RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
he_IL
Menu
Menu
Menu
Menu
A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Research Article
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
עם פונקציות מפעיל להבדיל מתת תא T אחר, תאי Th17 היו מעורבים באופן מרכזי באוטואימוניות דלקתיות. במבחנה פרוטוקול בידול Th17 זו מספק אמצעי כדי לקבוע אם לימפוציטים מסוג CD4 + T נאיביים יכולים להתמיין לתאי Th17, ולבחון את תפקידם באוטואימוניות ותגובת מארח נוסף.
תאי Th17 הם תת קבוצה ברורה של תאי T שנמצא לייצר אינטרלוקין 17 (IL-17), ונבדלים בפונקציה מתת התא האחר T כולל Th1, Th2, ותאי T רגולטוריים. Th17 תאים צמחו כאשם מרכזי בתגובות חיסוניים דלקתיות נלהבים מדי קשורות עם הרבה הפרעות אוטואימוניות. בשיטה זו אנו מטהרים לימפוציטים מסוג T מבלוטות הלימפה של הטחול ועכברי C57BL / 6, ולעורר תאי CD4 + T מטוהרים תחת שליטה וסביבות Th17 וישכנע. הסביבה וישכנע Th17 כוללת גירוי בנוכחות נוגדנים אנטי CD3 ואנטי CD28, IL-6, וTGF-β. לאחר דגירה לפחות 72 שעות ועד חמישה ימים על 37 מעלות צלזיוס, תאים מנותחים לאחר מכן ליכולת לייצר IL-17 באמצעות cytometry זרימה, qPCR, וELISAs. יכולים להיות מנוצלים על תאי CD4 + CD25-T Th17 המובחן כדי להבהיר את התפקיד שתאי Th17 לשחק בתחילת ההתקדמות של אוטואימוניות ודה מארח נוסףfense. יתר על כן, התמיינות Th17 של CD4 + CD25-לימפוציטים מדגמי נוקאאוט / מחלה עכבריות מובחנים יכולה לתרום להבנה של פלסטיות גורל תא שלנו.
לימפוציטים מסוג CD4 + T (תאי T) לשחק תפקיד קריטי בהגנה בתיווך מערכת חיסון כנגד מיקרואורגניזמים מזהמים. לעומת זאת, תאי T גם קשר אינטימי עם תחילת ההתקדמות של מחלות אוטואימוניות כגון סוכרת מסוג 1, זאבת אדמנתית מערכתית, ודלקת מפרקים שגרונית. לימפוציטים מסוג CD4 + T להיות מופעלים באמצעות שילוב של קולטן תא T אינטראקציות (TCR) עם אנטיגן מאותו המקור / מורכב histocompatibility גדול השנייה מולקולות (MHCII), ואינטראקציות הקולטן CD28 עם B7.1/B7.2 ligands 15. בנוסף למתן גירוי TCR CD28 ושיתוף גירוי, תאי מציגי אנטיגן גם לספק סביבת ציטוקינים, הקובעת את מצב ההתמיינות של הלימפוציטים T, ובכך לכוון את התגובה של הלימפוציטים T לאנטיגן נתון. אינטראקציות הפתוגן מובחן / תא אנטיגן הצגה ליצור סביבות ציטוקינים שונות, אשר להטות T לימפוציטים למטה מסלולים שונים התמקדו באלייmination של הפתוגן ייזום. למרבה הצער, מסלולי מפעיל לימפוציט T, שנועדו במקור למיגור פולש פתוגנים, יכולים להיות מופנים בטעות נגד רקמות עצמי 15. לכן, הבנה טובה יותר של מצב הבידול של כל תת קבוצה של תאי CD4 + ברורה היא קריטית להבנה של איך לווסת את האיזון בין החיסול של פתוגנים וסובלנות לעצמי שלנו.
בנוסף לTh1, Th2, ומסלולי התמיינות תאי T רגולטוריים מושרה, יכול גם להיות מונע על לימפוציטים מסוג T נאיבי ידי ציטוקינים במורד מסלול Th17. ואילו פתוגנים תאיים לחימה תאי Th1, תאי Th2 לחסל פתוגנים תאיים, ותאי T רגולטוריים (Tregs) למזער תגובות דלקתיות 1, 16; תאי Th17 לשחק תפקיד חשוב בחיסול חיידקים ופטריות תאיים. Th17 תאים בדרך כלל מצוינים על ידי ביטוי של גורם הייחוס ספציפי לשעתוק RORγT וייצור של IL-17A, אשר מקדם את ההפעלה של מקרופאגים ונויטרופילים 1, 7.
תאי Th17 היו מעורבים בכמה הפרעות אוטואימוניות, ומודלים של המכרסמים הקשורים בם. כך, למשל, הודגם כי IL-23 (אשר נדרש כדי לקיים את הפנוטיפ Th17), אך לא IL-12, הוא האשם המרכזי בדלקת המוח אוטואימונית הניסויי (EAE), מודל המחלה המכרסם לטרשת נפוצה. זה לאחר מכן הוכח כי הפחתה בייצור IL-17 מתואמות לEAE מניעה 2, 6, 17. יתר על כן, תאי Th17 נקשרו עם הפרעות אוטואימוניות אחרות, כולל דלקת מפרקים וזאבת (לופוס) 10, 16. IL-23 p19 לקוי - / - עכברים הראו את מספרים נמוכים מאוד של תאי Th17, והם עמידים לפיתוח לא רק EAE, אלא גם בדלקת מפרקים קולגן-Induced, מודל לדלקת מפרקים שגרונית 10, 18. בנוסף, עכברים שטופלו בנוגדנים מנטרלים IL-17A בקע מירכי ספינהאה את התחלתה של דלקת מפרקים שנגרם קולגן נמצאה גם יש רזולוציה של נזק משותף 18. יצוין, כי תפקידיו של Th17 תאים בהתקדמות של מחלות אוטואימוניות עדיין לא מאופיינים כמו מחקר שנעשה לאחרונה הראה גם תפקיד המגן של תאי Th17 בסוכרת מהסוג 1 9, 11 ודלקת מעיים 14. מחקרים אלה מאשרים את החשיבות של בידול Th17 באוטואימוניות.
בבידול Th17 מבחנה היא שיטת צורך במחקר בתאי T, כי יש לפחות שתי שאלות המביכות שדורשות חקירה נוספת: 1) איך בדיוק IL-6 אין להסדיר את האיזון בין Treg ובידול Th17, ו 2) מה הם המנגנונים המדויקים מאחורי IL-מושרה 17 מחלות דלקתיות? השיטה שלנו מעסיקה תאי CD4 + CD25-T מהטחול ובלוטות לימפה של עכבר C57BL / 6. חשוב לציין כי למרות שזה אפשרי כדי לגרום לבידול Th17 באמצעות טמאאוכלוסייה, רכישה לפחות 80% CD4 טהור + אוכלוסיית תאי CD25-T שוללת כל דאגה של זיהום ומבטיחה תוצאות בידול Th17 מוצלחות יותר. על מנת להשיג בידול Th17 תקין, תאים מסוג CD4 + CD25-T מודגרת בנוכחות אנטי CD3 ואנטי CD28, המספקים אותות הפעלה, 1 ו -2, בהתאמה, ו-IL-6, וTGF-β. למרות שזה כבר דווח כי IL-23 לבדו יכול לשמש כדי להשיג בידול Th17, זה היה מאוחר יותר הוכיח כי IL-23 הוא הכרחי ליציבותה של אוכלוסיית תאי Th17, אבל IL-6 ו TGF-β הוא חיוניים לבידול Th17 3, 18, 19. מחקרים עכבריים הראו כי קולטן IL-23 מתבטא בתאים מסוג CD4 + T רק לאחר שהם כבר מגורה עם IL-6 ו TGF-β 13, 18. כמו כן, תאי Th17 יהיו בהצלחה לפתח בנוכחות של IL-חסימת 23 נוגדנים כל עוד IL-6 ו TGF-β נמצאים 18, 19. ככזה, prov פרוטוקול בידול Th17 זהאידו התנאים המתאימים כדי לגרום לבידול Th17 בהצלחה. פיתוח הבנה טובה יותר של מנגנוני בידול Th17 ו-IL-17 ייצור נוכחי ההזדמנות לפיתוח תרופות טובות יותר שמטרתה הפרעות אוטואימוניות 13.
כל השימוש בבעלי החיים נערכו בהתאם לפרוטוקולים שאושרו על ידי הוועדה המוסדית טיפול בבעלי חיים ושימוש.
1. הכנת תערובות ומדיה
2. תאים יהיו מצופים בשלושה עותקים בתנאים הבאים
3. אנטי CD3 הנכנס פלייט (10 מיקרוגרם / מיליליטר)
מומלץ כי הכנת צלחות אנטי CD3 הנכנס צלחת נעשה לפחות 4 שעות לפני מועד תאים יתווספו לצלחות.
4. העכבר Dissection
הערה: מומלץ להתחיל עם בלוטות לימפה ולסיים עם הטחול, כמו הדם יעשה את זה קשה לראות את בלוטות הלימפה שנותרו במאגר autoMACs.
הערה: לאחר ההשעיה תא בודד מושגת, הפתרון צריך להופיע כפתרון חיוור, עולה בקנה אחד עם שום visibחתיכות le של רקמה מוצקה. אם תישאר מוצקים, מחדש לשאוב ולוותר על דרך פיסה מקופלת חדשה מניילון להציב צינור צנטריפוגות 15 מיליליטר חדש.
5. הפרדת תאים
6. בידול Th17
7. הפעלת תא (נחוץ רק לתאי מכתים)
8. מכתים תאיים
9. תזרים cytometric ניתוח
* ספירת תאים מוחלטת סך הכל התקבלו לאחר איגום triplicates המדגם
** מספר מוחלט של CD4 + CD25 + IL-17A + תאים נקבע על ידי הכפלת המספר הכולל של תאים על ידי אחוז השער החי ואחוז התאים בסך הכל נושאים את סמני שושלת ספציפית, מסוג CD4, CD25, ו-IL-17A, כפי נקבע על ידי cytometry זרימה.
10. qPCR וELISA
פרוטוקול הבחנה זו Th17 מתחיל עם ההסרה של הטחול ובית השחי, זרוע, mesenteric, צוואר הרחם, ובלוטות לימפה מפשעתי. ניתן למצוא ייצוג של המיקומים של כל אחד באיורים 2 ו -3. איורים 1 ו 5 שניהם מספקים ייצוג חזותי של השיטות שתוארו בפרוטוקול זה.
פרוטוקול Th17 זה מתמקד בבידול מאוכלוסיית הלימפוציטים מסוג CD4 + CD25-T. חשוב לציין באיזו יעילות הפרדת תא Pro autoMACS מעשירה CD4 הרצוי + CD25-אוכלוסייה מהצומת ונקוותה סך הלימפה והטחול (איור 4). , צומת unfractionated נקוותה לימפה וsplenocytes, ושברי autoMACS המופרדים הוכתמו עם נוגדני antiCD4 וantiCD25 אחרי ניתוח התזרים cytometric (איור 4). איור 4A מציג פרופיל מייצג של אחוז מסוג CD4 + CD25 +וCD4 + CD25-ימפוציטים הווה ב, בלוטות לימפה ונקווה unfractionated וטחול על ידי cytometry זרימה. הליך הבידוד מספק גם אוכלוסייה מסוג CD4 + CD25 + Treg מועשר מעכברי C57BL / 6 אשר יכול לשמש בניסויים נוספים (איור 4). איור 4C מציג העשרת התא הרצויה שלנו עם אוכלוסייה שהיא 84% תאי CD4 + CD25-T, עם הרוב המכריע של CD4 + CD25 + Tregs הוסר. יש לנו באופן עקבי אוכלוסיית תא שאינו הלימפה קטנה, שנמצאת בסוג CD4 + המועשר CD25-, אבל האם זה לא יפריע לתהליך ההתמיינות (איור 4C). אוכלוסיית התא שלנו העשירה מסוג CD4 + CD25-T מסייעת להבטיח בידול Th17 מוצלח יותר.
איור 5 מראה סכמטי של הליך בידול Th17 שלנו. + CD25-CD4 האוכלוסייה המועשר שלנו גם היא מודגרות בתנאי ההבחנה Th17 (אנטי CD3, אנטי CD28, IL-6, וTGF-β) או שליטה (אנטי CD3, אנטי CD28). ניתן לראות באיור 6 שבעוד דגירה של לימפוציטים מסוג CD4 + CD25-T עם אנטי CD3, אנטי CD28 במשך 5 ימים הניבו לימפוציטים מסוג CD25 + T, דגירה בתנאי גרימת Th17 הניבה משנה של IL17 הפקה מסוג CD4 + CD25 + לימפוציטים. אנא עיין בטבלת 1 לדוגמאות של CD4 + CD25 + IL-17A + תשואות מספר מוחלטות לתא לאחר דגירה של 5 ימים בתנאי iTh17.
מצב בידול Th17 נוסף ניתן להעריך באמצעות PCR כמוני וELISA. איור 7 מציג נתונים לימפוציטים מסוג CD4 + CD25-T מועשרים מודגרות תחת שליטה או תנאי Th17 וישכנע. לימפוציטים מסוג CD4 + CD25-T מודגרות בתנאי Th17 להסדיר את-IL17A, אשר יכול להיות הוברר דרך qPCR (איור 7 א) וELISA (איור 7). גורם שעתוק Th17 הספציפי RORγT גם שהוגברו על ידי תאים מסוג CD4 + CD25-T מודגרות בתנאי Th17 וישכנע, וניתן לקביעה through qPCR (איור 7 א).

איור 1. סכמטי בידול Th17. 1. בארות סמל של צלחת גם 96 תחתית-U עם אנטי CD3 (10 מיקרוגרם / מיליליטר) בדילול מלא PBS. 2. צלחת מקום בחממה במשך 4 שעות ב 37 ° C. בעוד צלחת היא דוגרת, לנתח בלוטות לימפה (LN) וטחול מעכבר. טוחן את האיברים ולסנן לקבל השעיה תא בודדת. בודד תאי CD4 + CD25-T באמצעות ערכת בידוד תאי CD4 + CD25 + T רגולטורים ומפריד Pro Miltenyi autoMACS. CD4 + CD25-תאים צריך להיות מדולל ל 1 x 10 6 תאים / מיליליטר. 3. לאחר 4 שעות של הדגירה הצלחת 96 גם היא מלאה, לשטוף בארות עם PBS (200 μl / טוב) 3x. 4. הוספת 100 μl מסוג CD4 + תאי CD25-T לצלחת-מאוגדים (PB) בארות אנטי CD3 מצופים. 5. הוספת 100 μl אנטי CD28 או 100 μl coc iTh17 ktail (antiCD28, TGF-β, ו-IL-6). 6. דגירה צלחת במשך 3 או 5 ימים ב 37 ° C. הדגירה הבאה להעריך בידול על ידי צביעה תאית, qPCR, ו / או ELISA.

איור 2. מדריך Dissection LN. א) ניתן למצוא לימפה צומת זרוע 1 ברקמת החיבור הממוקמת בסמוך זה לבית השחי (בית השחי) של עכבר. ב ') ניתן למצוא בלוטות לימפה בבית השחי 1 בכל בית השחי, מאחורי שרירי החזה. C) בלוטות לימפה mesenteric ממוקמים ב רקמת חיבור של המעיים. הם דומים למחרוזת פנינים. ד ') 4 בלוטות לימפה בצוואר הרחם שטחיות נמצאות בצוואר של העכבר. E) 2 בלוטות לימפה מפשעתי (1 בכל צד) יכולות להיות ממוקמות באזור הירך במיקום שבו 3 כלי דם נפגשים .
. = "תמיד"> בתוך עמודים 
איור 3. טחול מדריך לנתיחה. טחול עכבר נמצא בצד השמאל של הגוף מאחורי הקיבה ומעיים. פשוט להסיר על ידי משיכת והפרדה עם המלקחיים.

איור 4. ברים ניידים מLN נקווה ותאי טחול לפני ואחרי תאי הפרדת LN Pro autoMACS.) והטחול היו מוכתמים, לשעבר vivo, להקים אוכלוסיות תאי בסיס לפני ההפרדה. ההפרדה הבאה, מסוג CD4 + CD25 + (ב) ו CD25-שברים מסוג CD4 + (ג) היו מוכתמים להעריך טוהר של CD4 + CD25 + ואוכלוסיות לימפוציטים מסוג CD4 + CD25-T, בהתאמה. כל הדגימות הוכתמו מסוג CD4 + ו + CD25 נוגדנים ונותחו על ידי cytometry זרימה.


איור 6. בידול Th17 הוערך על ידי cytometry זרימה. לימפוציטים מסוג CD4 + CD25-T הודגרו בנוכחות מאוגד צלחת אנטי CD3, אנטי CD28, IL-6, וTGF-β (iTh17) או צלחת בכריכה אנטי CD3 ואנטי CD28 בלבד (בקרה) עבור 5 ימים. תאים לאחר מכן הופעלו עם PMA וionomycin עבור 4 שעות ב 37 ° C. לאחר הפעלה, תאים היו מוכתמים אנטי CD4, אנטי CD8, אנטי CD25, ונוגדנים נגד IL-17A לניתוח התזרים cytometric להעריך בידול Th17. iTh17 = Th17 ג התרמהonditions.

איור 7. בידול Th17 הוערך על ידי qPCR וELISA. לימפוציטים מעכברי C57BL / 6 מוינו ותאי CD4 + CD25-T הודגרו בנוכחות, אנטי CD28 (מיליליטר 1.5 מיקרוגרם / אנטי CD3 (10 מיקרוגרם / מיליליטר) בכריכת צלחת ), IL-6 (20 ng / ml), וTGF-β (5 ng / ml) או) תאי צלחת בכריכה אנטי CD3 ואנטי CD28 בלבד (בקרה) למשך 5 ימים. היו אז נקטפו להעריך RORγT Supernatants וביטוי הודעת IL-17A באמצעות qPCR. B) נקצרו להעריך ביטוי חלבון IL-17A על ידי ELISA.
אין גילויים להכריז.
עם פונקציות מפעיל להבדיל מתת תא T אחר, תאי Th17 היו מעורבים באופן מרכזי באוטואימוניות דלקתיות. במבחנה פרוטוקול בידול Th17 זו מספק אמצעי כדי לקבוע אם לימפוציטים מסוג CD4 + T נאיביים יכולים להתמיין לתאי Th17, ולבחון את תפקידם באוטואימוניות ותגובת מארח נוסף.
עבודה זו נתמכת בחלקו על ידי פרסים NIH / NCATS הקליני וTranslational המדע לאוניברסיטת פלורידה TL1 TR000066 וUL1 TR000064, תוספת גיוון מההורה גרנט R01AI056152 מהמכון הלאומי לבריאות, מענק מגיב BD Biosciences, ואת האוניברסיטה פלורידה.
| <חזק>מגיב / חומר< / חזק> | |||
| סטרילי פוליאסטרן פטרי צלחת פישר | סיינטיפיק | 0875713A | 60 מ"מ x 15 מ"מ |
| autoMACS מאגר ריצה | Miltenyi Biotec | 130-091-221 | |
| שקופיות מיקרוסקופ פרימיום, Frosted | Fisher Scientific | 12-544-3 | 3" x 1" 1 מ"מ |
| 5 מ"ל 21G1 מזרק ומחט ללא לטקס | BD Biosciences | 309632 | |
| קורנינג 15 מ"ל צינורות צנטריפוגה | סיגמא-אולדריץ' | CLS430791 | |
| ניילון 40 מיקרון | מיאמי חקלאות ימית | ניילון 40/26 | |
| צלחת תרבית רקמות מיקרו-טסט 96 באר U תחתון | BD Biosciences | 35-3077 | |
| קורנינג קוסטאר 24 באר צלחות תרבית תאים | סיגמא-אולדריץ' | CL3524 | |
| שפופרות אפנדורף 1.5 מ"ל | פישר סיינטיפיק | 05-408-129 | |
| אוגר מטוהר NA/LE נגד עכבר CD3e | BD Biosciences | 553057 | |
| אוגר מטוהר NA/LE נגד עכבר CD28 | BD Biosciences | 553294 | |
| עכבר IL-6 חלבון רקומביננטי | eBioscience | 14-8061-62 | |
| TGFbeta | R& D Systems | 240-B-002 | |
| תמיסה כחולה טריפאן 0.4 | %סיגמא-אולדריץ' | 66H2364 | |
| Pac חולדה כחולה נגד עכבר CD4 | BD Biosciences | 558107 | |
| APC חולדה נגד עכבר CD8a | BD Biosciences | 553035 | |
| PE מצומד נגד עכבר CD25 | eBioscience | E01155-516 | |
| Alexa Fluor 700 Rat Anti-Mouse IL-17 | BD Biosciences | 560820 | |
| ערכת התחלה לצביעה ציטוקינים תוך תאיים-עכבר | BD Biosciences | 51-2041AK (559311) | |
| MACS CD4+CD25+ ערכת בידוד תאי T רגולטורית, עכבר | Miltenyi Biotec | 130-091-221 | |
| ABAM | Cellgro | 30-004-CI | |
| RPMI | Corning, Cellgro | 10-040-CM | |
| B 2-Mercapt– טנול | MP ביו-רפואי | 194834 | מסוכן |
| פורבול 12-מיריסטאט 13-אצטט (PMA) | |||
| יונומיצין מלח סידן | סיגמא-אולדריץ' | 13909-1ML | מסוכן |
| ברפלדין A (BFA) | MP ביו-רפואי | 159027 | |
| ELISA IL-17A לכידת מ-Ab | BD Biosciences | 555068 | |
| ELISA IL-17A זיהוי mAb | BD Biosciences | 555067 | |
| ELISA IL-17A תקן | eBioscience | 14-8171-80 | |
| IL-2 ELISA Kit | BD Biosciences | 555148 | |
| TMB Substrate Reagent Set | BD Biosciences | 555214 | |
| Equipment | |||
| autoMACS Pro Cell Separator | Miltenyi Biotec | 130-092-545 | |
| Sorvall Legend RT+ צנטריפוגה | ThermoScientific | ||
| סדרת Napco 8000 WJ CO2 חממה | ThermoScientific | ||
| PTC-200 Peltier Thermal | Cycler Biorad | ||