Ici, nous présentons une méthode simple et standardisée d’analyse in vivo du sous-ensemble T auxiliaire producteur de facteurs de stimulation des colonies de granulocytes-macrophages.
Article de méthode
Ici, nous présentons une méthode simple et standardisée d’analyse in vivo du sous-ensemble T auxiliaire producteur de facteurs de stimulation des colonies de granulocytes-macrophages.
Parallèlement aux lignées traditionnelles Th1/Th2/Th17/Treg, les lymphocytes T auxiliaires producteurs de facteurs de stimulation des colonies de granulocytes-macrophages (Th-GM) ont été identifiés comme un sous-ensemble distinct de lymphocytes T auxiliaires (cellules T CD4+ GM-CSF+ IFN-γ-IL-17A-IL-22-22) chez l’homme et la souris. L’hypersensibilité de contact (SHC) est considérée comme un excellent modèle animal de dermatite de contact allergique (DCA) chez l’homme, manifestant une réponse immunitaire intacte médiée par les lymphocytes T. Afin de fournir un essai normalisé et complet pour analyser le sous-ensemble des cellules Th-GM dans la réponse immunitaire dépendante des lymphocytes T in vivo, un modèle murin de SHC a été induit par sensibilisation/provocation avec un haptène organique, 2,4-dinitrofluorobenzène réactif de faible poids moléculaire (DNFB). Le sous-ensemble Th-GM dans les lymphocytes T CD4+ effecteurs générés lors de l’immunisation avec l’haptène a été analysé par cytométrie en flux. Nous avons constaté que le Th-GM était principalement développé dans les lésions et les ganglions lymphatiques drainants dans le modèle murin de SHC induit par le DNFB. Cette méthode peut être appliquée pour approfondir l’étude de la biologie des cellules Th-GM et la recherche pharmacologique de stratégies thérapeutiques centrées sur le GM-CSF dans diverses conditions, telles que l’ACD.
Le sous-ensemble Th-GM (Th-GM) qui produit le facteur de stimulation des colonies de granulocytes et de macrophages (GM-CSF) est apparu comme un sous-ensemble distinct de cellules T auxiliaires chez l’homme et la souris et est considéré comme comprenant uniquement des lymphocytes T CD4 exprimant GM-CSF (GM-CSF+ IFN-γ- IL-17A- IL-22-) identifiés par analyse de l’ARN unicellulaire, cytométrie de masse et souris mappeuses du destin GM-CSF 1,2,3. En 2014, Sheng et al. ont rapporté la programmation du transducteur de signal et de l’activateur de transcription 5 (STAT5) du sous-ensemble Th-GM et ont conceptualisé le sous-ensemble « Th-GM » pour la première fois 4,5. Les cellules Th-GM sont caractérisées par l’expression cytokinique des récepteurs GM-CSF, IL-2, TNF-α, IL-3, CCL20 et des récepteurs de chimiokines C-X-C de type 4 ou CXCR6 1,2. STAT et/ou la voie NF-κB sont essentielles pour la différenciation de la lignée Th-GM. Une méthode in vitro a été mise au point pour différencier les lymphocytes T CD4 naïfs en cellules Th-GM à l’aide de l’IL-7 en présence de stimuli TCR6. Pendant ce temps, il a été démontré que les cytokines IL-23 et IL-1β maintiennent l’expression et la pathogénicité des cellules Th-GM ex vivo 3,7.
L’élévation des cellules Th-GM a été associée à plusieurs maladies auto-immunes, telles que la sclérose en plaques et la polyarthrite rhumatoïde 2,8,9, suggérant un rôle potentiel dans la pathogenèse de l’auto-immunité10. De plus en plus de preuves suggèrent que le GM-CSF peut fonctionner comme un médiateur inflammatoire. Des souris surexprimant génétiquement Csf2 (gène codant pour le GM-CSF) dans les lymphocytes T CD4+ ont spontanément développé des déficits neurologiques accompagnés de l’infiltration de phagocytes dans le système nerveux central. Dans un modèle de colite par transfert de lymphocytes T, le transfert adoptif de lymphocytes T Csf2−/− dans des souris Rag1−/− a considérablement réduit les caractéristiques cliniques et histopathologiques de la maladie. Cependant, il existe peu de rapports sur les rôles du sous-ensemble Th-GM dans les maladies allergiques, telles que l’ACD.
L’ACD est l’une des affections dermatologiques inflammatoires les plus courantes, avec une prévalence élevée dans les environnements de travail et de vie11,12. Il s’agit d’une réponse d’hypersensibilité de type retardé de type IV médiée par un circuit immunitaire intact qui se développe en deux phases temporellement segmentées : la sensibilisation et l’élicitation. La DCA humaine est déclenchée par l’exposition à certains produits chimiques (haptènes ou métaux) qui entraînent une sensibilisation. Au cours de cette phase, une réponse médiée par les lymphocytes T est amorcée par des complexes haptène-protéine présentés par les cellules présentatrices d’antigènes. Lors d’une exposition ultérieure au même haptène, les lymphocytes T effecteurs et mémoires spécifiques aux haptènes sont réactivés et se localisent dans la peau, un processus impliquant l’infiltration d’une variété de populations de cellules immunitaires. Cette réponse inflammatoire aiguë est connue sous le nom d’élicitation, entraînant le développement complet des lésions13. La DCA humaine peut être étudiée à l’aide de modèles animaux d’hypersensibilité de contact (CHS)14.
Le modèle CHS induit par un haptène organique réactif, de faible poids moléculaire, le 2,4-dinitrofluorobenzène (DNFB), est un modèle murin couramment utilisé qui a été utilisé dans l’étude de la pathologie ainsi que dans les interventions thérapeutiques potentielles de l’ACD15,16. Ainsi, ce modèle dépendant des lymphocytes T pourrait être appliqué pour étudier la génération du sous-ensemble Th-GM dans les maladies allergiques. Ici, nous avons induit un modèle murin de SHC avec DNFB, analysé la génération de Th-GM dans les lésions et les ganglions lymphatiques drainants, et constaté que le sous-ensemble de Th-GM était principalement élargi lors de la réexposition au même haptène. Cela suggère que le sous-ensemble Th-GM pourrait être essentiel au développement de l’ACD et représente une cible thérapeutique spécifique dans l’ACD.
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Toutes les souris utilisées dans ce protocole étaient sur le fond génétique C57BL/6, maintenues dans des conditions spécifiques exemptes d’agents pathogènes et fournies avec de la nourriture et de l’eau à volonté. Toutes les expériences ont été approuvées par l’organisme d’examen éthique du bien-être animal du Centre médical de Chine occidentale de l’Université du Sichuan (20210302059).
1. Préparation des réactifs et des matériaux
2. Induction de la SHC chez la souris
3. Prélèvement d’échantillons de souris CHS
4. Préparation de la suspension unicellulaire à partir d’oreilles
5. Préparation de suspensions unicellulaires à partir de ganglions lymphatiques drainants (dLN)
6. Restimulation du sous-ensemble Th-GM avec du 12-myristate 13-acétate (PMA)/ionomycine en présence d’un inhibiteur du transport des protéines
7. Analyse des sous-ensembles de Th-GM générés in vivo par coloration à la surface cellulaire et intracellulaire
8. Stratégie de contrôle pour identifier le sous-ensemble Th-GM
9. Analyse statistique
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CHS (hypersensibilité de contact) induite par DNFB chez la souris
Pour induire la SHC chez les souris, les souris ont été sensibilisées et testées avec du DNFB appliqué sur la peau de l’oreille, comme l’illustre la figure 1A. L’épaisseur de l’oreille, un indicateur de spongiose épidermique, a été nettement augmentée chez les souris exposées à un DNFB par rapport aux souris traitées par véhicule (figure 1B, 70 vs 3 μm au jour 1, 203 vs 7,5 μm ...
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Ce protocole fournit un test in vivo simple pour analyser la génération et l’expansion du sous-ensemble de cellules Th-GM. Il est essentiel d’utiliser un modèle de maladie médiée par les lymphocytes T chez la souris initiée par des haptènes ou des antigènes, imitant cette activation chez l’homme. Le DNFB est une petite molécule haptène qui est plus économique et plus rapide que les antigènes peptidiques ou protéiques pour déclencher la réponse immunitaire des lymphocytes T i...
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Les auteurs déclarent qu’ils n’ont pas d’intérêts financiers concurrents.
Ce travail a été soutenu par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (n° 81602763, 81803142, 82003347), le Programme d’excellence des chercheurs de la Fondation chinoise des sciences postdoctorales (n° 2017T100700) et le Programme de recherche régulier de la Fondation chinoise des sciences postdoctorales (n° 2016M592673). Les auteurs tiennent à remercier Yan Wang et Meng-Li Zhu (Core Facilities of West China Hospital, Sichuan University) pour le soutien technique de la cytométrie en flux dans cette étude.
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| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| RÉACTIF 2,4-dinitrofluorobenzène | BT | P0001746 | NE CAS : 70-34-8 |
| Acétone | CHRON CHEMICALS/ | 67-64-1 | |
| Anticorps anti-CD4 | Biolegend | 300506 | 1:100 Anticorps |
| anti-CD44 | Biolegend | 103012 | 1:100 Anticorps |
| anti-CD62L | Biolegend | 104417 | 1:100 Dilué |
| anticorps anti-GM-CSF | BD Bioscience | 554507 | 1:100 Anticorps |
| anti-IFN-&gamma | Biolegend | 505836 | 1:100 Anticorps |
| anti-IL-17A | BD Bioscience | 563354 | 1:100 Anticorps |
| anti-IL-22 | dilué Biolegend | 516411 | 5 µ ; L/test |
| CD45 | Biolegend | 103101 | 1:200 Hydrate de chloral dilué |
| CHRON CHEMICALS | / | 302-17-0 Jauge d’épaisseur de | |
| cadran (type 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 |
| Diluted Fixable Viability Stain 780 | BD Bioscience | 565388 | 1:1 000 Dilué, |
| Cytomètre | en flux BD Bioscience | BD FACS ARIA II SORP/ | |
| GraphPad Prism | GraphPad Software | Prism 7 | Logiciel pour les statistiques et les graphiques |
| Fixtation intracellulaire et perméablisation Buffer Set | Thermo Fisher | 88-8824-00 | fraîchement préparé |
| Ionomycine | Sigma-Aldrich | 407951 | NE CAS : 56092-81-0 |
| Ly6G | Biolegend | 127602 | 1:200 Dilué |
| NovoExpress | Agilent | / | Logiciel pour l’analyse des données de cytométrie en flux ; https://www.agilent.com.cn/zh-cn/product/research-flow-cytometry/flow-cytometry-software/novocyte-novoexpress-software-1320805 |
| Huile d’olive | YUANYE BIO | S30503 | 8001-25-0 |
| PMA | Sigma-Aldrich | P8139 | CAS NO : 16561-29-8 |
| Inhibiteur de transport de protéines (contenant de la Brefeldin A) | BD Bioscience | 555029 | 1 µ ; L/mL |
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