Basierend auf der ursprünglich von Strachan1vorgeschlagenen Hygienehypothese kann die frühkindliche Exposition gegenüber mikrobiellen Umweltfaktoren wie Endotoxin vor der Entwicklung allergischer Erkrankungen schützen2,3. Bei mikrobiellen Infektionen, z.B. Virusinfektionen, löst der angeborene Immundetektion von Fremdnukleinsäuren (RNA/DNA) Wirtsabwehrreaktionen4,5,6aus. Die Existenz und Prävalenz immunogener Nukleinsäuren wie lange doppelsträngige RNA-Arten (dsRNA) in Hausstaubmilben (HDM) oder anderen Insektenallergenen bleibt jedoch unbekannt. Dieses Protokoll wurde entwickelt, um festzustellen, ob HDM oder Insekten- und Nicht-Insektenallergene lange dsRNA-Arten enthalten, die eine schützende Immunantwort aktivieren können, um der Entwicklung einer schweren eosinophilen Lungenentzündung in einem Mausmodell von allergischem Asthma entgegenzuwirken. Hier bieten wir drei einfache und schnelle Methoden zur Bewertung der strukturellen Determinanten in HDM-Gesamt-RNA, die zur Regulierung allergeninduzierter eosinophiler Lungenentzündungen erforderlich sind.
Das Mukosal-Immunsystem ist das größte Immunorgan im Körper und dient als erste Linie der Wirtsabwehr gegen mikrobielle Infektionen und allergische Beleidigungen7,8. Die lange dsRNA, das Replikationszwischenprodukt vieler Viren, ist dafür bekannt, als pathogenassoziiertes molekulares Muster (PAMP) zu fungieren, um angeborene Reaktionen über Toll wie Rezeptor 3 (TLR3) wirksam zu stimulieren, um die Expression von Interferon-stimulierten Genen (ISGs)9,10,11,12,13,14zu induzieren. Wir haben vor kurzem gezeigt, dass HDM-Gesamt-RNA dsRNA-Strukturen enthielt, die die Expression von ISGs hochregulierten und eine schwere eosinophile Lungenentzündung reduzierten, wenn sie über die intratracheale Instillation in einem murinen Modell von allergischem Asthma verabreicht wurde, das durch HDM-Extrakte induziert wurde15. Die Schwere der Lungenentzündungen wird durch die Analyse der Immunzelltypen in bronchoalveolarer Spülung (BAL) und Lungengewebe mittels Durchflusszytometrie16,17,18,19,20bestimmt.
Dieses Protokoll enthält drei Assays: 1) schnelles Detektion von dsRNA-Strukturen mit RNA-Punktfleck mit einem mausmonoklonalen Antikörper J2, der speziell sequenzunabhängig an die dsRNA bindet; 2) schnelle Auswertung der In-vivo-Effekte immunostimulierender RNA in der Mauslunge durch Messung der Induktion von ISGs mit RT-qPCR; 3) genaue Quantifizierung von Eosinophilen in BAL und Lunge im Kontext von HDM-induzierten Lungenentzündungen mittels Flow-Zytometrie-Analyse.
Die oben genannten Assays können verwendet werden, um nicht nur allergische Lungenerkrankungen zu untersuchen, sondern auch respiratorische bakterielle und virale Infektionen. Beispielsweise kann der dsRNA-spezifische J2-Antikörper auch in anderen Anwendungen wie Immunaffinitätschromatographie, Immunhistochemie, enzymgebundenem Immunsorbent-Assay (ELISA) und Immunostaining21,22,23eingesetzt werden. Darüber hinaus können mehrere Anwendungen nach der BAL-Flüssigkeitssammlung zur Quantifizierung löslicher Inhalte wie Zytokine und Chemokine mit ELISA und Transkriptionsprofilierung von Zellen in den Atemwegen (z. B. Alveolarmakrophagen) genutzt werden. Obwohl es eine Vielzahl von Protokollen in der Literatur zur Bewertung von Lungenerkrankungen gibt, konzentrieren sich die meisten dieser Protokolle häufig auf die Zielvalidierung. Die hier beschriebenen Verfahren können angewendet werden, um Komponenten in Umweltallergenen zu identifizieren, die für die Regulierung der Entwicklung allergischer Krankheiten wichtig sind.