Aquí, presentamos un método simple y estandarizado para analizar el subconjunto de T auxiliar productor de factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos in vivo.
Artículo de método
Aquí, presentamos un método simple y estandarizado para analizar el subconjunto de T auxiliar productor de factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos in vivo.
Paralelamente a los linajes tradicionales Th1/Th2/Th17/Treg, se han identificado células T auxiliares productoras de factor estimulante de colonias (Th-GM) de granulocitos y macrófagos como un subconjunto distinto de células T auxiliares (GM-CSF+ IFN-γ- IL-17A- IL-22- células T efectoras CD4+ ) en humanos y ratones. La hipersensibilidad de contacto (CHS) se considera un excelente modelo animal para la dermatitis alérgica de contacto (ACD) en humanos, que manifiesta una respuesta inmunitaria intacta mediada por células T. Con el fin de proporcionar un ensayo estandarizado y completo para analizar el subconjunto de células Th-GM en la respuesta inmunitaria dependiente de células T in vivo, se indujo un modelo murino de CHS mediante sensibilización/desafío con un hapteno orgánico reactivo, de bajo peso molecular, 2,4-dinitrofluorobenceno (DNFB). El subconjunto Th-GM en linfocitos T CD4+ efectores generados tras la inmunización con el hapteno se analizó mediante citometría de flujo. Encontramos que Th-GM se expandió principalmente en lesiones y ganglios linfáticos drenantes en el modelo de ratón CHS inducido por DNFB. Este método se puede aplicar para estudiar más a fondo la biología de las células Th-GM y la investigación farmacológica de estrategias terapéuticas centradas en GM-CSF en diversas condiciones, como la ACD.
Las células T auxiliares productoras de factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos (GM-CSF), el subconjunto Th-GM, han estado emergiendo como un subconjunto distinto de células T auxiliares en humanos y ratones y se considera que comprenden células T CD4 "que solo expresan GM-CSF" (GM-CSF+ IFN-γ-17A- IL-22-) identificadas por análisis de ARN de una sola célula, citometría de masas y ratones mapeadores de destino GM-CSF 1,2,3. En 2014, Sheng et al. informaron sobre la programación del transductor de señal y activador de la transcripción 5 (STAT5) del subconjunto Th-GM y conceptualizaron el subconjunto "Th-GM" por primera vez 4,5. Las células Th-GM se caracterizan por la expresión de citocinas de GM-CSF, IL-2, TNF-α, IL-3, CCL20 y receptores de quimiocinas C-X-C tipo de receptor de quimiocinas (CXCR) 4 o CXCR6 1,2. STAT y/o la vía NF-κB son esenciales para la diferenciación del linaje Th-GM. Se estableció un método in vitro para diferenciar linfocitos T CD4 naïve en linfocitos Th-GM utilizando IL-7 en presencia de estímulos TCR6. Por su parte, se demostró que las citocinas IL-23 e IL-1β mantienen la expresión y patogenicidad de las células Th-GM ex vivo 3,7.
La elevación de las células Th-GM se ha asociado con varias enfermedades autoinmunes, como la esclerosis múltiple y la artritis reumatoide 2,8,9, lo que sugiere un papel potencial en la patogénesis de la autoinmunidad10. La evidencia acumulada sugiere que el GM-CSF puede funcionar como un mediador inflamatorio. Los ratones que sobreexpresan genéticamente Csf2 (gen que codifica GM-CSF) en células T CD4+ desarrollaron espontáneamente déficits neurológicos acompañados de la infiltración de fagocitos en el sistema nervioso central. En un modelo de colitis por transferencia de células T, la transferencia adoptiva de células T Csf2−/− a ratones Rag1−/− redujo significativamente las características clínicas e histopatológicas de la enfermedad. Sin embargo, hay pocos informes sobre las funciones del subconjunto Th-GM en enfermedades alérgicas, como la ACD.
La ACD es una de las afecciones dermatológicas inflamatorias más comunes, con alta prevalencia en el trabajo y en la vidapersonal 11,12. Es una respuesta de hipersensibilidad de tipo IV retardada mediada por un circuito inmune intacto que se desarrolla en dos fases segmentadas temporalmente: sensibilización y elicitación. La ACD humana se desencadena por la exposición a algunas sustancias químicas (haptenos o metales) que conducen a la sensibilización. Durante esta fase, una respuesta mediada por células T es preparada por complejos de proteínas haptenos presentados por células presentadoras de antígenos. Tras la exposición posterior al mismo hapteno, las células T efectoras y de memoria específicas del hapteno se reactivan y se localizan en la piel, un proceso que implica la infiltración de una variedad de poblaciones de células inmunitarias. Esta respuesta inflamatoria aguda se conoce como elicitación, resultando en el desarrollo completo de lesiones13. La ACD humana puede estudiarse utilizando modelos animales de hipersensibilidad de contacto (CHS)14.
El modelo CHS inducido por un hapteno orgánico reactivo, de bajo peso molecular, 2,4-dinitrofluorobenceno (DNFB), es un modelo murino comúnmente utilizado que se ha utilizado en el estudio de la patología, así como en las posibles intervenciones terapéuticas de ACD15,16. Por lo tanto, este modelo dependiente de células T podría aplicarse para estudiar la generación del subconjunto Th-GM en la enfermedad alérgica. Aquí, inducimos un modelo murino de CHS con DNFB, analizamos la generación de Th-GM en lesiones y ganglios linfáticos drenantes, y encontramos que el subconjunto de Th-GM se expandió principalmente tras la reexposición al mismo hapteno. Esto sugiere que el subconjunto Th-GM podría ser esencial para el desarrollo de la ACD y representa una diana terapéutica específica en la ACD.
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Todos los ratones utilizados en este protocolo tenían el fondo genético C57BL/6, se mantuvieron en condiciones específicas libres de patógenos y se les proporcionó alimento y agua ad libitum. Todos los experimentos fueron aprobados por el organismo de revisión ética de bienestar animal del Centro Médico de China Occidental de la Universidad de Sichuan (20210302059).
1. Preparación de reactivos y materiales
2. Inducción de CHS en ratones
3. Recogida de muestras de ratones CHS
4. Preparación de la suspensión unicelular de las orejas
5. Preparación de suspensiones unicelulares a partir de ganglios linfáticos drenantes (dLN)
6. Reestimulación del subconjunto Th-GM con 12-miristato 13-acetato (PMA)/ionomicina en presencia de un inhibidor del transporte de proteínas
7. Análisis de subconjuntos de Th-GM generados in vivo por tinción intracelular y de superficie celular
8. Estrategia de compuerta para identificar el subconjunto Th-GM
9. Análisis estadístico
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CHS (hipersensibilidad de contacto) inducida por DNFB en ratones
Para inducir CHS en ratones, los ratones fueron sensibilizados y desafiados con DNFB aplicado a la piel del oído, como se ilustra en la Figura 1A. El grosor de la oreja, un indicador de esponjosis epidérmica, aumentó notablemente en los ratones desafiados con DNFB en comparación con los ratones tratados con vehículos (Figura 1B, 70 frente a 3 μm en el día 1, 203 frente a 7,5 μm ...
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Este protocolo proporciona un ensayo in vivo simple para analizar la generación y expansión del subconjunto de células Th-GM. Es esencial utilizar un modelo de enfermedad mediada por células T en ratones iniciada por haptenos o antígenos, imitando esa activación en humanos. El DNFB es un hapteno de molécula pequeña que es más económico y ahorra más tiempo que los antígenos peptídicos o proteicos para desencadenar la respuesta inmunitaria de las células T in vivo
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Los autores declaran que no tienen intereses financieros contrapuestos.
Este trabajo fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (No. 81602763, 81803142, 82003347), el Programa de Investigadores Excelentes de la Fundación de Ciencias Postdoctorales de China (No. 2017T100700) y el Programa de Investigadores Regulares de la Fundación de Ciencias Postdoctorales de China (No. 2016M592673). Los autores desean agradecer a Yan Wang y Meng-Li Zhu (Instalaciones Centrales del Hospital de China Occidental, Universidad de Sichuan) por el apoyo técnico de la citometría de flujo en este estudio.
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| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| REACTIVO 2,4-dinitrofluorobenceno | BT | P0001746 | N.º CAS: 70-34-8 |
| Acetona | CHRON CHEMICALS | / | 67-64-1 |
| anticuerpo anti-CD4 | Biolegend | 300506 | 1:100 Anticuerpo |
| anti-CD44 | Biolegend | 103012 | 1:100 |
| Anticuerpo anti-CD62L | Biolegend | 104417 1:100 Diluido | |
| anti-GM-CSF | anticuerpo BD Bioscience | 554507 | 1:100 Anticuerpo |
| anti-IFN-& | Biolegend | 505836 | 1:100 Anticuerpo |
| anti-IL-17A | BD Bioscience | 563354 | 1:100 |
| Anticuerpo anti-IL-22 | Biolegend | 516411 | 5 µ L/test |
| CD45 | Biolegend | 103101 | 1:200 Hidrato |
| cloral | CHRON CHEMICALS | / | 302-17-0 |
| Medidor de espesor de esfera (tipo 0,01 mm) | PEACOCK | G-1A | / |
| DMSO | LIFESCIENCES | D8371 | 67-68-5 |
| EDTA Na2 | Solarbio | E8030 | 6381-92-6 |
| F4/80 | Biolegend | 123102 | 1:200 Diluido |
| Tinción de viabilidad fijable 780 | BD Bioscience | 565388 | 1:1.000 Diluido, tinte |
| de viabilidad Citómetro de flujo | BD Bioscience | BD FACS ARIA II SORP | |
| GraphPad Prisma | GraphPad | Prisma 7 | Software para estadísticas y gráficos |
| Fijación intracelular y juego de tampones de permeabilidad | Thermo Fisher | 88-8824-00 | preparado recién preparado |
| Ionomicina | Sigma-Aldrich | 407951 | CAS NO: 56092-81-0 |
| Ly6G | Biolegend | 127602 | 1:200 |
| Diluido NovoExpress | Agilent | / | Software para el análisis de datos de citometría de flujo; https://www.agilent.com.cn/zh-cn/product/research-flow-cytometry/flow-cytometry-software/novocyte-novoexpress-software-1320805 |
| Aceite de oliva | YUANYE BIO | S30503 | 8001-25-0 |
| PMA | Sigma-Aldrich | P8139 | CAS NO: 16561-29-8 |
| Inhibidor del transporte de proteínas (que contiene brefeldina A) | BD Bioscience | 555029 | 1 y micro; L/mL |
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