Demostramos un protocolo paso a paso para la investigación de la función génica en macrófagos residentes en tejido peritoneal in vivo, utilizando vectores lentivirales.
Se requiere una suscripción a JoVE para ver este contenido. Inicie sesión o comience su prueba gratuita.
Artículo de método
Demostramos un protocolo paso a paso para la investigación de la función génica en macrófagos residentes en tejido peritoneal in vivo, utilizando vectores lentivirales.
Los macrófagos residentes en el tejido peritoneal tienen amplias funciones en el mantenimiento de la homeostasis y están implicados en patologías dentro de los tejidos locales y vecinos. Sus funciones están dictadas por señales microambientales; Por lo tanto, es esencial investigar su comportamiento en un nicho fisiológico in vivo . En la actualidad, las metodologías específicas de focalización de macrófagos peritoneales emplean modelos transgénicos de ratón entero. En este trabajo se describe un protocolo para la modulación eficaz in vivo de la expresión de ARNm y especies pequeñas de ARN (por ejemplo, microARN) en macrófagos peritoneales utilizando partículas de lentivirus. Las preparaciones de lentivirus se elaboraron en células HEK293T y se purificaron en una sola capa de sacarosa. La validación in vivo de la efectividad del lentivirus después de la inyección intraperitoneal reveló una infección predominante de macrófagos restringida al tejido local. La focalización de los macrófagos peritoneales fue exitosa durante la homeostasis y la peritonitis inducida por tioglicolato. Se discuten las limitaciones del protocolo, incluida la inflamación de bajo nivel inducida por la administración intraperitoneal de lentivirus y las restricciones de tiempo para posibles experimentos. En general, este estudio presenta un protocolo rápido y accesible para la evaluación rápida de la función génica en macrófagos peritoneales in vivo.
Los macrófagos residentes en los tejidos (Mφ) son una población heterogénea de células inmunitarias fagocíticas que detectan y responden a patógenos invasores 1,2. Además, desempeñan un papel esencial en el desarrollo de los tejidos, la remodelación y el mantenimiento de la homeostasis 1,3. Muchos Mφ tisulares derivan de los progenitores del saco vitelino durante la embriogénesis y persisten en el tejido durante toda la vida 4,5. El fenotipo y las funciones de estas células están dictados por interacciones colaborativas y jerárquicas de factores de transcripción específicos y el microambiente local 6,7,8,9. Una creciente comprensión de esta dependencia aumenta la necesidad de métodos in vivo efectivos para la manipulación génica de Mφ dentro de su nicho fisiológicamente relevante.
Los vectores lentivirales son una herramienta frecuentemente empleada para la manipulación de ácidos nucleicos en poblaciones celulares específicas in vivo 10,11,12, particularmente debido a su capacidad para infectar tanto a las células en división como a las que no se dividen y para integrarse de manera estable en el genoma del huésped 13,14. En las últimas dos décadas, se ha optimizado la tecnología de administración de lentivirus y se han investigado sobres alternativos y promotores sintéticos para aumentar la focalización específica del linaje 8,15. Debido a su amplio tropismo celular, la glicoproteína envolvente del virus de la estomatitis vesicular (VSV-G)16,17 se ha convertido en la envoltura "estándar de oro" utilizada en la tecnología de lentivirus.
En este protocolo18, se emplean partículas lentivirales pseudotipadas de VSV-G para demostrar la entrega dirigida y efectiva de ARN de horquilla corta (shRNA) y microARN (miR) al Mφ peritoneal (pMφ) de ratón in vivo, en estado estacionario19. La expresión del transgén fue impulsada por el promotor del virus formador de foco del bazo (SFFV). La infección productiva de las células se definió por la expresión de la proteína verde fluorescente mejorada (GFP) derivada de lentivirus. La utilización de este enfoque permitió una lectura fácil de los experimentos in vivo con lentivirus para definir la dosis óptima y el marco temporal experimental. Por último, el desafío lentiviral in vivo de ratones durante la inflamación inducida por tioglicolato reveló la propensión natural a la infección selectiva por pMφ.
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Todo el trabajo con animales se llevó a cabo de acuerdo con las directrices institucionales y del Ministerio del Interior del Reino Unido.
NOTA: Todos los estudios in vivo con lentivirus deben realizarse de acuerdo con las directrices locales y nacionales sobre el uso ético de animales en la investigación, así como cumplir con todas las regulaciones asociadas con el uso de materiales infecciosos de categoría II. El bienestar animal también debe controlarse de acuerdo con las regulaciones locales. En este paso del protocolo, se debe tener mucho cuidado al trabajar con partículas lentivirales y objetos punzantes.
1. Preparación de las células HEK293T para la transfección
NOTA: Realice estos pasos bajo una cabina de seguridad biológica para cultivo de tejidos estériles.
2. Transfección de células HEK293T utilizando reactivo de transfección lipídica no liposomal
3. Recolección de partículas lentivirales
4. Purificación de lentivirus
5. Titulación de la producción de lentivirus en células T Jurkat
6. Infección in vivo por lentivirus de macrófagos peritoneales residentes en tejidos
7. Recolección de células peritoneales de ratones infectados con lentivirus
PRECAUCIÓN: Para las colecciones dentro de las 72 horas posteriores a la inyección de lentivirus, siga las reglas institucionales de seguridad biológica de categoría II. El lecho y la jaula de espera donde se mantuvieron los animales infectados en las primeras 72 horas después de la inyección de lentivirus deben descontaminarse de acuerdo con las normas institucionales de seguridad biológica de categoría II.
8. Tinción y análisis de células peritoneales
9. Extracción de células de órganos
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Cuando se sigue completa y correctamente, este protocolo produce un total de 1,5 mL de stock de lentivirus de alta calidad por preparado individual, suficiente para doce inyecciones in vivo al volumen óptimo determinado en este estudio18. El éxito de la transfección se puede evaluar en una fase temprana del protocolo. Las células HEK293T sanas y confluentes deben mostrar, si están presentes en los plásmidos, una señal de marcador fácilmente detectable (por ejemplo, GFP utilizada en este e...
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Los macrófagos residentes en los tejidos realizan una serie de funciones homeostáticas e inflamatorias específicas de los tejidos 1,2 dictadas por su entorno fisiológico 6,7,8,9. En este protocolo, se introdujo un método eficaz18 para la manipulación de macrófagos residentes peri...
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Los autores no tienen nada que revelar.
Esta investigación fue financiada, en su totalidad o en parte, por el Wellcome Trust Investigator Award [107964/Z/15/Z]. P.R.T también cuenta con el apoyo del Instituto de Investigación de la Demencia del Reino Unido. M.A.C cuenta con el apoyo de la beca Discovery del Consejo de Investigación en Biotecnología y Ciencias Biológicas (BB/T009543/1). A los efectos del acceso abierto, el autor ha aplicado una licencia pública de derechos de autor CC BY a cualquier versión del manuscrito aceptado por el autor que surja de este envío. L.C.D es profesor en la Universidad de Swansea e investigador honorario en la Universidad de Cardiff. Este trabajo se apoya en el trabajo realizado por Ipseiz et al. 202018.
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| 0,05% Tripsina-EDTA (1x) (Tripsina 500 mg/L o 0,02 mM) | Thermo Fisher Scientific | 25300054 | |
| 0,22 μ m filtro estéril millex GP | Merck | SLGS033SS | |
| 0,45 μ m Filtro GP estéril Millex | Merck SLHP033RS | ||
| 0,5 mL Jeringa de insulina U-100 con aguja, 0,33 mm x 12,7 mm (29 G) | BD | 324892 | |
| Contenedor de objetos punzocortantes de 1 litro | N/A | N/A | |
| 2,4G2 anticuerpo (TruStain FcX anti-ratón CD16/32) | Biolegend | 101320 | |
| 40 μ Filtro Thermo | Fisher Scientific | 22363547 | |
| Medio AimV (grado de investigación), Suplemento AlbuMax | Thermo Fisher Scientific | 31035025 | |
| Tampón de bloqueo | preparado internamente | ||
| Medio de tioglicolato de cervecería | Sigma-Aldrich | B2551 | Solución madre al 4% preparada en agua, esterilizada en autoclave y congelada. |
| CD11b | Biolegend | 101222 | Consulte la Tabla 1 para la dilución y la concentración |
| de CD11b | BD | 550993 | Consulte la Tabla 1 para la dilución y concentración |
| CD11c | Biolegend | 117317 | Consulte la Tabla 1 para conocer la dilución y concentración |
| de CD11c | Biolegend | 117333 | Consulte la Tabla 1 para conocer la dilución y la concentración |
| de CD19 | BD | 560375 | Consulte la Tabla 1 para la dilución y concentración |
| de CD19 | Biolegend | 152410 | Consulte la Tabla 1 para conocer la dilución y concentración |
| de CD226 | Biolegend | 128808 | Consulte la Tabla 1 para conocer la dilución y concentración |
| CD3e | BD | 560527 | Consulte la Tabla 1 para conocer la dilución y concentración |
| de CD3e | Biolegend | 152313 | Consulte la Tabla 1 para la dilución y concentración |
| CD4 | Biolegend | 100412 | Consulte la Tabla 1 para la dilución y concentración |
| CD73 | eBioscience | 16-0731-82 | Consulte la Tabla 1 para la dilución y concentración |
| CD8a | eBioscience | 48-0081-82 | Consulte la Tabla 1 para la dilución y concentración |
| Matraz de cultivo celular (T175 fraz, 175 cm2, 550 mL) | Greiner Bio One | 658175 | |
| Tubos de centrífuga, tubos de fondo cónico de 25 mm x 89 mm | Centrífugas Beckman Coulter | 358126 | |
| Ultracentrífuga | Beckman Coulter | y centrífuga TC | |
| Colagenasa tipo IV | Sigma-Aldrich | C5138 | |
| Tubos de centrífuga cónicos (15 mL y 50 mL) | Greiner Bio One | 11512303 & 11849650 | |
| Criotubos | Greiner Bio One | 123277 | o criotubos |
| DMEM medio (1x) + 4,5 g/L D-glucosa, 400 y micro; M L-glutamina | Thermo Fisher Scientific | 41965-062 | |
| Dnase I | Sigma-Aldrich | 11284932001 | |
| Reactivo de transfección Effectene | Qiagen | 301425 | |
| F4/80 | Biolegend | 123123 | Consulte la Tabla 1 para la dilución y la concentración |
| F4/80 | Biolegend | 123133 | Consulte la Tabla 1 para conocer la dilución y la concentración. |
| F4/80 | Biolegend | 123147 | Consulte la Tabla 1 para la dilución y la concentración |
| FceR1 | eBioscience | 48-5898-80 | Consulte la Tabla 1 para conocer la dilución y concentración |
| Suero de ternero fetal (FCS) | Thermo Fisher Scientific | 10270-106 | inactivado por calor durante 30 minutos a 56 & ° C y estéril filtrado a través de 0,22 μ m filter |
| Citómetro de flujo | Thermo Fisher Scientific | Tampón de citometría de flujo Attune NxT | |
| (FACS) | preparado internamente | ||
| Microscopio fluorescente para cultivo de tejidos | Pinza Thermo Fisher Scientific | EVOS FL | |
| /A | N/A | Preferencia del usuario | |
| Solución salina equilibrada de Hank (HBSS) | Gibco, Life Technologies | 14175-053 | |
| Línea | celular HEK293T | cultivado durante al menos una semana antes de la transfección. Libre de micoplasma | |
| VIH-1 Antígeno central | Beckman Coulter | 6604667 | |
| hialuronidasa | Sigma-Aldrich | H3506 | |
| Hydrex exfoliante quirúrgico, gluconato clorhexiante 4% p/v limpiador cutáneo | Ecolab | 3037170 | |
| I-A/I-E | Biolegend | 107625 | Consulte la Tabla 1 para conocer la dilución y concentración |
| ICAM1 | Becton Dickinson | 554970 | Consulte la Tabla 1 para conocer la dilución y concentración de la |
| línea | cultivadas durante al menos una semana antes de su uso. Kit de | ||
| tinción de células muertas en infrarrojo cercano fijable VIVO/MUERTO | Thermo Fisher Scientific | L34975 | |
| Ly6G | Biolegend | 127615 Consulte la Tabla 1 para conocer la dilución y la concentración | |
| Ratones | utilizados aquí C57BL/6 hembras, de 8 a 12 semanas de edad (Charles Rivers), a menos que se especifique lo contrario | ||
| Pipetas microcapilares (rango de volumen 0,5-1.000 μ L) | Fisher Científico & Starlab | 11963466 & 11943466 & 11973466 & S1111-3700 | |
| NK1.1 | Biolegend | 108724 | Consulte la Tabla 1 para la dilución y concentración |
| de Paraformaldehído | Sigma-Aldrich | P6148-500G | preparado al 2% p/v en PBS |
| pCMV-Δ El plásmido de empaquetamiento R8.91 | Zuffrey, R., et al. 1997 | Resistencia a la ampicilina. | |
| Penicilina/estreptomicina (100x, 10.000 U/mL) | Thermo Fisher Scientific 15140122 | ||
| placa de Petri | Greiner Bio One | 664160 | |
| pHR'SIN-cPPT-SEW plásmido | Rosas, M. et al. 2014 | modificado para estudios de expresión de shRNA y miR. Codifica el marcador EGFP aguas abajo, promotor SFFV y aguas arriba del potenciador del virus hepatitiv Woodchuck. Resistencia a la ampicilina. | |
| El plásmido | Naldini, L. et al. 1996 | codifica la envoltura de la glicoproteína g del virus del estomatis vesicular (VSV-G). Resistencia a la ampicilina. | |
| Rata IgG1, κ control de isotipo | Becton Dickinson | 550617 | Consulte la Tabla 1 para conocer la dilución y la concentración |
| Suero de rata | Sigma-Aldrich | R9759-10ML | |
| Tampón de lisis ACK para sangre roja | preparado internamente | ||
| Medio RPMI 1640 (1x) + 400 uM L-glutamina | Thermo Fisher Scientific | 21875-091 | |
| Saponina | Sigma-Aldrich | S4521 | |
| SiglecF | BD | 562681 | Consulte la Tabla 1 para conocer la dilución y la concentración |
| de hipoclorito de sodio Tabletas (lejía, 2,000 ppm) | Guest Medical | H8818 | |
| Placa de cultivo celular estéril de 24 pocillos | Greiner Bio | One 662160 | |
| PBS estéril de Dulbecco (DPBS) (1x) Mg++ y Ca2+ - gratis | Thermo Fisher Scientific 14190144 | ||
| EDTA estéril | Thermo Fisher Scientific | 15575020 | |
| Pipetas de transferencia desechables estériles de VWR (23,0 ml, 30 cm) | VWR | 612-4515 | |
| Sacarosa | Tijeras quirúrgicas Thermo Fisher Scientific | ||
| N/A | N/A | Preferencias del usuario | |
| Jeringas (50 ml y 1 0 ml) | Fisher Scientific | 10084450 & 768160 | |
| Tim4 | Biolegend | 130007 | Consulte la Tabla 1 para ver la dilución y concentración en la |
| placa de cultivo celular de 96 pocillos con fondo en U | Greiner Bio One | 650180 |
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.