Wir beschreiben hier ein transgenes Reporter-Mausmodell, um die IL-22-produzierenden Zellen in verschiedenen Mausgeweben sichtbar zu machen. Mit dieser Methode kann die Position anderer Zytokine oder Sekretärsproteine in der Maus verfolgt werden.
Methodenartikel
Wir beschreiben hier ein transgenes Reporter-Mausmodell, um die IL-22-produzierenden Zellen in verschiedenen Mausgeweben sichtbar zu machen. Mit dieser Methode kann die Position anderer Zytokine oder Sekretärsproteine in der Maus verfolgt werden.
Reporter-Mäuse wurden weithin verwendet, um die Lokalisierung der Expression von Genen gezielt zu beobachten. Dieses Protokoll konzentriert sich auf eine Strategie einen neuen transgenen Reporter Mausmodell zu etablieren. Wir entschieden uns für Interleukin (IL) 22 Genexpression zu visualisieren, da dieses Zytokin wichtige Aktivitäten im Darm hat, wo sie einen Beitrag durch eine Entzündung beschädigte Gewebe zu reparieren. Reporter - Systeme bieten erhebliche Vorteile gegenüber anderen Methoden der Produkte in vivo zu identifizieren. Im Falle von IL-22, hatte andere Studien ersten Zellen aus Geweben isoliert und dann die Zellen in vitro erneut stimuliert. IL-22, das normalerweise ausgeschieden wird, wurde in den Zellen unter Verwendung eines Arzneimittels gefangen, und die intrazelluläre Färbung wurde verwendet, um es zu visualisieren. Dieses Verfahren identifiziert Zellen, die Herstellung von IL-22, aber nicht bestimmen , ob sie in vivo Dabei wurden. Der Reporter Design enthält ein Gen für ein fluoreszierendes Protein (tdTomato) in den IL-22-Gen in einer solchen wa Einfügeny , die das fluoreszierende Protein nicht sezerniert werden und bleibt daher in den produzierenden Zellen in vivo gefangen. Fluoreszierende Produzenten können dann in Gewebeschnitten oder durch ex vivo Analyse durch Durchflusszytometrie visualisiert werden. Die eigentlichen Bauprozess für die Reporter enthalten ein bakterielles künstliches Chromosom Recombineering, die die IL-22-Gen enthielt. Dieses erzeugte Chromosom wurde dann in das Mausgenom eingeführt. Homöostatischen IL-22-Reporter-Expression in verschiedenen Mausgeweben, einschließlich der Milz, Thymus, Lymphknoten, Peyerschen Plaques und Darm, durch Durchflusszytometrie-Analyse beobachtet. Kolitis wurde von T-Zellen (CD4 + CD45RBhigh) Transfer induziert und Reporterexpression sichtbar gemacht wurde. Positive T-Zellen wurden zunächst die in den mesenterischen Lymphknoten und dann akkumuliert sie in der Lamina propria des distalen Dünndarm und Dickdarm Gewebe. Die Strategie BACs gab gute Treue Reporterexpression im Vergleich zu IL-22 Expres mitsion, und es ist einfacher als Knock-in-Verfahren.
Zelltyp-spezifische Expression von Reportergenen ist nützlich exprimierenden Zellen in das Zielgewebe unter homöostatischen und gestörter Zustände aktiv zu identifizieren. Es ermöglicht auch die Reinigung dieser Zellen, die lebensfähig bleiben, ihre anderen Eigenschaften zu untersuchen. Reporter-Mäuse wurden bei der Aufklärung der Wirkmechanismus für bestimmte Zytokine, Transkriptionsfaktoren und regulatorische Elemente verwendet. Bisherigen Strategien 1, 2, 3 haben sich auf Klopfen der Reporter in den Ziel - Locus in der Maus - Chromosom, ein zeitraubende und kostspieliges Verfahren weitgehend verlassen. Somit ist eine einfachere Methode zur Erzeugung von Reportermäusen wünschenswert.
Cytokine sind eine breite Klasse von kleinen, sekretierte Proteine / Peptide, die Immunreaktionen durch interzelluläre Signalübertragung regulieren. Interleukin 22 (IL-22) ist ein Zytokin mit vielen Aktivitäten berichtet, einschließlich Barriere function, die Reparatur von Gewebe und Entzündungen 4. Obwohl IL-22 anfangs als T-Zellprodukt 5 demonstrierte nachfolgende entdeckt wurde berichtet seine Expression in natürlichen Killer (NK) -Zellen in Menschen und Mäusen 6 7 und in anderen Klassen von angeborenen Lymphozyten 8. Trotz intensiver Beobachtung von IL-22-produzierenden Zellen, die Visualisierung von IL-22 bisher erforderlichen ex vivo Stimulation und Permeabilisierung zu Flecken mit Antikörpern. Daher wäre Roman IL-22-Reporter-Mäuse ein sehr nützliches Werkzeug, um die Funktion von IL-22 in Homöostase und pathogenen Prozessen zu untersuchen.
Hier entwickelten wir ein vereinfachtes transgenes Mausmodell reporter die IL-22-produzierenden Zellen in vivo und in vitro zu beobachten. Mit Hilfe eines BAC Recombineering Methode 9, legten wir die tdTomato cDNA - Sequenz mit Poly - A - Signal - Fragmente in die IL-22 locuns und ersetzt Exon 1. Die anderen untranslatierten Regionen, Exons und regulatorische Elemente nicht gestört wurden, da wir die natürliche Regulation von IL-22, so viel wie möglich zu imitieren möchten. Der Ort der Reporter Insertion unterbricht die Signalsequenz, was zu der Ansammlung des Reporter innerhalb der produzierenden Zellen, im Gegensatz zu IL-22 selbst, die schnell ausgeschieden wird. Dieses neue Verfahren kann auch zur Erzeugung von Reportermäusen für andere sekretierte Proteine angewendet werden.
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Alle Tiere erhielten die richtige Pflege in Übereinstimmung mit den im Guide 2011 skizzierten experimentellen Verfahren zur Pflege und Verwendung von Labortieren Komitee Frederick National Laboratory for Cancer Research.
1. Erzeugung von IL-22-tdTomato Reporter Mäusen durch BAC Recombineering
HINWEIS: Die Mäuse sollten bewusstlos sein und nicht als Reaktion auf einen schädlichen Reiz bewegen. Sterilisieren Sie den OP-Bereich mit 70% Ethanol und zu sterilisieren alle chirurgischen Werkzeuge, um eine Glasperle Sterilisator verwenden.
2. Single-Zell-Herstellung aus Milzen, Thymus, Lymphknoten und Peyer-Patch-
HINWEIS: IL-22-tdTomato Reporter-Mäuse am National Cancer Institute (NCI, Frederick, MD) gehalten wurden. Die Euthanasie-Verfahren entspricht den neuesten AVMA Richtlinien zur Euthanasie. Alle Mäuse wurden unter Verwendung von CO 2 Inhalation 14 euthanasiert.
3. Isolierung von intraepitheliale Lymphozyten und Lamina propria Zellen aus den Därmen
4. Expression von IL-22-tdTomato in Kolitis
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Ein Maus - IL-22 Reporter - Transgen wurde unter Verwendung von Recombineering erstellt eine bakterielle künstliche Chromosom tragen die IL-22 - Locus zu ändern. Figur 1 zeigt ein Diagramm von pBACe3.6 Vektor , der das Gen sacBII, einen positiven Selektionsmarker enthält, und Chloramphenicol - Antibiotikum - Resistenzgen 11. Nach der Einführung tdTomato in Exon 1 wurde die Signalpeptidsequenz unterbrochen wird , wie in Abbildung 2...
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IL-22 spielt eine wesentliche Rolle bei der angeborenen Immunabwehr und Gewebeumbau. IL-22-produzierenden Zellen wurden ex vivo durch intrazelluläre Anfärbung identifiziert. Allerdings bleibt es immer noch schwierig , IL-22 - Expression in situ zu verfolgen, entweder im normalen Zustand oder in entzündlichen Erkrankungen. Dieses Protokoll beschreibt ein neues Verfahren ein IL-22 - Reporter Mausmodell, das uns die Reporter-exprimierenden Zellen in vivo zu lokalisieren ermöglicht zu entwickeln. ...
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Die Autoren haben nichts offenzulegen.
Wir danken Kelli Czarra und Megan Karwan für die technische Unterstützung der Tiere, Kathleen Noer und Roberta Matthai für die Unterstützung bei der Durchflusszytometrie und Donna Butcher und Miriam R. Anver für die pathologische Analyse. Dieses Projekt wurde durch einen Zuschuss der Ely and Edythe Broad Foundation (an Scott Durum) unterstützt und wurde ganz oder teilweise mit Bundesmitteln des National Cancer Institute, National Institutes of Health, unter der Vertragsnummer finanziert. HHSN261200800001E (MRA).
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| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| RP23-401E11 BAC | Thermo Fisher Scientific | RPCI23. C | Gen-ID erforderlich: 50929 |
| NucleoBond BAC 100 | Takara Clontech | 740579 | |
| PCR SuperMix High Fidelity | Thermo Fisher Scientific | 10790020 | |
| PI-SceI | New England Biolabs | R0696S | |
| SpeI | New England Biolabs | R0133S | |
| LB Bouillon | Thermo Fisher Scientific | 10855-001 | 1 L: 10 g SELECT Pepton 140, 5 g SELECT Hefeextrakt, 5 g Natriumchlorid |
| Anti-Maus CD3 | eBioscience | 11-0031 | |
| Anti-Maus CD4 | eBioscience | 17-0041 | |
| Anti-Maus CD45 | Thermo Fisher Scientific | MCD4530 | |
| Anti-Maus CD45RB | eBioscience | 11-0455 | |
| Anti-Maus RFP | Abcam | Ab62341 | |
| HBSS, kein Kalzium, kein Magnesium, kein Phenolrot | Thermo Fisher Scientific | 14175145 | KCl, KH2PO4, Na2HPO4, NaHCO3, NaCl, D-Glucose |
| Dnase I | Roche | 10104159001 | |
| ACK Lysingpuffer | Thermo Fisher Scientific | A1049201 | |
| Percoll | GE Gesundheitswesen Life Sciences | 17-0891-01 | |
| Kollagenase D | Roche | 11088858001 | |
| Dispase II (neutrale Protease, Grad II) | Roche | 4942078001 | |
| IX70 inverses Fluoreszenzmikroskop | Olympus | Angebot anfordern | |
| Nikon Eclipse 80i Mikroskop | Nikon | Angebot anfordern | |
| Dynal Shaker | Elektronenmikroskopie Wissenschaft | 61050-10 | |
| FACSAria | BD Bioscience | Angebot anfordern | |
| LSRII SORP/Durchflusszytometrie | Becton, Dickinson and Company | Angebot anfordern |
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