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Artículo de método

Un modelo de la célula endotelial planar for Imaging inmunológica Synapse Dinámica

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DOI:

10.3791/53288

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24 de diciembre de 2015

 , 

En este artículo

Resumen

La inmunidad adaptativa está controlada por 'sinapsis inmunológicas' dinámicas formadas entre las células T y las células presentadoras de antígenos. Este protocolo describe métodos para investigar las células endoteliales, tanto como APC fisiológicas poco estudiadas como un nuevo tipo de "modelo de APC celular plana".

Resumen

La inmunidad adaptativa está regulado por las interacciones dinámicas entre las células T y las células presentadoras de antígeno ("APC") refiere como 'sinapsis inmunológicas. Dentro de estas interfaces de célula-célula íntimos grupos subcelulares discretos de MHC / Ag-TCR, F-actina, adhesión y moléculas de señalización forman y remodelar rápidamente. Estas dinámicas se cree que son determinantes críticos de la eficiencia y la calidad de las respuestas inmunes que se desarrollan y, por tanto, de protección contra la inmunidad patológica. El conocimiento actual de las sinapsis inmunológicas con fisiológica APC está limitada por la insuficiencia de la resolución de las imágenes se puede obtener. Aunque los modelos de sustratos artificiales (por ejemplo, bicapas lipídicas planas) ofrecen una excelente resolución y han sido herramientas muy valiosas, que son inherentemente no fisiológica y simplificada. Las células endoteliales vasculares y linfáticos se han convertido en un importante tejido periférico (o estroma) Compartimiento de "semi-profesionalal APC '. Estas APCs (que expresan la mayor parte de la maquinaria molecular de APCs profesional) tienen la característica única de la formación de la superficie celular prácticamente planar y están fácilmente transfectable (por ejemplo, con los reporteros fluorescentes de proteínas). Aquí un enfoque básico para implementar las células endoteliales como una novela y fisiológica 'planar modelo APC celular' para mejorar la formación de imágenes y el interrogatorio de los procesos de señalización antigénicos fundamentales se describirá.

Introducción

Los linfocitos T son una rama del sistema inmune adaptativo que se caracteriza por la capacidad de reconocer eficientemente péptido antígeno (Ag) unida a complejo mayor de histocompatibilidad (MHC) moléculas a través de sus receptores de células T (TCR) 1. Linfocitos ingenuos constitutivamente migran y escanear 'Ag células presentadoras profesionales' (APC; por ejemplo, células dendríticas) en los ganglios linfáticos, mientras que las células de memoria / T efectoras necesitan para estudiar con eficacia una muy amplia gama de vehículos blindados y potenciales células diana dentro de los tejidos periféricos.

En ....

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Protocolo

Todos los experimentos descritos en este protocolo se llevan a cabo con las células T humanas primarias y células endoteliales disponibles comercialmente primarios humanos (dérmica o microvascular pulmonar EC) protocolo de investigación Cualquie en seres humanos debe ser aprobada por una junta de revisión institucional y el consentimiento informado por escrito se debe proporcionar de cada donante de sangre. Los experimentos llevados a cabo usando este protocolo fue aprobado por el IRB de Beth Israel Deaconess Medical Center.

1. Preparación de células CD4 + Th1 Humano efector / T de memoria

  1. Aplicar torniquete en el brazo del donante, limp....

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Resultados

Un enfoque de formación de imágenes novedoso utilizando células endoteliales y la combinación de las ventajas resolución de la planar bicapas lipídicas modelo con la complejidad fisiológica y la deformabilidad de las APC profesional fue desarrollado (Figura 1). La Figura 2 proporciona ejemplos de migración típica, el flujo de calcio y la dinámica topológicos observado con esta enfoque. En ausencia de la SAG en el endotelio, los linfocitos SAG-específicas.......

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Discusión

En general, este protocolo describe métodos para la investigación de las células endoteliales como i) APC fisiológicos poco estudiada y ii) como un nuevo tipo de "modelo APC celular plana '. Con respecto a lo primero, se ha vuelto cada vez más apreciada que la APC periférica no hematopoyéticas (o 'estroma') juegan un papel crítico, no redundantes (es decir, en comparación con hematopoyético APC) en la conformación de la respuesta inmune adaptativa 16-18. Entre tales "semiprofesi.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Agradecemos al Dr. Peter T. Sage por su ayuda en la generación de algunas de las imágenes representativas. Este trabajo fue apoyado por una subvención R01 de los NIH a C.V.C. (HL104006).

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
BD Vacutainer torniquete elástico sin látexBD Biosciences367203
BD hisopos con alcoholBD Biosciences326895
BD Vacutainer Safety-LokBD Biosciences367861K2 EDTA
BD Vacutainer Juego de extracción de sangre con botón pulsadorBD Biosciences367335
RPMI-1640Sigma-AldrichR8758-1L
Ficoll-PaqueSigma-AldrichGE17-1440-02Llevar a RT antes
de usar FCS-OptimaAtlanta Biologicss12450
Penicilina-EstreptomicinaSigma-AldrichP4458-100ML
Azul de tripánSigma-AldrichT8154-20ML
enterotoxina estafilocócica TecnologíatoxinaBBT202REDSolución madre 1 mg/ml en PBS
1 del síndrome de shock tóxico Toxina TecnologíaTT606REDsolución madre 1 mg/ml en PBS
humano IL-15R& D Systems247-IL-025Solución madre 50ug/ml en PBS
PBS LifeTechnologies10010-049
FibronectinaLife Technologies33016-015Solución madre 1mg/ml en H20
HMVEC-d Ad-Dermal MV Endo CellsLonzaCC-2543Se pueden utilizar otras CE microvasculares humanas, es decir, HLMVECs
EGM-2 MV bullet kitLonzaCC-3202
Tripsina-EDTASigma-AldrichT-4174Solución madre 10x, diluida en PBS
amaxa-HMVEC-L Kit de nucleofactorLonzavpb1003Kit necesario para el paso 4
IFN-gSigma-AldrichI3265Solución madre 1mg/ml en H20
TNF-alfa 10ug, humanoLife TechnologiesPHC3015Solución madre 1mg/ml en fenol H20
HBSS sin rojoLife Technologies14175-103
HepesFisher ScientificBP299-100
Cloruro de calcioSigma-AldrichC1016-100GSolución madre 1M en H20
Cloruro de magnesioSigma-Aldrich208337solución madre 1M en H20
Albúmina sérica humanaSigma-AldrichA6909-10ml
Immersol 518 F Aceite de inmersión sin fluorescenciaFisher Scientific12-624-66A
Fura-2 AM 20x50ugLife TechnologiesF1221Solución madre 1mM en DMSO
pEYFP-Mem (Mem-YFP)Clontech6917-1
pDsMonómero rojo (dsRed citoplasmático soluble)Clontech632466
pDsMembrana de monómero rojo (Mem-DsRed)Clontech632512
pEGFP-ActinClontech6116-1
Alexa Fluor 488 PhalloidinLife TechnologiesA12379
Solución de formaldehído 37%Fisher ScientificBP531-500Tóxico, use campana extractora
Triton X-100Sigma-AldrichX100-5ML
  Tubos de centrífuga cónicos Falcon 15mLFisher Scientific14-959-70C
Tubos de centrífuga cónicos Falcon 50mLFisher Scientific14-959-49A 
Matraces tratados para cultivo de tejidos de halcón T25Fisher Scientific10-126-9
  Matraces tratados para cultivo de tejidos de halcón T75Fisher Scientific  13-680-65
  Cultivo celular de Corning tratado T175Fisher Scientific10-126-61 
Cubreobjetos de vidrio Fisher Scientific12-545-85 12 mm de diámetro
  Placas de cultivo de tejidos Falcon 24 pocillosFisher Scientific08-772-1
Placas Delta-TBioptechs04200415B
Wheaton Pasteur Pipetas desechablesFisher Scientific13-678-8D
1,5 ml Tubo Eppendorf Fisher Scientific05-402-25
  Ratón ICAM1 anti-humanoBD Biosciences555509
ratón HS1 anti-humanoBD Biosciences610541
Anti-humano CD11a (LFA-1alpha)EbiocienciaBMS102
Anti-humano CD3 Alexa Fluor® 488ebioscience53-0037-41
Anticuerpo anti-MHC Clase II Abcamab55152
Anticuerpo anti-Talin 1Abcamab71333
Anticuerpo theta anti-PKC Abcamab109481
fosfotirosina (4G10 Platinum)Millipore50-171-463
Nucleofector IIAmaxa BiosystemsElectroporador requerido para el paso 4
Zeiss AxiovertCarl Zeiss MicroImaging
Zeiss LSM510 Carl Zeiss MicroImaging
Zeiss Axiovison SoftwareCarl Zeiss MicroImaging
NU-425 (Serie 60) Cabina de seguridad biológicaNuAIRENu-425-600
  Forma STRCYCLE 37 ° C, 5% CO2 Incubadora de cultivo celularFisher Scientific202370
Centrífuga 5810EppendorfEW-02570-02
HemocitómetroSigma-Aldrich  Z359629Hemocitómetro Bright-Line
Isotemp Baño de agua modelo 202Fisher Scientific15-462-2
inactivada por calor de toxina purificada

Referencias

  1. von Andrian, U. H., Mackay, C. R. T-cell function and migration. Two sides of the same coin. N. Engl. J. Med. 343 (14), 1020-1034 (2000).
  2. Springer, T. A. Adhesion receptors of the immune system. Nature. 346 (6283), 425-434 (1990).
  3. Shaw, A. S., Dustin, M. L.

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