لقد وضعنا بروتوكولا لتوليد وتقييم نموذج الماوس NOG المصاب بفيروس نقص المناعة البشرية الإنسان على أساس زرع الخلايا الجذعية، والتعرض لفيروس نقص المناعة البشرية داخل المهبل، وقطرات PCR RNA الرقمية التحديد الكمي.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
لقد وضعنا بروتوكولا لتوليد وتقييم نموذج الماوس NOG المصاب بفيروس نقص المناعة البشرية الإنسان على أساس زرع الخلايا الجذعية، والتعرض لفيروس نقص المناعة البشرية داخل المهبل، وقطرات PCR RNA الرقمية التحديد الكمي.
توفر الفئران الأنسّمة منصة متطورة لدراسة فيروس نقص المناعة البشرية (HIV) ولاختبار الأدوية المضادة للفيروسات. يصف هذا البروتوكول إنشاء جهاز مناعة بشري في فئران NOG البالغة. هنا ، نشرح جميع الخطوات العملية من عزل دم الحبل السري المستمدة من خلايا CD34 البشرية وزرعها عن طريق الوريد في الفئران ، إلى التلاعب في النموذج من خلال عدوى فيروس نقص المناعة البشرية ، والجمع بين العلاج المضاد للفيروسات القهقرية ( cART)، وأخذ عينات الدم. يتم حقن ما يقرب من 75000 hCD34 + الخلايا عن طريق الوريد في الفئران ومستوى التشيميرة البشرية ، والمعروفة أيضا باسم أنسنة ، في الدم المحيطي ويقدر طوليا لعدة أشهر عن طريق قياس التدفق الخلوي. ما مجموعه 75،000 hCD34 + الخلايا تسفر عن 20٪ -50٪ خلايا CD45+ الإنسان في الدم المحيطي. الفئران عرضة للعدوى داخل المهبل بفيروس نقص المناعة البشرية والدم يمكن أن تؤخذ عينات مرة واحدة أسبوعيا للتحليل، ومرتين شهريا لفترات طويلة. يصف هذا البروتوكول كمية كمية من الحمل الفيروسي البلازما باستخدام قطرة PCR الرقمية (ddPCR). نحن نظهر كيف يمكن التعامل مع الفئران بشكل فعال مع نظام cART القياسية للرعاية في النظام الغذائي. تسليم cART في شكل تشاو الماوس العادية هو صقل كبير للنموذج التجريبي. ويمكن استخدام هذا النموذج للتحليل قبل السريري لكل من مركبات الوقاية قبل التعرض الجهازية والموضعية وكذلك لاختبار العلاجات الجديدة واستراتيجيات علاج فيروس نقص المناعة البشرية.
فيروس نقص المناعة البشرية (HIV) هو عدوى مزمنة مع أكثر من 37 مليون شخص مصاب في جميع أنحاء العالم1. مزيج العلاج المضاد للفيروسات (cART) هو العلاج المنقذ للحياة، ولكن لا يزال هناك ما يبرر العلاج. وبالتالي، هناك حاجة إلى نماذج الحيوانات التي تعكس جهاز المناعة البشري واستجاباته من أجل تسهيل البحوث المستمرة في مجال فيروس نقص المناعة البشرية. وقد وضعت أنواع متعددة من الفئران أنسنة قادرة على دعم الخلايا والأنسجة الترقيع عن طريق زرع الخلايا البشرية في الفئران نقص المناعة الشديد2. وهذه الفئران الأنمنية معرضة للإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية وتوفر بديلا هاما لنماذج فيروس نقص المناعة سيميان الرئيسيات غير البشرية، لأنها أرخص وأبسط في الاستخدام من الرئيسيات غير البشرية. وقد سهلت الفئران أنسنة البحوث في انتقال فيروس نقص المناعة البشرية الفيروسية، الإمراض، والوقاية، والعلاج3،4،5،6،7،8،9،10،11.
نحن نقدم نظام نموذج إنساني مرن لأبحاث فيروس نقص المناعة البشرية التي تم تطويرها عن طريق زرع الخلايا الجذعية البشرية المشتقة من دم الحبل السري في فئران NOD. Cg-كورياالديمقراطيةscidIl2rgtm1Sug/JicTac (NOG) الخلفية. إلى جانب كونها من أصل غير الجنيني ، فإن الهندسة الحيوية العملية لهذه الفئران أقل تطلبًا من الناحية الفنية مقارنة بالعمليات الجراحية الدقيقة المشاركة في زراعة بناء الغدة الصعترية للدم الكبد (BLT).
نعرض كيفية تحديد عدوى فيروس نقص المناعة البشرية من خلال انتقال العدوى داخل المهبل وكيفية مراقبة الحمل الفيروسي البلازما مع القطرة الحساسة الرقمية PCR (ddPCR) القائم على الإعداد. في وقت لاحق، ونحن نصف إنشاء cART القياسية نظرا كجزء من النظام الغذائي الماوس اليومي. والهدف من هذه الأساليب مجتمعة هو الحد من الإجهاد على الحيوانات وتسهيل التجارب على نطاق واسع حيث الوقت الذي يقضيه في التعامل مع كل الحيوانات محدودة12.
في البشر، وCCR5Ο32/wt أو CCR5Ο32/ Ο32 يؤدي إلى انخفاض التعرض للإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية مع الفيروسات المرسل / مؤسس13،ويجب اتخاذ بعض الاحتياطات عند الهندسة الحيوية أنسنة الفئران مع الخلايا الجذعية لغرض دراسات فيروس نقص المناعة البشرية. هذا صحيح بشكل خاص في منطقتنا لأن المتغيرات التي تحدث بشكل طبيعي في الجين CCR5 ، وخاصة عمليات الحذف 32 ، هي أكثر انتشارا في السكان الأصليين الاسكندنافية والبلطيق مقارنة ببقية العالم14،15. وهكذا، يتضمن بروتوكولنا فحصسهل وعالي الإنتاجية لفحص الخلايا الجذعية الهيماتوبوية المانحة للمتغيرات CCR5 قبل الزرع.
للتعرض داخل المهبل اخترنا الارسال / مؤسس R5 فيروس RHPA4259، معزولة عن امرأة في مرحلة مبكرة من العدوى الذين أصيبوا عن طريق المهبل16. لقد عرّضنا الفئران لجرعة فيروسية كانت كافية لإنتاج انتقال ناجح في غالبية الفئران، ولكن أقل من معدل انتقال 100%.. ويتيح اختيار هذه الجرعة نطاقا ً دينامياً كافياً في معدل انتقال العدوى بحيث يمكن أن تؤدي الآثار المضادة للفيروسات لمرشح المخدرات إلى حماية الحيوانات في تجارب الوقاية من فيروس نقص المناعة البشرية وانخفاض الحمل الفيروسي لدراسات العلاج.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم الحصول على جميع عينات دم الحبل السري وفقا ً للبروتوكولات المعتمدة محلياً، بما في ذلك الموافقة المستنيرة على التبرع المجهول من قبل الوالدين. تمت الموافقة على جميع التجارب الحيوانية وتنفيذها وفقًا للأنظمة الوطنية الدنماركية بموجب الترخيص 2017-15-0201-01312.
تنبيه: التعامل مع الفئران المعرضة لفيروس نقص المناعة البشرية والدم بحذر شديد. تطهير جميع الأسطح والسوائل التي تم ملامسة فيروس نقص المناعة البشرية مع مطهر فيروس نقص المناعة البشرية وأكد(جدول المواد).
1. عزل الخلايا الجذعية CD34 + الإنسان
2. تقييم CD34 + نقاء الخلايا الجذعية عن طريق قياس التدفق الخلوي
3. الفحص الجيني للمتغيرات CCR5Ο32 في دم الحبل السري
4- زرع الخلايا الجذعية عن طريق الوريد
ملاحظة: وجود شخص واحد إعداد الخلايا في المختبر وشخص آخر إعداد الفئران ومساحة العمل لعمليات الزرع هو نهج فعال.
5. جمع الدم ومعالجته ا
ملاحظة: يمكن تقييم تطعيم الخلايا البشرية في الدم المحيطي عن طريق قياس التدفق الخلوي بعد 3-5 أشهر من زرع الخلايا الجذعية البشرية.
6. تقييم تطعيم الإنسان عن طريق قياس التدفق الخلوي
7 - التعرض لفيروس نقص المناعة البشرية أثناء المهبل
ملاحظة: يمكن إنتاج الفيروس المستخدم في التعرض داخل المهبل للفئران باستخدام البروتوكولات المنشورة سابقًا17. يتم الاحتفاظ بالفيروس عند -80 درجة مئوية ونقله بين المواقع أثناء تخزينه على الجليد الجاف باتباع البروتوكولات المعتمدة محليًا. يتم تخزين الفيروس على الجليد الجاف حتى مباشرة قبل التعرض للفئران. يمكن تخفيف الفيروس إلى RPMI عادي (تجنب RPMI التي تحتوي على المضادات الحيوية أو إضافات المصل) لتحقيق التركيز المناسب مباشرة قبل التعرض (تم استخدام 21400 IUs لهذا التعرض IVAG). وبمجرد توليدها، احتفظ بالمخزون المخفف على الجليد الرطب طوال العملية لتجنب دورات التجمد والذوبان التي قد تحدث إذا تم وضع الفيروس المخفف مرة أخرى على الجليد الجاف بمجرد إذابة الجليد.
8. معالجة عينات الدم قبل تحليل الحمل الفيروسي
9. استخراج الحمض النووي باستخدام طريقة استخراج البروتينات K
10. استخراج الحمض النووي الريبي، وتوليف cDNA، وقياس كمية ddPCR من الحمض النووي الريبي الفيروسي
11. العلاج مع cART التي تحتوي على تشاو
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ويصور استراتيجية الجاتينغ لتحليل نقاء الخلايا الجذعية في الشكل 1. يوضح الشكل 1A-C عدد CD34+ المنقى والشكل 1D-F تدفق CD34- المستخدم لتوضيح أن الحد الأدنى من السكان CD34+ يتم فقدانفي عملية العزل. كانت نقاء الخلايا الجذعية المعزولة CD34+ بين 85٪ -95٪ مع أقل من 1٪ تلوث الخلايا التائية. يصور الشكل 1G نطاقات CCR5 من متبرع واحد للتحكم البشري البالغ مع النمط ال...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
سلالة الفأر المنقوصة بشدة NOD. Cg-كوريادscidIl2rgtm1Sug/JicTac (NOG) هو مناسب للغاية لزرع الخلايا والأنسجة البشرية. يتم اختراق كل من المسارات المناعية الفطرية والتكيفية في هذه الفئران. NOG والفئران NSG تؤوي طفرةمبيد ة Prkdc التي تؤدي إلى وظيفة خلية T و B معيبة. وعلاوة على ذلك، تفتقر هذه الفئران إلى سلسلة مستقبلات إنترلوكين-2 الوظيفية (سلسلة غاما المشتركة، IL2rg) التي لا غنى عنها في مجمعات ملزمة للعديد من السيتوكينات الرئيسية مثل IL-2، IL-4، IL-7، IL-9، ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ولا يعلن صاحبا البلاغ أي تضارب في المصالح.
ويود المؤلفون أن يشكروا موظفي مرفق الطب الحيوي للحيوانات في جامعة آرهوس، ولا سيما السيدة جاني كور على جهود صيانة المستعمرات وتتبع أوزان الفئران. ويود المؤلفون أن يشكروا البروفيسور فلوريان كلاين على تطويره معيار الرعاية وللتوجيه. تم الحصول على الكاشف التالي من خلال برنامج كاشف الإيدز في المعاهد القومية للصحة، شعبة الإيدز، NIAID، المعاهد القومية للصحة: pRHPA.c/2635 (القط رقم 11744) من الدكتور جون كاباس والدكتورة كريستينا أوكسنباور.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| الوسادة الزرقاء | VWR | 56616-031 | يجب تعقيمها قبل استخدام |
| ألبومين مصل الأبقار (BSA) | Sigma | A8022 | |
| CD19 (استنساخ sj25c1) PE-Cy7 | BD Bioscience | 557835 | |
| CD3 (استنساخ OKT3) FITC | Biolegend | 317306 | |
| CD3 (استنساخ SK7) BUV395 | BD Bioscience | 564001 | |
| CD34 (استنساخ AC136) FITC | Miltenyi | 130-113-740 | |
| CD4 (استنساخ SK3) BUV 496 | BD Bioscience | 564652 / 51 | |
| CD45 (استنساخ 2D1) APC | Biolegend | 368511/12 | |
| CD8 (استنساخ RPA-T8) BV421 | BD Bioscience | 562428 | |
| ddPCR Supermix للمجسات (بدون dUTP) | Bio-Rad | 1863025 | |
| DMSO | Merck | 10،02،95،21،000 | |
| DNAse | Sigma | D4263 | لمخزن التعليق |
| dNTP مزيج | Life Technologies | R0192 | |
| Dulbeccos المحلول الملحي المخزن بالفوسفات (PBS) Biowest | L0615-500 | ||
| EasySep طقم الاختيار الإيجابي لدم الحبل السري البشري CD34 II | Stemcell | 17896 | |
| EDTA | Invitrogen | 15575-038 | |
| محلول FACS Lysing 10X | BD | 349202 | تمييع 1:10 في dH20 مباشرة قبل استخدام |
| أنابيب FACS (Falcon 5 مل جولة بوتون) | Falcon | 352052 | |
| محلول حجب مستقبلات Fc (Human Trustain FcX) | Biolegend | 422302 | |
| مصل الأبقار الجنيني | Sigma | F8192-500 | |
| Ficoll-Paque PLUS | GE Healthcare | 17144002 | |
| Flowjo v.10 | |||
| Gauze | Mesoft | 157300 | يجب تعقيمها قبل الاستخدام |
| مصباح تسخين | المصنوع حسب الطلب | ||
| (B & uuml; rker-Tü rk) | VWR | DOWC1597418 | |
| غاز الأيزوفلوران | أوريون فارما | 9658 | |
| LSR فورتيسا X20 مقياس التدفق | الخلوي أنابيب الطرد | ||
| ، وافق PCR-PT | Sarstedt | 72692405 | |
| Mouse cART food | ssniff Spezialdi & auml ؛ عشرة GmbH | مخصص المنتج | |
| الماوس restrainer | مخصص المنتج | ||
| إبرة ، Microlance 3 ، 30G & frac12 ؛ " | 304000 | دينار بحريني | |
| NOG إيماءة الفئران. Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Sug / JicTac | Taconic | NOG-F | |
| مواد كيميائية VWR خالية من المقتل | 436912C | ||
| Nucleospin 96 طقم عزل الحمض النووي والحمض النووي الريبي للفيروس | Macherey-Nagel | 740691 | |
| أنابيب الطرد المركزي الدقيقة المعتمدة من PCR | Sarstedt | 72.692.405 | |
| محلول البنسلين الستربتومايسين 100X | Biowest | L0022-100 | |
| Phusion Hot Start II DNA polymerase | Life Technologies | F549S | |
| أطراف ماصة ، معقمة ، ART 20P حاجز | ThermoScientific | 2149P | |
| Proteinase K | NEB | 100005398 | |
| QuantaSoft برنامج | Bio-Rad | ||
| QX100 Droplet | Generator Bio-Rad | 1886-3008 | |
| QX100 قارئ قطرات | Bio-Rad | 186-3003 | |
| حل تحلل كرات الدم | الحمراء Biolegend | 420301 | |
| DNAse خال من RNase F + عازلة تفاعل | Macherey-Nagel | 740963 | |
| RNAseOUT مثبط ريبونوكلياز مؤتلف | ThermoScientific | 10777-019 | |
| RPMI | Biowest | L0501-500 | يذوب في حقنة H20 |
| Softject 1 مل | Henke Sass Wolf | 5010-200V0 | |
| Superscript III Reverse Transcriptase | ThermoFisher Scientific | 18080044 | |
| Thermoshaker | VWR | 89370-910 | |
| Trypane blue | Sigma | T8154 | |
| Ultra Pure 0.5 EDTA ، درجة الحموضة 8.0 | ThermoFisher Scientific | 15575-020 | |
| Virkon S (مطهر للفيروسات) | Dupont | 7511 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.