在这里,我们描述了一种同时定量 T 细胞受体切除环 (TREC) 和 K 缺失重组切除环 (KREC) 的方法。TREC/KREC 测定可用作胸腺和骨髓输出的标志物。
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在这里,我们描述了一种同时定量 T 细胞受体切除环 (TREC) 和 K 缺失重组切除环 (KREC) 的方法。TREC/KREC 测定可用作胸腺和骨髓输出的标志物。
T 细胞受体切除环 (TREC) 和 K 缺失重组切除环 (KREC) 是在重组过程中形成的环状 DNA 元件,可产生 T 细胞和 B 细胞受体。 由于 TREC 和 KREC 无法复制,因此它们在每次细胞分裂后都会被稀释,因此会持续存在于细胞中。 它们在外周血中的含量可以被认为是胸腺和骨髓输出量的估计值。通过将成熟且常用的 TREC 检测与 KREC 检测的改良版本相结合,我们开发了一种双重定量实时 PCR,允许在单次检测中定量新产生的 T 和 B 淋巴细胞。TREC 和 KRECs 的数量是使用通过连续稀释细菌质粒中克隆的 TREC 和 KREC 信号接头以及用作参考基因的 T 细胞受体 α 恒定基因片段制备的标准曲线获得的。结果报告为 TREC 和 KREC 的数量/106 个细胞或每毫升血液。这些 DNA 片段的定量已被证明可用于监测儿童和成人骨髓移植后的免疫重建,以改善免疫缺陷的表征,或更好地了解某些免疫调节药物活性。
T细胞受体删除环(TRECs)和K-删去重组切除圆(KRECs)是切下在T细胞和B细胞,分别在基因组DNA重组过程中的比例小环化的DNA分子,从而导致形成T形的一个高度多元化剧目和B细胞受体。他们没有的功能,但因为它们是稳定的,并且不能被复制,它们稀释每次细胞分裂后,从而持续仅在两个子细胞中的一个。因此,它们在周边血液水平可以假定为胸腺和骨髓输出的估计。
而TREC测定已大量使用在过去15年来评价胸腺输出的范围内,1 KREC测定,这是最初开发用于测量B细胞增殖和B细胞稳态在健康和疾病的贡献,2-已经是最近才提出作为骨质米的标记箭头的输出。3,4在这里,我们描述我们开发了既TRECs和KRECs的同时定量的方法。4
与此相结合的方法,通过实时PCR关联到DNA的定量变异是通过使用通过稀释含有TRECs,KRECs和T细胞受体的α常数的片段三重插入片段的质粒而获得的独特标准曲线(TCRAC),去除基因在以1:1:1的比例。这允许的TREC和KREC拷贝数的更准确的评价。此外,在相同的反应中的两个目标的同时定量能够降低试剂成本。
所提出的TREC / KREC测定可以是有用的测量T-的程度和B细胞的新生产的儿童或成人重症联合免疫缺陷(SCID),4-普通变异型免疫缺陷,5自身免疫性疾病,6-8和HIV感染9此外,它可以用于监测造血干细胞移植,10酶替代,11和抗病毒药9或免疫调节疗法后免疫恢复6-8最后,因为SCID病人正在使用的TREC测定尽管潜在的遗传缺陷识别,丙种球蛋白血症患者可使用KREC量化被识别中,TREC / KREC测定也可以用于检测免疫缺陷在新生儿筛查计划。12在这种情况下,该测试必须对DNA从血液涂抹小斑点萃取执行,并且在滤纸上干燥,必须是高度敏感和特异的目标疾病,以及高度重复性和成本效益。
KREC定量测试中的引入应该改善新生儿筛查的免疫缺陷,这经常被美国(WI,MA,CA)自2008年以来的一些地方进行表演时,威斯康星州成为第一个引种TRECs电子在其出生后的筛查方案的分析。13
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注:伦理学声明:此协议符合我们的机构,Spedali Civili di Brescia酒店的指引
1.准备一个“三将”质粒
| TRECs | 前锋 | 5'-AAA GAG GGC AGC CCT CTC CAA GGC-3' |
| 逆转 | 5'-GGC TGA TCT TGT CTG ACA TTT GC-3' | |
| KRECs | 前锋 | 5'-CCC AAG CTT TCA GCG CCC ATT ACG TTT CT-3' |
| 逆转 | 5'-CCC AAG CTT GTG AGG GAC ACG CAG CC-3' | |
| TCRAC | 前锋 | 5'- 摹交流标记TAT GAG ACC GTG ACTTGC CAG-3' |
| 逆转 | 5'- 摹交流标签TGC TGT TGT TGA AGG CGT TTG C-3' |
使用表1的引物对克隆过程。在5'末端,在小写示核苷酸相应于限制性内切酶位点,而斜体字示出为加侧翼核苷酸。

图1.三插入质粒图谱。三插入片段的质粒地图显示TREC,KREC,TCRAC序列和限制性酶切位点的位置。 请点击此处查看该图的放大版本。
2.标准曲线准备
注:准备在0.1倍TE缓冲液稀释所有在专门设计的DNA结转遏制地方。
| 副本# | X 5.311×10 -18克 | 质粒DNA的质量(g) |
| 1×10 6个 | 5.311×10 -12 | |
| 1×10 5个 | 5.311×10 -13 | |
| 1×10 4个 | 5.311×10 -14 | |
| 1×10 3 | 5.311×10 -15 | |
| 1×10 2 | 5.311×10 -16 |
表2.质量需要每个标准曲线稀释点质粒。
| 质粒DNA的质量(g) | ÷5微升 | 质粒DNA的终浓度(g /微升) |
| 5.311×10 -12 | 1.062×10 -12 | |
| 5.311×10 -13 | 1.062×10 -13 | |
| 5.311×10 -14 | 1.062×10 -14 | |
| 5.311×10 -15 | 1.062×10 -15 | |
| 5.311×10 -16 | 1.062×10 -16 |
表3.计算所需的每个稀释点的质粒的浓度。
| 初始浓(克/微升) | 质粒DNA体积(微升) | DilueNT卷(微升) | 最终卷。 (微升) | 最终的浓度。 (克/微升) | 质粒DNA的最终拷贝数/ 5微升 |
| Ç1 | V 1 | V 2 -V 1 | V 2 | C 2 | |
| 1×10 -7 | 5微升 | 45微升 | 50微升 | 1×10 -8 | 不适用 |
| 1×10 -8 | 5微升 | 495微升 | 500微升 | 1×10 -10 | 不适用 |
| 1×10 -10 | 5微升 | 465微升 | 470微升 | 1.062×10 -12 | 1×10 6个 |
| 1.062×10 -12 | 50微升 | 450微升 | 500微升 | 1.062×10 -13 | 1×10 5个 |
| 1.062×10 -13 | 50微升 | 450微升 | 500微升 | 1.062×10 -14 | 1×10 4个 |
| 1.062×10 -14 | 50微升 | 450微升 | 500微升 | 1.062×10 -15 | 1×10 3 |
| 1.062×10 -15 | 50微升 | 450微升 | 500微升 | 1.062×10 16 | 1×10 2 |
表4.稀释计算。
3. DNA提取目标样本
4.实时PCR检测TRECs和KRECs定量
| TRECs + KRECs 一个 | TCRAC B | TRECs + KRECs | TCRAC | TRECs + KRECs | TCRAC | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 五 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
| 一 | 10份6 | 10份6 | 10份6 | 10份6 | 1 | 1 | 1 | 1 | 9 | 9 | 9 | 9 |
| B | 10 5人副本 | 10 5人副本 | 10 5人副本 | 10 5人副本 | 2 | 2 | 2 | 2 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Ç | 10 4份 | 10 4份 | 10 4份 | 10 4份 | 3 | 3 | 3 | 3 | 11 | 11 | 11 | 11 |
| ð | 10 3份 | 10 3份 | 10 3份 | 10 3份 | 4 | 4 | 4 | 4 | 12 | 12 | 12 | 12 |
| Ë | 10 2份 | 10 2份 | 10 2份 | 10 2份 | 五 | 五 | 五 | 13 | 13 | 13 | 13 | |
| ˚F | 10副本 | 10副本 | 10副本 | 10副本 | 6 | 6 | 6 | 6 | 14 | 14 | 14 | 14 |
| 摹 | CTRL + | CTRL + | CTRL + | CTRL + | 7 | 7 | 7 | 7 | 15 | 15 | 15 | 15 |
| ħ | NTC | NTC | NTC | NTC | 8 | 8 | 8 | 8 | 16 | 16 | 16 | 16 |
表5.样品的实时PCR板。
| TRECs / KRECs | TCRAC | ||
| H 2Ø | 2微升 | H 2Ø | 4.75微升 |
| KRECs 20皮摩尔/微升 | 1.125微升 | TCRAC 20皮摩尔/微升 | 1.125微升 |
| KRECs转速20皮摩尔/微升 | 1.125微升 | TCRAC转速20皮摩尔/微升 | 1.125微升 |
| KRECs探头10皮摩尔/微升 | 0.5微升 | TCRAC探头10皮摩尔/微升 | 0.5微升 |
| TRECs 20皮摩尔/微升 | 1.125微升 | 2倍的TaqMan通用PCR预混 | 12.5微升 |
| TRECs转速20皮摩尔/微升 | 1.125微升 | ||
| TRECs探头10皮摩尔/微升 | 0.5微升 | ||
| 2倍的TaqMan通用PCR预混 | 12.5微升 | ||
表6.体积所需的指示的井中的试剂。
| TRECs | 前锋 | 5'-CAC一TC CCT TTC AAC CAT GCT-3' |
| 逆转 | 5'-TGC AGG TGC CTA TGC ATC A-3' | |
| 探测器 | 5'-FAM-ACA CCT CTG GTT TTT GTA AAG GTG CCC ACT-TAMRA-3' | |
| KRECs | 前锋 | 5'-TCC CTT GGC AGT ATT ATT TGT ATC ACT-3 |
| 逆转 | 5'-AGG AGC CAG CTC TTA CCC TAG AGT-3' | |
| 探测器 | 5'-HEX-TCT GCA CGG GCA GCA GGT TGG-TAMRA-3 | |
| TCRAC | 前锋 | 5'-TGG CCT AAC CCT GAT CCT CTT-3' |
| 逆转 | 5'-TTT GGA AGA GTC TCT CAG CTG GTA CAC-3 | |
| 探测器 | 5'-FAM-TCC CAC AGA TAT CCA GAA CCC TGA CCC-TAMRA-3' |
表7.引物序列和探针的实时计算机ř检测。

图2.标准曲线TRECs,KRECs和TCRAC。标准曲线分地块和登录回归线估计为TRECs(A),KRECs(B),和TCRAC(C)在建造时,验证是否符合理想的指数扩增率(斜率= 3.32),这将对应于100%的效率。 CT:循环阈值; R 2:确定回归系数请点击此处查看该图的放大版本。
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87健康对照组有代表性的样本进行化验:0岁儿童42 - 17(男/女:17分之25)和45岁的成年人24 - 60(男性/女性:一十六分之二十九)。得到的结果作为分别计算TRECs和每10 6个PBMC中KRECs,然后每毫升血液中TRECs和KRECs。
TRECs的数量随着年龄减少由于胸腺衰退,4特别是在一个非常尖锐的方式从0到3 - 4年。在成年人中,TREC数量还取决于性别,因为它降低更迅速在男性比女性5这可以创建在设置适当的参考范围,应该区分的年龄和性别可能的基础上,如果一个非常精确的问题需要估计常态。

图3. TREC定量在做健康 NORs的。TRECs的量被确定为TRECs / 10
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TREC 和 KREC 定量可以被认为是对近期胸腺和骨髓输出量的良好估计,前提是考虑到一些注意事项。尽管采用标准曲线的绝对定量方法需要更多的试剂和实时荧光定量 PCR 反应板上的更多空间,但它确保了高度准确的定量结果,因为未知样品量是从基于已知量的起始材料构建的标准曲线中插值的。此外,这种方法更适合检测少量目标。从方法学的角度来看,一个关键点是与标准曲线点相对应的冷冻质粒稀释液可能比预期更早降解。这要求在每次实验程序之前需要从最初储存的质粒中制备新的稀释液,特别是最稀释的质粒。在最终计算中,淋巴细胞加单核细胞计数之间的非完全等价作为 PBMC 量的估计值可能会在每 106 表示的值与每毫升血液表示的值之间的转换中增加一些偏差。可以改进从直接从全血中提取的已知量的DNA中确定两个靶标(TREC 和 KREC)的数量,从而消除了单核细胞和淋巴细胞计数的需要。14 在这种特定情况下,参考基因并不是执行定量的绝对必要条件,但可以用作额外的 DNA 质量和数量检查。
结果解释可能会受到某些问题的影响。首先,应该考虑到参考范围会随着性别和年龄的变化...
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作者没有什么可透露的。
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| Histopaque-1077 | Sigma Aldrich SRL | 10771-500 ML | 密度梯度分离方法 |
| QIAamp DNA 血液小量套装 (250) | QIAGEN | 51106 | DNA 提取 |
| 未修饰的 DNA 寡核苷酸 HPSF 0.01 mmol | Eurofins MWG纵子/Carlo Erba 试剂 S.r.l | 将冻干产品重悬至 100 pmol/µl | |
| AmpliTaq DNA 聚合酶:包括 10x 缓冲液 II 和 25 mM MgCl2 | Applied Biosystems/Life-Technologies | N8080156 | |
| GeneAmp dNTP 混合物 (100 mM) | Applied Biosystems/Life-Technologies | N8080261 | |
| 亚克隆的 TOPO TA 克隆试剂盒 | Invitrogen/Life-Technologies | K4500-01 | |
| XL1-Blue 亚克隆级感受态细胞 | Stratagene | 200130 | |
| PureYield 质粒小量制备系统 | Promega | A1223 | |
| SpeI 500U | 新英格兰生物实验室 | R0133S | |
| HindIII-HF 10,000 U | 新英格兰生物实验室 | R3104S | |
| PureYield 质粒中量制备系统 | Promega | A2492 | |
| XhoI 5,000 U | 新英格兰生物实验室 | R0146S | |
| TRIS Utrapure | Sigma Aldrich SRL | T1503 | |
| EDTA | Sigma Aldrich SRL | E5134 | |
| TE 缓冲液(1 mM TRIS 和 0.1 mM EDTA) | |||
| TaqMan 通用 PCR 预混液 | Applied Biosystems/Life-Technologies | 4364338 | |
| 双标记探针 HPLC 0.01 mmol | Eurofins MWG纵子/Carlo Erba 试剂 S.r.l | 将冻干产品重悬至 100 pmol/µl | |
| NanoDrop 2000c 分光光度计 | ThermoFisher | ||
| Applied Biosystems 2720 热循环仪 | Applied Biosystems/Life-Technologies | 4359659 | |
| Fast 7500 实时荧光定量 PCR 系统 | Applied Biosystems/Life-Technologies | ||
| SDS 序列检测软件 1.4 | Applied Biosystems/Life-Technologies |
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