Nous démontrons un protocole étape par étape pour l’étude de la fonction des gènes dans les macrophages résidents du tissu péritonéal in vivo, en utilisant des vecteurs lentiviraux.
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Article de méthode
Nous démontrons un protocole étape par étape pour l’étude de la fonction des gènes dans les macrophages résidents du tissu péritonéal in vivo, en utilisant des vecteurs lentiviraux.
Les macrophages résidents du tissu péritonéal ont de larges fonctions dans le maintien de l’homéostasie et sont impliqués dans des pathologies au sein des tissus locaux et voisins. Leurs fonctions sont dictées par des signaux microenvironnementaux ; Ainsi, il est essentiel d’étudier leur comportement dans une niche physiologique in vivo . À l’heure actuelle, des méthodologies spécifiques de ciblage des macrophages péritonéaux utilisent des modèles transgéniques de souris entières. Ici, un protocole pour une modulation in vivo efficace de l’expression de l’ARNm et des petites espèces d’ARN (par exemple, les microARN) dans les macrophages péritonéaux à l’aide de particules de lentivirus est décrit. Des préparations de lentivirus ont été fabriquées dans des cellules HEK293T et purifiées sur une seule couche de saccharose. La validation in vivo de l’efficacité du lentivirus après injection intrapéritonéale a révélé une infection prédominante des macrophages limitée aux tissus locaux. Le ciblage des macrophages péritonéaux a été couronné de succès pendant l’homéostasie et la péritonite induite par les thioglycolates. Les limites du protocole, y compris l’inflammation de faible niveau induite par l’administration intrapéritonéale de lentivirus et les restrictions de temps pour les expériences potentielles, sont discutées. Dans l’ensemble, cette étude présente un protocole rapide et accessible pour l’évaluation rapide de la fonction des gènes dans les macrophages péritonéaux in vivo.
Les macrophages tissulaires (Mφ) sont une population hétérogène de cellules immunitaires phagocytaires qui détectent et répondent aux agents pathogènes envahissants 1,2. De plus, ils jouent un rôle essentiel dans le développement des tissus, le remodelage et le maintien de l’homéostasie 1,3. De nombreux tissus Mφ dérivent des progéniteurs du sac vitellin au cours de l’embryogenèse et persistent dans le tissu tout au long de la vie 4,5. Le phénotype et les fonctions de ces cellules sont dictés par les interactions collaboratives et hiérarchiques de facteurs de transcription spécifiques et du microenvironnement local 6,7,8,9. Une compréhension croissante de cette dépendance augmente le besoin de méthodes in vivo efficaces pour la manipulation génétique de Mφ dans leur niche physiologiquement pertinente.
Les vecteurs lentiviraux sont un outil fréquemment utilisé pour la manipulation des acides nucléiques dans des populations cellulaires spécifiques in vivo 10,11,12, en particulier en raison de leur capacité à infecter à la fois les cellules en division et les cellules non divisées et à s’intégrer de manière stable dans le génome de l’hôte 13,14. Au cours des deux dernières décennies, la technologie d’administration des lentivirus a été optimisée, et des enveloppes alternatives et des promoteurs synthétiques ont été étudiés pour augmenter le ciblage spécifique à la lignée 8,15. En raison de son large tropisme cellulaire, la glycoprotéine d’enveloppe du virus de la stomatite vésiculeuse (VSV-G)16,17 est devenue l’enveloppe de référence utilisée dans la technologie des lentivirus.
Dans ce protocole18, des particules lentivirales pseudotypées VSV-G sont utilisées pour démontrer l’administration ciblée et efficace de l’ARN en épingle à cheveux court (shRNA) et du microARN (miR) à Mφ (pMφ) péritonéal de souris in vivo, à l’état d’équilibre19. L’expression du transgène a été déterminée par le promoteur du virus formant un foyer de la rate (SFFV). L’infection productive des cellules a été définie par l’expression de la protéine fluorescente verte (GFP) améliorée dérivée du lentivirus. L’utilisation de cette approche a permis une lecture facile pour les expériences de lentivirus in vivo afin de définir la dose optimale et la période expérimentale. Enfin, la provocation lentivirale in vivo de souris au cours de l’inflammation induite par le thioglycolate a révélé la propension naturelle à l’infection sélective par pMφ.
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Tous les travaux sur les animaux ont été effectués conformément aux directives de l’Institutional et du Home Office du Royaume-Uni.
REMARQUE : Toutes les études in vivo avec des lentivirus doivent être réalisées conformément aux directives locales et nationales sur l’utilisation éthique des animaux en recherche, ainsi qu’à toutes les réglementations associées à l’utilisation de matières infectieuses de catégorie II. Le bien-être des animaux doit également être surveillé conformément aux réglementations locales. À cette étape du protocole, il faut faire preuve d’une extrême prudence lorsqu’on travaille avec des particules lentivirales et des objets tranchants.
1. Préparation des cellules de HEK293T pour la transfection
REMARQUE : Effectuez ces étapes sous une enceinte de sécurité biologique de culture de tissus stériles.
2. Transfection de cellules HEK293T à l’aide d’un réactif de transfection lipidique non liposomale
3. Collecte de particules lentivirales
4. Purification du lentivirus
5. Titrage de la production de lentivirus dans les lymphocytes T Jurkat
6. Infection par lentivirus in vivo des macrophages péritonéaux résidant dans les tissus
7. Collecte de cellules péritonéales de souris infectées par des lentivirus
ATTENTION : Pour les prélèvements dans les 72 heures suivant l’injection de lentivirus, suivez les règles de sécurité biologique de catégorie II de l’établissement. La litière et la cage d’attente où les animaux infectés ont été gardés dans les 72 heures suivant l’injection de lentivirus doivent être décontaminées conformément aux règles de sécurité biologique de catégorie II de l’établissement.
8. Coloration et analyse des cellules péritonéales
9. Extraction de cellules d’organes
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Lorsqu’il est suivi intégralement et correctement, ce protocole produit un total de 1,5 mL de stock de lentivirus de haute qualité par préparation unique, ce qui est suffisant pour douze injections in vivo au volume optimal déterminé dans cette étude18. Le succès de la transfection peut être évalué tôt dans le protocole. Les cellules HEK293T saines et confluentes devraient présenter, si elles sont présentes dans les plasmides, un signal marqueur facilement détectable (p. ex., GFP utilisé ...
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Les macrophages résidents dans les tissus remplissent une gamme de fonctions homéostatiques et inflammatoires spécifiques aux tissus 1,2 dictées par leur environnement physiologique 6,7,8,9. Dans ce protocole, une méthode efficace18 de manipulation des macrophages résidents périt...
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Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Cette recherche a été financée, en tout ou en partie, par le Wellcome Trust Investigator Award [107964/Z/15/Z]. P.R.T est également soutenu par le UK Dementia Research Institute. M.A.C est soutenu par la bourse de découverte du Conseil de recherches en biotechnologie et en sciences biologiques (BB/T009543/1). Aux fins de l’Open Access, l’auteur a appliqué une licence de droit d’auteur publique CC BY à toute version du manuscrit accepté par l’auteur découlant de cette soumission. L.C.D est maître de conférences à l’Université de Swansea et chercheur honoraire à l’Université de Cardiff. Ces travaux sont étayés par les travaux menés par Ipseiz et al. 202018.
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| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| 0,05 % Trypsine-EDTA (1x) (Trypsine 500 mg/L ou 0,02 mM) | Thermo Fisher Scientific | 25300054 | |
| 0,22 &mu ; m filtre stérile millex GP | Merck | SLGS033SS | |
| 0.45 &mu ; m filtre stérile millex gp | Merck | SLHP033RS | |
| 0,5 mL Seringue à insuline U-100 avec aiguille, 0,33 mm x 12,7 mm (29 G) | BD | 324892 | |
| 1 litre Conteneur pour objets tranchants | N/A | N/A | |
| 2.4G2 anticorps (TruStain FcX anti-souris CD16/32) | Biolegend | 101320 | |
| 40 &mu ; Filtre Thermo | Fisher Scientific | 22363547 | |
| AimV medium (qualité recherche), AlbuMax Supplement | Thermo Fisher Scientific | 31035025 | |
| Tampon de blocage | préparé sur place | ||
| Milieu de thioglycolate Brewer | Sigma-Aldrich | B2551 | Solution mère à 4 % préparée dans de l’eau, autoclavée et conservée congelée. |
| CD11b | Biolegend | 101222 | Voir le tableau 1 pour la dilution et la concentration |
| CD11b | BD | 550993 | Voir le tableau 1 pour la dilution et la concentration |
| CD11c | Biolegend | 117317 | Voir le tableau 1 pour la dilution et la concentration |
| CD11c | Biolegend | 117333 | Voir le tableau 1 pour la dilution et la concentration |
| CD19 | BD | 560375 | Voir le tableau 1 pour la dilution et la concentration |
| CD19 | Biolegend | 152410 | Voir le tableau 1 pour la dilution et la concentration |
| CD226 | Biolegend | 128808 | Voir le tableau 1 pour la dilution et la concentration |
| CD3e | BD | 560527 | Voir le tableau 1 pour la dilution et la concentration |
| CD3e | Biolegend | 152313 | Se reporter au tableau 1 pour la dilution et la concentration |
| CD4 | Biolegend | 100412 | Se reporter au tableau 1 pour la dilution et la concentration |
| CD73 | eBioscience | 16-0731-82 | Se référer au tableau 1 pour la dilution et la concentration |
| CD8a | eBioscience | 48-0081-82 | Se référer au tableau 1 pour la dilution et la concentration |
| Fiole de culture cellulaire (T175 fask, 175 cm2, 550 mL) | Greiner Bio One 658175 | ||
| Tubes à centrifuger, tubes à fond conique 25 mm x 89 mm | Beckman Coulter | 358126 | |
| centrifugeuses | Beckman Coulter | Ultracentrifuge et centrifugeuse TC | |
| Collagénase type IV | Sigma-Aldrich | C5138 | |
| Tubes à centrifuger coniques (15 mL et 50 mL) | Greiner Bio One | 11512303 & 11849650 | |
| Cryotubes | Greiner Bio One | 123277 | ou cryotubes |
| DMEM medium (1x) + 4,5g/L de D-glucose, 400 µ ; M L-glutamine | Thermo Fisher Scientific | 41965-062 | |
| Dnase I | Sigma-Aldrich | 11284932001 | |
| Réactif de transfection Effectene | Qiagen | 301425 | |
| F4/80 | Biolegend | 123123 | Voir le tableau 1 pour la dilution et la concentration |
| F4/80 | Biolegend | 123133 | Se référer au tableau 1 pour la dilution et la concentration |
| F4/80 | Biolegend | 123147 | Voir le tableau 1 pour la dilution et la concentration |
| FceR1 | eBioscience | 48-5898-80 | Se référer au tableau 1 pour la dilution et la concentration |
| Sérum de veau fœtal (SCF) ; | Thermo Fisher Scientific | 10270-106 | chaleur inactivée pendant 30 min à 56 ° ; C et stérile filtré à travers 0,22 &mu ; Cytomètre |
| flux | Thermo Fisher Scientific | ; Tampon de cytométrie en flux Attune NxT | |
| (FACS) | préparé en interne | ||
| Microscope fluorescent de culture tissulaire | Thermo Fisher Scientific | EVOS FL | |
| Forceps | N/A | N/A Préférence | de l’utilisateur |
| Solution saline équilibrée de Hank (HBSS) | Gibco, Life Technologies | 14175-053 | |
| HEK293T lignée | cellulaire | cultivé pendant au moins une semaine avant la transfection. Antigène HIV-1 Core exempt de mycoplasmes | |
| Beckman Coulter | 6604667 | ||
| Hyaluronidase | Sigma-Aldrich | H3506 | |
| Gommage chirurgical Hydrex, gluconate de chlorhexidation 4 % p/v nettoyant pour la peau | Ecolab | 3037170 | |
| I-A/I-E | Biolegend | 107625 | Reportez-vous au tableau 1 pour la dilution et la concentration |
| ICAM1 | Becton Dickinson | 554970 | Voir le tableau 1 pour la dilution et la concentration de |
| la lignée | cultivée pendant au moins une semaine avant l’utilisation. Kit | ||
| coloration de cellules mortes proche IR fixable | Thermo Fisher Scientific | L34975 | |
| Ly6G | Biolegend | 127615 | Reportez-vous au tableau 1 pour la dilution et la concentration |
| Souris | utilisées ici C57BL/6 femelles, âgées de 8 à 12 semaines (Charles Rivers), sauf indication contraire | ||
| Pipettes microcapillaires (plage de volume 0,5-1 000 &mu ; L) | Fisher Scientific & Starlab | 11963466 & 11943466 & 11973466 & S1111-3700 | |
| NK1.1 | Biolegend | 108724 | Voir le tableau 1 pour la dilution et la concentration |
| de paraformaldéhyde | Sigma-Aldrich | P6148-500G | préparé à 2 % p/v dans le |
| PBS pCMV-&Delta ; Le plasmide d’emballage R8.91 | Zuffrey, R., et al. 1997 | Résistance à l’ampiciline. | |
| Pénicilline/Streptomycine (100x, 10 000 U/mL) | Thermo Fisher Scientific | 15140122 Boîte de | |
| Pétri | Greiner Bio One | 664160 | |
| pHR’SIN-cPPT-SEW plasmide | Rosas, M. et al. 2014 | modifié pour les études d’expression shRNA et miR. Code pour le marqueur EGFP en aval du promoteur du SFFV et en amont de l’amplificateur du virus hépatique Woodchuck. Résistance à l’ampiciline. | |
| pMD2.G | Naldini, L. et al. 1996 | code pour l’enveloppe de la glycoprotéine g du virus de la stomatisation vésiculaire (VSV-G). Résistance à l’ampiciline. | |
| Contrôle des isotypes IgG1, &kappa ; | Becton Dickinson | 550617 | Reportez-vous au tableau 1 pour la dilution et la concentration |
| Sérum de rat | Sigma-Aldrich | R9759-10ML | |
| Tampon de lyse ACK des globules rouges | préparé sur place | ||
| RPMI 1640 moyen (1x) + 400 uM L-glutamine | Thermo Fisher Scientific | 21875-091 | |
| Saponin | Sigma-Aldrich | S4521 | |
| SiglecF | BD | 562681 | Reportez-vous au tableau 1 pour la dilution et la concentration Pastilles d’hypochlorite |
| de sodium (eau de Javel, 2 000 ppm) | Guest Medical | H8818 | |
| Plaque de culture cellulaire stérile à 24 puits | Greiner Bio One | 662160 | |
| Stérile Dulbecco’s PBS (DPBS) (1x) Mg++ et Ca2+ - gratuit | Thermo Fisher Scientific | 14190144 | |
| Stérile EDTA | Thermo Fisher Scientific | 15575020 | |
| Pipettes de transfert jetables stériles VWR (23,0 mL, 30 cm) | VWR | 612-4515 | |
| Saccharose | Thermo Fisher Scientific | 15503022 | |
| ciseaux chirurgicaux | N/A | N/A N/A | Préférence de l’utilisateur |
| Seringues (50 mL et 1 0mL) | Fisher Scientific | 10084450 & 768160 | |
| Tim4 | Biolegend | 130007 | Reportez-vous au tableau 1 pour la dilution et la concentration de la |
| plaque de culture cellulaire à 96 puits à fond en U | Greiner Bio One | 650180 |
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