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方法文章

基于siRNA的单纯疱疹病毒感染未成熟树突状细胞中自噬的抑制

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2025年7月8日

本文内容

摘要

来源:Düthorn, A.,利用siRNA电穿孔技术调控单纯疱疹病毒1型感染的单核细胞来源树突状细胞中的自噬作用J. Vis. Exp. (2019)。

本视频展示了一种基于小干扰RNA(siRNA)的技术,用于干扰自噬流。通过电穿孔法将靶向FIP200 mRNA的siRNA导入单核细胞来源的未成熟树突状细胞(iDCs),导致FIP200表达下调,从而抑制核纤层蛋白的破坏。 通过 自噬。加入单纯疱疹病毒(HSV)后,由于缺乏核纤层蛋白的破坏,病毒子代的核输出受到抑制 通过 自噬流

方案

单核细胞来源的树突状细胞(DC)由健康供体的白细胞分离产品制备。本研究已获得当地伦理委员会的批准(编号 4556)。本研究中的实验均遵循“埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希-亚历山大大学”伦理委员会的建议(编号 4556)。所有供体均签署了书面知情同意书,同意书内容符合《赫尔辛基宣言》的要求。

1. 不成熟树突状细胞(iDCs)和成熟树突状细胞(mDCs)的制备与处理

  1. 按照先前所述方法,从白细胞减少系统腔室(LRSCs)中分离人外周血单个核细胞(PBMCs)。避免对PBMCs进行冷冻保存,应在分离后直接使用,以获得更高的树突状细胞(DC)产量。
  2. 按照先前所述方法,在T175细胞培养瓶中利用不同健康供体的PBMCs生成人树突状细胞(DCs)。简言之,每个细胞培养瓶中加入3.5亿至4亿个PBMCs,置于30 mL DC培养基(RPMI 1640不含L-谷氨酰胺,1% (v/v) AB型人血清(AB血清),100 U/mL青霉素,100 mg/mL链霉素,0.4 mM L-谷氨酰胺,10 mM 4-(2-羟乙基)-1-哌嗪乙磺酸(HEPES))中,通过贴壁法分离单核细胞。1小时后,用RPMI 1640洗去非贴壁组分。加入新鲜DC培养基,并补充800 U/mL粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)和250 U/mL白细胞介素-4(IL-4),培养3天。
    1. 贴壁后第3天,每瓶细胞培养瓶中加入5 mL含GM-CSF和IL-4的新鲜DC培养基,终浓度分别为400 U/mL和250 U/mL,以诱导DC分化。
    2. 在贴壁后第4天,轻轻冲洗细胞培养瓶底部松散贴壁的未成熟树突状细胞(iDCs),以收获iDCs。重复此步骤2次。为生成成熟树突状细胞(mDCs),加入以下成分组成的成熟诱导混合液:GM-CSF(终浓度:40 U/mL),IL-4(终浓度:250 U/mL),白细胞介素-6(IL-6,终浓度:1000 U/mL),白细胞介素-1β(IL-1β,终浓度:200 U/mL),肿瘤坏死因子α(TNF-α,终浓度:10 ng/mL),前列腺素E2(PGE2;终浓度:1 μg/mL)。
    3. 贴壁后第6天(即使用细胞因子混合物诱导成熟后的第2天),冲洗细胞培养瓶底部的mDCs。重复此步骤两次。
      注意:未成熟和成熟DCs可从同一供体在同一个细胞培养瓶中依次生成。具体操作为:(i) 分离出所需数量的iDCs;(ii) 使用步骤1.2.2中列出的细胞因子混合物诱导瓶中剩余细胞成熟。
  3. 将iDCs或mDCs连同相应的细胞培养基转移至50 mL离心管中。在300 × g 条件下离心5分钟,收集细胞。
    1. 每瓶细胞培养瓶用5–10 mL RPMI 1640轻柔重悬(即洗涤)DCs,并将相应的DC悬液合并至同一离心管中。
    2. 使用细胞计数板或其他方法确定细胞数量。操作iDCs时应避免温度变化,以降低表型改变的风险。

2. 通过流式细胞术分析监测表型成熟状态

  1. 将步骤 1.3.1 中的 iDCs 或 mDCs(0.5 × 106)转移至 1.5 mL 离心管中。在 3390 × g 条件下离心 1.5 分钟收集细胞。用 FACS 缓冲液(含 2% 胎牛血清 [FCS] 的 PBS)洗涤细胞一次。
  2. 将细胞重悬于 100 µL 抗体染色液(FACS 缓冲液)中,该溶液含有针对特定表面分子的荧光染料标记抗体。
    1. 使用以下抗体验证细胞纯度(CD3-FITC [异硫氰酸荧光素]、CD14-PE [藻红蛋白])以及 DCs 的成熟状态(CD80-PacBlue [太平洋蓝]/-PE-Cy5 [藻红蛋白-青色素 5]、CD11c-PE-Cy5、CCR7-PE-Cy7、CD83-APC、CD86-PE、MHCII-APC-Cy7)。
    2. 在 100 µL FACS 缓冲液中准备一份未染色样本作为对照。
    3. 将细胞置于冰上避光染色 30 分钟。
  3. 随后用 1 mL FACS 缓冲液洗涤细胞两次,每次在 3390 × g 条件下离心 1.5 分钟。
  4. 最后,将细胞重悬于 200 µL 含 2% 多聚甲醛(PFA)的 FACS 缓冲液中,并通过流式细胞术分析细胞。固定后的细胞可在 4°C 避光保存最多 2 天。

3. 通过电穿孔法将 FIP200-siRNA 转入未成熟树突状细胞以干扰 HSV-1 诱导的自噬流

注意:本siRNA电穿孔实验方案经Prechtel等(2007年)和Gerer等(2017年)的研究修改而来。

  1. 在贴壁后第3.5天,将iDCs(12 × 106)转移至50 mL离心管中。随后在300 × g条件下离心5分钟,并弃去上清液。同时,按照步骤2所述进行流式细胞术分析以监测成熟状态(使用Life/Dead violet替代CD80-PacBlue)。
  2. 用5 mL不含酚红的OptiMEM轻柔洗涤iDCs,并在300 × g条件下离心5分钟。弃去上清液后,将iDCs轻柔重悬于200 µL不含酚红的OptiMEM中,调整细胞浓度至6 × 106/100 µL。切勿将细胞置于冰上,避免温度变化。操作应迅速进行,避免iDCs在不含酚红的OptiMEM中长时间孵育。
  3. 将75 pmol的FIP200特异性siRNA或作为对照的75 pmol随机序列siRNA加入4 mm电穿孔杯中,再加入100 µL细胞悬液(含6 × 106个细胞)。立即使用电穿孔仪I进行电脉冲处理,设置参数为:500 V,持续1 ms。
    1. 在正式实验前,根据制造商说明配制siRNA悬液,分装后储存于-20 °C。使用时冰上解冻并保持低温。在对样品进行电穿孔前,需先进行测试性脉冲。
  4. 电穿孔后,立即将iDCs转移至6孔板中,加入新鲜预热的DC培养基(补充40 U/mL GM-CSF和250 U/mL IL-4)。将细胞接种至终浓度为1 × 106/mL,并放入培养箱中。切勿用液体冲洗电穿孔杯中的细胞。
  5. 48小时后,首先在显微镜下观察电穿孔后iDCs的形态。然后使用细胞刮刀收集细胞并转移至15 mL离心管中。用含0.01%乙二胺四乙酸(EDTA)的1 mL PBS冲洗培养孔,并将冲洗液转移至相应离心管中。
  6. 随后,按以下步骤将每种siRNA处理条件下的6 × 106个iDCs进行分组。
    1. 取0.5 × 106个细胞,按照步骤2所述评估细胞成熟状态和活力。使用以下抗体:CD11c-PE-Cy5、CCR7-PE-Cy7、CD83-APC、MHCII-APC-Cy7以及Life/Dead violet。
    2. 取1 × 106个细胞用于Western blot分析,以验证FIP200特异性敲低效率。通过在3390 × g条件下离心1.5分钟,将细胞转移并收集至1.5 mL安全锁离心管中。制备细胞裂解液并进行Western blot分析。
    3. 剩余细胞(4.5 × 106)用于HSV-1感染实验。针对每种实验条件,将2.25 × 106个iDCs转移至2 mL离心管中,分别以感染复数(MOI)为2的HSV-1进行感染,或加入MNT缓冲液作为模拟对照。按所述方法进行感染操作。
    4. 感染后20小时(hpi),使用细胞刮刀收集细胞,并制备细胞裂解液用于Western blot分析。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
4D-核转染核心单元(电穿孔装置 II)Lonza (Basel, Switzerland)AAF-1002B
AB血清Sigma Aldrich Chemie GmbH (Steinheim, Germany)H4522树突状细胞培养
ACD-ASigma-Aldrich Chemie GmbH (Steinheim, Germany)9007281
Amaxa P3 原代细胞 4D-核转染 X 试剂盒 L(电穿孔试剂盒装置 II)Lonza (Basel, Switzerland)V4XP-3024
Amersham ECL Prime 蛋白印迹检测试剂GE Healthcare (Solingen, Germany)RPN2232蛋白印迹检测
过硫酸铵(APS)Sigma Aldrich Chemie GmbH (Steinheim, Germany)A3678
抗小鼠IgG(小鼠,多克隆,HRP)Cell Signaling (Leiden, Netherlands)7076蛋白印迹检测
抗兔IgG(山羊,多克隆,HRP)Cell Signaling (Leiden, Netherlands)7074蛋白印迹检测
BD FACS Canto II 流式细胞仪BD Biosciences (Heidelberg, Germany)338962
Fastblot B44 转膜室Biometra (Göttingen, Germany)846-015-100
CCR7(小鼠,Pe-Cy7)BioLegend (Fell, Germany)557648流式细胞术
稀释比例:1:100
克隆号:G043H7
CD11c(小鼠,Pe-Cy5)BD Biosciences (Heidelberg, Germany)561692流式细胞术
稀释比例:1:100
克隆号:B-ly6
CD14(小鼠,PE)BD Biosciences (Heidelberg, Germany)555398流式细胞术
稀释比例:1:100
克隆号:M5E2
CD3(小鼠,FITC)BD Biosciences (Heidelberg, Germany)555332流式细胞术
稀释比例:1:100
克隆号:UCHT1
CD80(小鼠,V450)BD Biosciences (Heidelberg, Germany)560442流式细胞术
稀释比例:1:100
克隆号:L307.4
CD83(小鼠,APC)eBioscience Thermo Fisher Scientific (Langenselbold, Germany)17-0839-41流式细胞术
稀释比例:1:200
克隆号:HB15e
CD86(小鼠,PE)BD Biosciences (Heidelberg, Germany)553692流式细胞术
稀释比例:1:100
EVOS FL 细胞成像系统System AMG/Life Technologies (Carlsbad, USA)AMF4300
FIP200(兔)Cell Signaling (Leiden, Netherlands)12436蛋白印迹检测
稀释比例:1:1000
克隆号:D10D11
Gene Pulser II 装置(电穿孔装置 I)BioRad Laboratories GmbH (München, Germany)165-2112
GM-CSF(4×10⁴ U/mL)Miltenyi Biotec (Bergisch Gladbach, Germany)130-093-868
HLA-DR(小鼠,APC-Cy7)BioLegend (Fell, Germany)307618流式细胞术
稀释比例:1:200
克隆号:L243
HSV-1/17+/CMV-EGFP/UL43BioVex树突状细胞感染
IL-1β(0.1×10⁶ U/mL)Cell Genix GmbH (Freiburg, Germany)1411-050
IL-4(1×10⁶ U/mL)Miltenyi Biotec (Bergisch Gladbach, Germany)130-093-924
IL-6(1×10⁶ U/mL)Cell Genix GmbH (Freiburg, Germany)1404-050
ImageQuant LAS 4000GE Healthcare (Solingen, Germany)28955810
L-谷氨酰胺Lonza (Basel, Switzerland)17-605E
LIVE/DEAD 可固定紫红色死细胞染色试剂盒Life Technologies (Carlsbad, CA, USA)L34964流式细胞术中活/死细胞染色
LymphoprepAlere Technologies AS (Oslo, Norway)04-03-9391/01
氯化镁Carl Roth GmbH (Karlsruhe, Germany)A537.1
Megafuge 2.0 RSHeraeus (Hanau, Germany)75015505
Neubauer 计数板Brand (Wertheim, Germany)717805
Nunc 细胞培养瓶(175.0 cm²)Thermo Scientific (Rockford, USA)159910
多聚甲醛,16%Alfa Aesar, Haverhill, USA43368.9M
PerfectSpin 24 PlusPeqlab (Erlangen, Germany)C2500-R-PL
PGE2(1 mg/mL)Pfizer (Berlin, Germany)BE130681
磷酸盐缓冲液(PBS)Lonza (Basel, Switzerland)17-512F
RestoreTM 蛋白印迹 stripping 缓冲液Thermo Scientific, Rockford, USA21059
Rocking Platform wt 15Biometra (Göttingen, Germany)042-590
RotiBlockCarl Roth GmbH (Karlsruhe, Germany)A151.4
Roti-Load 1(4×)Carl Roth GmbH (Karlsruhe, Germany)K929.3
Rotiphorese Gel 30(37.5:1)Carl Roth GmbH (Karlsruhe, Germany)3029.1
RPMI 1640Lonza (Basel, Switzerland)12-167F
十二烷基硫酸钠(SDS)Carl Roth GmbH (Karlsruhe, Germany)2326.2
Thermomixer comfortEppendorf (Hamburg, Germany)5355 000.011
TNF-α(10 μg/mL)Peprotech (Hamburg, Germany)300-01A
TrisCarl Roth GmbH (Karlsruhe, Germany)4855.3
台盼蓝溶液(0.4%)Sigma-Aldrich Chemie GmbH (Steinheim, Germany)T8154
吐温20Carl Roth GmbH (Karlsruhe, Germany)9127.1
Whatman 0.2 μm 硝酸纤维素膜GE Healthcare (Solingen, Germany)10600001
WhatmanTM 色谱纸 3 mm ChrFisher Scientific GmbH (Schwerte, Germany)3030917

标签

siRNA FIP200 Western HSV 1