העברת לימפוציטים bm12 למושתל C57BL/6 היא מודל מבוסס של זאבת אדמנתית מערכתית. כאן אנו מתארים כיצד ליזום מחלה באמצעות מודל זה וכיצד לאפיין תאי עזר זקיקי T, תאי B במרכז הנבט ותאי פלזמה על ידי ציטומטריית זרימה.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
העברת לימפוציטים bm12 למושתל C57BL/6 היא מודל מבוסס של זאבת אדמנתית מערכתית. כאן אנו מתארים כיצד ליזום מחלה באמצעות מודל זה וכיצד לאפיין תאי עזר זקיקי T, תאי B במרכז הנבט ותאי פלזמה על ידי ציטומטריית זרימה.
זאבת אדמנתית מערכתית (SLE) היא מחלה אוטואימונית בעלת ביטויים קליניים ואימונולוגיים מגוונים. מספר מודלים ספונטניים וניתנים להשראה של בעלי חיים משקפים מרכיבים נפוצים של מחלות אנושיות, כולל מודל ההעברה bm12. עם העברת טחול bm12 או תאי CD4 T מטוהרים, עכברי C57BL/6 מפתחים במהירות תדרים גדולים של תאי עזר זקיקי T (Tfh), תאי B של מרכז הנבט (GC) ותאי פלזמה ואחריהם רמות גבוהות של נוגדנים אנטי-גרעיניים במחזור הדם. מכיוון שמודל זה משתמש בעכברים על רקע C57BL/6 טהור, חוקרים יכולים לחקור במהירות ובקלות את התקדמות המחלה בזני עכברים טרנסגניים או נוקאאוט בפרק זמן קצר יחסית. כאן אנו מתארים פרוטוקולים לאינדוקציה של המודל ולכימות תאי Tfh, GC B ותאי פלזמה על ידי ציטומטריית זרימה מרובת צבעים. חשוב לציין, ניתן להשתמש בפרוטוקולים אלה גם כדי לאפיין מחלה ברוב המודלים של זאבת בעכברים ולזהות תאי Tfh, GC B ותאי פלזמה במודלים אחרים של מחלה.
זאבת אדמנתית מערכתית (לופוס) היא מחלה אוטואימונית מורכבת המאופיינת prototypically על ידי נוגדן אנטי-גרעיני ייצור (ANA) וגלומרולונפריטיס. סיבוכים רבים אחרים, כוללים עורי, לב-ריאה, ונגעים בכבד קשורים למחלה אצל אנשים מסוימים. הערכות שכיחות בארה"ב משתנות במידה רבה, מ150,000-1,500,000 1,2, עם שכיחות גבוהה במיוחד בנשים ומיעוטים 3. למרות אטיולוגיה של SLE כבר קשה להבחין, הוא חשב שינבע ממשחק הגומלין של גורמים גנטיים וסביבתיים שונים, שיגיעו לשיאו באוטואימוניות המערכתית.
מודלים של בעלי חיים רבים כבר מועסקים ללמוד גורמים מובילים להופעת מחלה והתקדמות. מודלים עכבר קלאסיים של SLE כוללים זני נטייה גנטית עכבר כוללים NZB x מודל NZW F1 ונגזרי NZM, המתח / LPR הקה"ע, ומתח BXSB / Yaa, ומערכות מושרה, כגון pristane ודגמי מחלת שתל נגד המארח כרוני (cGVHD) 4. דיווחים מוקדמים של ייצור נוגדנים בדגמי GVHD משמשים זנים שונים עכבר או זני אוגר להורה להעברות F1 5 - 8; שיטות נפוצות יותר בשימוש ללמוד מחלה כמו זאבת-כיום כוללות הורה DBA / 2 → (DBA / 2 x C57BL / 6) F1, ומודל העברת bm12 המתואר כאן. לכל אחד יש מודל האזהרות שלה, אבל הם בדרך כלל לשתף מערך משותף של תכונות המתואמים עם מאפיינים קליניים של מחלה אנושית. הפרמטרים לרוב דיווחו במודלים של עכברים כוללים splenomegaly, בלוטות הלימפה, דלקת כליות, ייצור ANA, וברמה התאית, ההתרחבות של תאי T זקיקי עוזר (TFH), תאי B נבטי מרכז (GC), ותאי פלזמה.
מודל bm12 מושרה מושגת על ידי העברת המאמצת של לימפוציטים מIA bm12 B6 (C) - H2 - עכברים (bm12) AB1 bm12 / KhEgJ, מתח אניdentical לC57BL / 6 למעט 3 החלפות חומצת אמינו בכיתת MHC II, לIA ב C57BL / 6 עכברים (B6). Alloactivation של תורם CD4 T תאים על ידי נמען נגמ"שים מוביל לcGVHD עם תסמינים דומים SLE מקרוב. באופן ספציפי, אלה כוללים הרחבת TFH תורם נגזרות, התרחבות של תאי שמקורם נמען GC B ותאי פלזמה, וייצור של אנאס כולל אנטי-dsDNA, אנטי-ssDNA, אנטי-הכרומטין, ונוגדנים נגד RBC 9. לאורך זמן, עכברי נמען לפתח גלומרולונפריטיס הקשורים פיקדונות IgG בגלומרולרי, ביניים, ואזורים של כלי דם של הכליות 10. הראינו לאחרונה כי, בדומה למחלות של בני אדם, יש גם תפקיד קריטי עבור סוג אני IFN במודל זה 11. יש לציין, הקריטריונים המגדירים עבור SLE האנושי כוללים את הפיתוח של דלקת כליות תואמות עם SLE בנוכחות נוגדנים נגד dsDNA 12, שניהם מאפיינים בולטים של מודל עכבר זה.
יש seיתרונות veral של מודל bm12 על המודלים ספונטניים. מודלים קלאסיים שלפתח סימנים כמו SLE-ספונטני להסתמך על שני זנים היברידיים עכבר, זנים טהורים עכבר לא על רקע B6, או לוקוסים גנטיים גדולים על רקע B6, שהופכים את מעבר לפצצה או עכברים מהונדסים גנטי אחר קשה זמן רב. עם המודל מושרה bm12, עכברים מהונדסים גנטי יכולים לשמש גם תורם או נמען, המאפשרים זיהוי מהיר יותר של התא הסלולרי שבגנים מסוימים עשויים להיות חשובים למחלה. יתר על כן, התפתחות מחלה במודל bm12 היא הרבה יותר מהר, הדורש רק 2 שבועות עד להופעת אנאס, בהשוואה למספר חודשים לדגמים ספונטניים ביותר. יתר על כן, בניגוד לדגמים ספונטניים שמתפתחים מחלה בנקודות זמן שונה, תחילת המחלה וההתקדמות במודל B6 → bm12 מסונכרנת מאוד. זה מאפשר לדור של קבוצות בגודל המתאימה שיכולות בהדואר משמש לאסטרטגיות התערבותית או טיפוליות בכל שלב של התפתחות מחלה.
להלן פרוטוקול מפורט לייזום אוטואימוניות כמו SLE-ידי העברת המאמצת של לימפוציטים bm12 לעכברי C57BL / 6, או וריאנטים גנטיים על רקע B6. בנוסף, אנו מתארים פרוטוקול מכתים הזרימה cytometric לספירת TFH, GC תאי B, וסוגי תאי פלזמה תאים הקשורים למחלות אנושיות. חשוב לציין, יכולים לשמש גם פרוטוקולים אלה לאפיין מחלה ברוב דגמי עכבר של SLE ולזהות TFH, GC תאי B ותאי פלזמה בדגמי מחלה אחרים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
עבודה בוצעה בבעלי חיים בתנאי הפתוגן ללא ספציפיים בהתאם להנחיות שנקבעו על ידי האגודה להערכה והסמכה של מעבדה טיפול בבעלי חיים בינלאומיים והמוסדי הטיפול בבעלי חיים שלנו והשתמשנו הוועדה (IACUC).
עכברים לשלב להביע סמן congenic כגון CD45.1 שני תורם או בעלי חיים נמען אם אפשר, כי זה מאפשר לניטור של יעילות שתל תורם והרחבה מסוימת של אוכלוסיית תאי CD4 T תורם: הערה. אם שוקל את השימוש בעכברים מהונדסים גנטי אחר כתורם או המקבלים, להבטיח את המתח הוא backcrossed כראוי לרקע B6, או תאים הועברו ניתן יהיה להתייחס ביתר פירוט בתוצאות הנציג וחתכים דיון זה נדחו.
הערה: כרכי פירוט ההליכים הבאים לקציר 4 תורם bm12 עכברים, שאמור להניב מספיק תאים להזריק 12-16 עכברים. ששלשנתי עשרה עכברי bm12 בן שבוע-להניב כ 100-140.000.000 ימפוציטים עם כ 25% תאי CD4 T. אם מתחיל עם מספרים שונים של עכברים, או זנים שונים עכבר, כרכים בקנה מידה למעלה או למטה בהתאם. C57BL / 6 עכברים בדרך כלל נותנים תשואות דומות עם קרוב יותר לרק 20% תאי CD4 T.
הערה: בצע את כל השלבים ב RT ולהשתמש במדי RT כדי למנוע הלם חום וקור, אשר יכול לפגוע בכדאיות הלימפוציטים לטווח ארוך. לבצע רקמת קציר ומדרגות עיבוד רקמות בברדס בתרבית רקמה באמצעות טכניקת aseptic. כל כלי התקשורת בפרוטוקול זה הוא IMDM עם 10% FBS, אלא אם כן צוין אחרת, ופשוט להיות המכונה חום מומת "תקשורת מלאה."
1. שיטה חדשה לעכברי Genotyping bm12
הערה: פרוטוקול הגבלה קצרה המבוסס על תקציר עבור genotyping מסופק כאן, כאלטרנטיבה פשוטה וזולה לרצף, שנמצא כרגע בשיטת genotyping פורסמה רקלעכברים אלו.

נציג 1. איור bm12 תוצאות genotyping.
לזהות עכברים הומוזיגוטים לIA bm12 / bm12, DNA הזנב הוקרן לbm12 ידי PCR / הגבלה לעכל genotyping (שלב 1). סוג בר הומוזיגוטים (IA B / B) DNA מניב שתי להקות ב227 ו247 נ"ב (דמיינו כלהקה אחת עבה ב ~ 250 נ"ב); תשואות bm12 הומוזיגוטים (IA bm12 / bm12) DNA להקה אחת ב474 נ"ב; והטרוזיגוטיים (bm12 IA / ב) DNA מניב שתי להקות ב ~ 250 ו474 נ"ב. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
תורם 2. קצירתאים
ספירת תאים 3. תורמות
הערה: כדי לשמר את תמוגה הכדאיות הגבוהה ביותר, תא דם אדום (RBC) של המדגם כולו אינו מומלץ.
4. תיוג תא התורם ו / או טיהור תאי CD4 T
5. הזרקה של תאי bm12 תורמים
6. לקבוע השתלה יעילה
הערה 1: סעיף זה יתאר כיצד לקבוע את מידת השתלת תאי תורם בנמען ביום 3 במטרה לזהות כל עכברים שייתכן שקיבלו זריקות לא טובים (למשל, את השתל בעכבר אחד הוא <10% מזה שנראה ב כל עכברים אחרים מאותה הקבוצה). נתונים אלה יכולים גם לעזור לקבוע אם תאים מזן עכבר מהונדס גנטי נדחים בנקודות זמן מאוחר יותר (לפרטים, ראו סעיף תוצאות נציג, איור 6).
הערה 2: סעיף זה אפשרי רק אם תורמים ומקבליהם מעכברים על רקע שונה congenic, למשל, בעת שימוש בתורמי CD45.1 bm12 וCD45.2 C57BL / 6 נמענים, או כאשר תאי תורם מסומנים עם צבע תא מעקב. חשוב לציין, ב3 ימים לאחר הזרקה, תאי CD4 T עברו הרחבה מינימאלית (SEסעיף ה נציג תוצאות, איור 4), כך ההבדלים שנצפו במידת ההשתלה נובעים שונות בזריקות, לא הרחבה.
7. רקמות סופיות קציר
הערה: הניסויים מתוארים בסעיף התוצאות נקצרה 14 ימים לאחר ההזרקה של תאי תורם (או במקרים מסוימים פחות זמן), כפי שהם מתמקדים בפיתוח הראשוני של תאי TFH ותאי פלזמה; עם זאת, מאז מודל זה הוא מודל GVHD כרוני של SLE, מחלה יכולה להיות במעקב בהרבה נקודות זמן מאוחר יותר. הזמן האופטימלי יהיה תלוי בשאלת המחקר שהוצגה בכל ניסוי בודד.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
עכברים חולים לפתח splenomegaly קטן כמו 14 ימים, מציגים טחולים 2-3 פעמים בגודל של עכברים בריאים במונחים של מסה וcellularity (איור 2).
Splenocytes הם מגודרת ברצף על פיזור אור (FSC-ידי SSC-), חיסול כפילויות (FSC-W או -H ידי FSC-A), תאי קיימא (הכתמה נמוכה של צבע כדאיות), וCD4 + TCRβ + (איור 3A). תאי תורם נבדלים מתאי נמען מבוססים על CD45.1 וCD45.2 (איור 3...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המודל מושרה bm12 הוא דרך קלה יחסית ויעילה ללמוד את התהליכים התאיים ומולקולריים של SLE. הפעלה כרונית של תאי CD4 T הועברו adoptively המכוון נגד אנטיגנים עצמיים מובילה להצטברות של TFH, GC תאי B, ותאי פלזמה אשר ניתן למדוד על ידי cytometry זרימה, כפי שתואר כאן. מחקרים עתידיים באמצעות מודל זה יכול לחקור את התפקיד של גני מועמדים וטיפולים חדשניים בתהליכי המרכז נבטי אוטואימוניות שדומות לאלו המתרחשים בחולים עם SLE, וסופו של דבר קובעים את ההצטברות פתולוגית של נוגדנים עצמיים במהירות ובקלות. י...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
עבודה זו נתמכה בחלקה על ידי מכון המחקר לופוס, CA138617 מענק NCI, DK090978 מענק NIDDK, פרס שרלוט שמידלאפ (ל-E.M.J.), ומלגת אלברט ג'יי ראיין (לג'יי.קיי). אנו אסירי תודה על התמיכה והמכשור הניתנים על ידי ליבת המחקר של ציטומטריית זרימה בחטיבה לראומטולוגיה במרכז הרפואי לילדים בסינסינטי, הנתמכת בחלקה על ידי NIH AR-47363, NIH DK78392 ו-NIH DK90971.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| ב6. SJL-Ptprca Pepcb/BoyJ | מעבדת ג'קסון | 001162 | CD45.1+ זן עכבר BoyJ |
| B6(C)-H2-Ab1bm12/KhEgJ | מעבדת ג'קסון | 001162 | זן עכבר Bm12 |
| FastDigest PsuI | Life Technologies | FD1554 | אנזים עיכול הגבלה לגנוטיפ |
| 1X RBC Lysis Buffer | eBioscience | 00-4333-57 | |
| IMDM | GE Healthcare | SH30228.01 | |
| צינור הפרדת פלזמה (PST) | BD | 365974 | צינור איסוף דם עם צינור הפרדת סרום דיפוטסיום EDTA |
| (SST) | BD | 365967 | צינור איסוף דם עם מפעיל קרישים / ג'ל SST |
| Ficoll | GE Healthcare | 17-1440-02 | פתרון הפרדת תאים בצפיפות גבוהה |
| Lympholyte-M | Cedarlane | CL5030 | תמיסת הפרדת תאים בצפיפות גבוהה |
| GL-7-biotin | eBioscience | 13-5902-82 | |
| Streptavidin-BUV395 | BD | 564176 | |
| CD138-BV421 | BioLegend | 142508 | |
| CD4-BV510 | BioLegend | 100559 | |
| TCRβ-BV605 | BD | 562840 | |
| CD45.1-BV711 | BioLegend | 110739 | |
| CD45.2-FITC | BioLegend | 109806 | |
| PD-1-PE | BioLegend | 135206 | |
| CD19-PerCP | BioLegend | 115532 | |
| Fas-PE-Cy7 | BD | 557653 | |
| CXCR5-APC | BioLegend | 145506 | |
| צבע כדאיות קבוע ef780 | eBioscience | 65-0865-18 | |
| CD4-BV421 | BioLegend | 100443 | |
| 1.2 מ"ל תוספות צינור FACS, מתלה | USA Scientific | 1412-1400 | |
| BD Falcon™ צינורות BD תחתונים עגולים | 352017 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.