Method Article

Differenziert Functional Roles of Gene Expression von Immun-und Nicht-Immunzellen in Mouse Colitis von Bone Marrow Transplantation

DOI:

10.3791/4208

October 1st, 2012

In This Article

Summary

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Knochenmarktransplantation bietet eine Möglichkeit, um den Genotyp der Knochenmark stammende Zellen zu ändern. Wenn das Gen von Interesse an beiden Knochenmark stammende Zellen und nicht-Knochenmark stammende Zellen exprimiert wird, kann die Knochenmarktransplantation Knochenmark stammende Zellen zu einem anderen Genotyp ändern, ohne die nicht-Knochenmark stammende Zellen Genotyp.

Abstract

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Um die Rolle von einem Gen in der Entwicklung einer Kolitis verstehen, verglichen wir die Antworten von Wildtyp-Mäusen und Gen-von-Interesse-defizienten Knockout-Mäuse zu ulcerosa. Wenn die Gen-von-Interesse in beiden Knochenmark stammende Zellen und nicht-Knochenmark stammende Zellen des Wirts exprimiert wird, jedoch ist es möglich, die Rolle eines Gens von Interesse in Knochenmark stammende Zellen und nicht-Knochenmark differenzieren abgeleiteten Zellen durch Knochenmarktransplantation Technik. Um das Knochenmark stammende Zellen Genotyps von Mäusen zu verändern, wurden die ursprünglichen Knochenmark des Empfängers Mäusen durch Bestrahlung zerstört und dann durch neue Spender-Knochenmark verschiedener Genotypen ersetzt. Wenn Wildtyp-Mäusen Spender-Knochenmark, um Knockout-Mäuse transplantiert wurde, konnten wir erzeugen knockout Mäuse mit Wildtyp-Gen-Expression in Knochenmark stammende Zellen. Alternativ wurde bei Knockout-Mäusen Spender-Knochenmark zu Wildtyp-Empfängermäuse, Wildtyp-Mäusen ohne Gen-of-interest Ausdruck transplantiertaus Knochenmark stammenden Zellen produziert wurden. Allerdings kann eine Knochenmarktransplantation nicht 100% abgeschlossen. Daher verwendeten wir cluster of differentiation (CD) Moleküle (CD45.1 und CD45.2) als Marker von Spender und Empfänger-Zellen, den Anteil der Spender-Knochenmark-abgeleiteten Zellen in Empfängermäuse und der Erfolg der Knochenmarktransplantation verfolgen. Wildtyp-Mäuse mit CD45.1 Genotyp und Knockout-Mäusen mit CD45.2 Genotyps verwendet wurden. Nach der Bestrahlung des Empfängers Mäusen wurden die Donor Knochenmarkzellen von unterschiedlichen Genotypen in die Empfänger-Mäuse infundiert. Wenn der neue Knochenmark zu übernehmen ihre Immunität regeneriert wurden die Mäuse durch chemische Mittel (Dextran Natriumsulfat, 5% DSS) herausgefordert, Kolitis zu induzieren. Hier zeigten auch die Methode ulcerosa in Mäusen zu induzieren und zu bewerten, die Rolle des Gens von Interesse aus dem Knochenmark stammenden Zellen exprimiert. Wenn die Gen-von-Interesse aus den Knochen abgeleiteten Zellen spielt eine wichtige Rolle bei der Entwicklung der Erkrankung (z. B. colitis) kann der Phänotyp der Empfängermäuse mit Knochenmarktransplantation signifikant verändert werden. Am Ende der Colitis Experimenten abgeleitete das Knochenmark Zellen in Blut und Knochenmark mit Antikörper wurden gegen CD45.1 und CD45.2 bezeichnet und deren Mengenverhältnis der Existenz könnte verwendet werden, um den Erfolg der Knochenmarktransplantation mittels Durchflusszytometrie ausgewertet werden. Erfolgreiche Knochenmarktransplantation sollte eine überwiegende Mehrheit der Donorgenotyp (in der Bezeichnung des CD-Molekül Marker) über Empfänger Genotyp sowohl im Knochenmark und Blut des Empfängers Mäusen.

Protocol

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Ein. Before-you-Start Technische Überlegungen

  1. Wir empfehlen die Verwendung sowohl C57/BL6 Wildtyp-Mäusen und-Knockout-Mäusen für das Experiment, weil Mäuse mit entsprechenden CD-Moleküle von den großen Maus-Anbieter erworben werden kann.
  2. Da es schwierig ist, die Wildtyp-Mäusen und Knockout-Mäusen gewonnen Spenderzellen nach Knochenmarktransplantation zu verfolgen, ist es notwendig, CD45.1 Mäuse verwenden, um Wildtyp-Mäusen darstellen. (CD45.1 C57/SJL WT Mäusen Jackson Laboratories stock # 002014).
  3. Die meisten Mauskolonien sind CD45.2. Unsere Knockout-Mäuse gehören CD45.2 Genotyp (alternativ ein CD45.2 WT Mäusen Quelle: Jackson Laborator....

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Results

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Wenn das Gen-of-Interest spielt eine bedeutende Rolle in Immunzellen bei der Entwicklung ulcerosa, Empfangen die Mäuse Knochenmark von unterschiedlichen Genotyp durch Knochenmarktransplantation (WT KO oder KO zu WT) sollte eine veränderte Reaktion auf DSS Kolitis. Einer der wichtigsten Parameter zur Bestimmung der Schwere von ulcerosa ist die H & E-Färbung der Colon-Geweben. Colongewebe Struktur ändert und Entzündungszeichen kann quantitativ durch H & E Histologie Scoring-System ausgewertet werden. Kriterien für.......

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Discussion

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Diese Knochenmarktransplantation Ansatz ist geeignet für immunologische Forschung von Colitis, Infektionen, Krebs, Fettleibigkeit und andere Krankheiten. Dieses Experiment Knochenmarktransplantation ist erforderlich, wenn das Gen-von-Interesse in beiden Knochenmark stammen und nicht-Knochenmark stammende Zellen und das Gen-von-Interesse vermutet wird, um Krankheiten durch Zellen aus entweder Population vermitteln exprimiert wird. Zum Beispiel wird gezeigt, antimikrobiellen Peptids Cathelizidin zu modulieren akute Koliti.......

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Disclosures

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Keine Interessenskonflikte erklärt.

Acknowledgements

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Diese Arbeit wurde von Pilot-und Machbarkeitsstudie Zuschuss von UCLA-CURE Center, der Morbus Crohn und Colitis Foundation of America Career Development Award (# 2691) und National Institute of Health NIDDK K01 (DK084256) Mittel zur Hon Wai Koon finanziert.

Knochenmark Bestrahlung Operation wurde von Bernard Levin und Scott Kitchen of UCLA Center for AIDS Research Maus / Human Chimera Core-Anlage unterstützt. Durchflusszytometrie Operation wurde von UCLA Vector Core-Anlage unterstützt.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Name des Reagenzes Firma Katalog-Nummer
Zelle Färbepuffer BioLegend # 420201
10X RBC Lysispuffer BioLegend # 420301
FITC Maus Isotyp-Kontrolle BioLegend # 400207
PE Maus Isotyp-Kontrolle BioLegend # 400211
PE-anti-Maus CD45.2 BioLegend # 109807
FITC-Anti-Maus CD45.1 BioLegend # 110705
Anti-Maus-CD16/32 blockieren BioLegend # 101301
40 um Zellsieb Fisherbrand # 22363547
PBS 1X MP Biomedicals # 1860454
Heparin Fisherbrand # BP2425
Sulfatrim (SMZ) Qualitest NC9242720 (Fischer)
Lysol IC Andwin Scientific NC9745686 (Fischer)
Vaccutainer BD # 8000813
Maus restrainer Braintree Scientific # TV-150
Irradiator JL Shepherd and Associates Mark I 68A
Durchflusszytometer BD BD FACSCanto II
Durchflusszytometer Reagenzglas Falke # 352052
Digitaler Messschieber Fisherbrand 14-648-17
Hemoccult ICT Beckman Coulter G0328QW

References

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  1. Kim, J. J., Shajib, M. S., Manocha, M. M., Khan, W. I. Investigating Intestinal Inflammation in DSS-induced Model of IBD. J. Vis. Exp. (60), e3678(2012).
  2. Ungaro, R. A novel Toll-like receptor 4 antagonist antibody ameli....

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Bone Marrow TransplantationFlow CytometryColitis InductionDextran SulfateCD45 1 CD45 2 MarkersWild Type MiceKnockout MiceBone Marrow IsolationHistology AnalysisCell Staining

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