כאן, אנו מציגים פרוטוקול אופטימיזציה עבור ספירת ואפיון מקוק רזוס CD8 + T תאים נגד נגיף האיידס. מאמר זה הוא שימושי לא רק בתחום האימונולוגיה HIV, אלא גם לאזורים אחרים של המחקר הביו-רפואי שבו התגובות תא CD8 + T ידועים בהשפעתם התוצאה המחלה.
מאמר שיטה
כאן, אנו מציגים פרוטוקול אופטימיזציה עבור ספירת ואפיון מקוק רזוס CD8 + T תאים נגד נגיף האיידס. מאמר זה הוא שימושי לא רק בתחום האימונולוגיה HIV, אלא גם לאזורים אחרים של המחקר הביו-רפואי שבו התגובות תא CD8 + T ידועים בהשפעתם התוצאה המחלה.
פפטיד-מרכזי histocompatibility מורכבת אני בכיתה (pMHC-I) tetramers היה כלים רבים ערך כדי ללמוד CD8 + תגובות תאי T. בגלל ריאגנטים אלה ישירות לאגד קולטני תאי T על פני השטח של CD8 + לימפוציטים מסוג T, שכותרתו fluorochrome tetramers pMHC-לי לאפשר זיהוי מדויק של אנטיגן (Ag) -specific CD8 + T-תאים ללא צורך במבחנה מחדש -גְרִיָה. יתר על כן, בשילוב עם צבע רב cytometry זרימה, pMHC-לי tetramer מכתים יכול לחשוף היבטים מרכזיים של Ag ספציפי CD8 + T-תאים, כולל שלב התמיינות, פנוטיפ זיכרון, מצב ההפעלה. מחקרים מסוג זה כבר שימושי במיוחד בתחום האימונולוגיה HIV שבו CD8 + T-תאים יכולים להשפיע על התפתחות לאיידס. זיהום ניסיוני של קופי רזוס בנגיף הכשל החיסוני סימיאן (SIV) מספק כלי רב ערך כדי ללמוד חסינות הסלולר נגד נגיף האיידס. כתוצאה מכך, progre ניכרss נעשה בהגדרה ואפיון תגובות T-cell במודל חיה זו. כאן אנו מציגים פרוטוקול אופטימיזציה עבור ספירת SIV ספציפי CD8 + T-התאים קופי רזוס ידי מכתים tetramer pMHC-לי. Assay שלנו מאפשר phenotyping כימות וזיכרון סימולטני של שתי אוכלוסיות pMHC-לי tetramer + CD8 + T-cell לכל מבחן, אשר יכול להיות שימושי לצורך מעקב תגובות SIV ספציפי CD8 + T-cell שנוצר על ידי חיסון או זיהום SIV. בהתחשב הרלוונטי של פרימטים לא אנושיים במחקר ביו, מתודולוגיה זו ישימה ללימוד תגובות CD8 + T-cell במסגרות מחלה נפוצה.
CD8 + T-תאים מהווים מרכיב חיוני של המערכת החיסונית אדפטיבית כפי שהוא להשתתף מעקב חיסוני גידול ולתרום מיגור פתוגנים תאיים 1. במילות פשוטות, CD8 + T-תאים לבטא קולטנים T-cell (TCRs) כי דווקא מכירים בכיתה מורכבת histocompatibility-מרכזי פפטיד אני (pMHC-I) מולקולות נוכחיות מופעל על הממברנה של תאי מארחים. מאז פפטידים אלה נגזרים proteolysis של חלבונים מסונתזים באופן אנדוגני, pMHC-I פני תא מתחמים פותחים בפנינו צוהר אל הסביבה התאית. עם זיהום בנגיף, למשל, תאים נגועים יציגו מולקולות MHC-I המכילות פפטידים שמקורם וירוס שיכול לשמש ligands עבור TCRs שהביע מסיירי CD8 + T לתאים. במקרה וירוס ספציפי CD8 + T-cell פוגש תא נגוע ההצגה ליגנד pMHC-I שלה, מעורבות TCR תגרום CD8 + T-cell הפעלת ultimately להוביל למקד תמוגה התא. בהתחשב באופי הקריטי של אינטראקציות TCR / pMHC-לי אלה, לקביעת הגודל, הסגוליים פנוטיפ להגיב CD8 + T-תאים לעתים קרובות יכול לחשוף רמזים חשובים על מחלות אנושיות.
עד תחילת 1990, כימות של Ag ספציפי CD8 + T-תאי הסתמכה על assay דילול בדרישה להגביל טכנית (LDA) 2,3. לא זו בלבד LDA לדרוש כמה ימים להסתיים, זה גם לא הצליח לאתר תאים חסרי פוטנציאל שגשוג. כתוצאה מכך, LDA לזלזל בהרבה התדירות בפועל של אנטיגן (Ag) CD8 + T-תאי -specific השתתפות תגובה חיסונית. למרות הפיתוח של ELISPOT מבחני מכתים ציטוקינים תאיים מאוד שיפר את היכולת למדוד חסינות הסלולר, שיטות אלה עדיין יש צורך גירוי במבחנה לכימות Ag ספציפי מתאי T 4. זה לא היה עד 1996 אלטמן, דייויס, ואת הפיצוץeagues פרסם מאמר ציון הדרך שלהם ולדווח על ההתפתחות של טכנולוגית tetramer pMHC-לי 5. קריטי להצלחה של טכניקה זו הייתה multimerization של מולקולות pMHC-I, אשר האריך את זמן מחצית החיים של אינטראקציות TCR / pMHC-I, ובכך להפחית את ההסתברות של tetramers pMHC-לי ליפול במהלך השלבים כביסה של מבחני תזרים cytometric. היתרון העיקרי של tetramers pMHC-לי על מבחני הנ"ל היא היכולת לזהות במדויק Ag ספציפי CD8 + T-תאים ישירות vivo לשעבר ללא צורך גירוי מחדש במבחנה. מעבר לכך, השילוב של מכתים tetramer pMHC-לי עם צבע רב cytometry זרימה אפשר ניתוחים מפורטים של שלב הבידול, פנוטיפ זיכרון, מצב הפעלה של Ag ספציפי CD8 + T-תאי 2-4. לאור התקדמות טכנית האחרונה לאפיון רפרטוארי CD8 + T-cell ידי pMHC-לי multimer מכתים 6, את רוחב היריעה של יישומי FOr מתודולוגיה זו צפויה להימשך מתרחבת.
אזורים מעטים במחקר ביו היה ליהנות יותר מכתים tetramer pMHC-לי מאשר בתחום האימונולוגיה HIV 7. למרות CD8 + T לתאים היו קשורים באופן זמני באמצעות השלט הראשוני של viremia HIV עד מועד הפרסום ידי אלטמן, דייויס, ועמיתיו 8,9, השימוש tetramers pMHC-לי בשנים שלאחר מכן הרחיב את הבנתנו משמעותית של תגובת CD8 + T-cell הספציפית ל- HIV. לדוגמא, מכתים tetramer pMHC-עזר לאשר את הגודל החזק של תגובות וירוס ספציפי CD8 + T-cell ברוב האנשים שנדבקו ב- HIV 10-12. מתודולוגיה זו גם כדי להקל על האפיון של HIV- ו SIV ספציפי תגובות CD8 + T-cell המוגבל על ידי מולקולות MHC-I הקשורות בשליטה ספונטנית של תרבות נגיף בהעדר-טיפול בתופעה תרופתית המכונה "שליטת אליטה" 13-15. יתר על כן, tetramers pMHC-לי סייע בהקמת מוות המתוכן 1 (PD-1) / PD ליגנד 1 (PD-L1) הציר כמו מסלול הפיך עבור הפנוטיפ מתפקדת הספציפי ל- HIV CD8 + T-תאי זיהום כרוני בלתי מבוקר 16,17. ככלל, מחקרים אלה מדגישים את התועלת של tetramers pMHC-לי לניטור CD8 + T-cell תגובות נגד נגיף האיידס.
זיהום ניסיוני SIV של קופי רזוס (מולאטית מאכאכה) נשאר מודל החיה הכי הטוב להערכת התערבויות חיסון נגד HIV / איידס 18,19. ב -25 השנים האחרונות, התקדמות משמעותית נעשתה זיהוי ואפיון של SIV ספציפי CD8 + T-תאי במינים זה קוף, לרבות גילוי אללים MHC-I ו- ההגדרה של מוטיבים מחייב פפטיד 13,20-27 . כתוצאה מכך, tetramers pMHC-לי פותח לניתוח SIV הספציפי CD8 + T-cellתגובות במודל החיה הזאת 28. רוב ריאגנטים אלה עשויים המוצרים הגן של ארבעה אללים רזוס מקוק MHC-I: ממו-A1 * 001, ממו-A1 * 002: 01, * ממו-B 008: 01, ו ממו-B * 017: 01. ראוי לציין, קופי רזוס מחווים מוקד MHC-C 29. הרוב המכריע של tetramers pMHC-השתמשתי בניסויים הנוכחי הופקו במתקן Core NIH tetramer באוניברסיטת אמורי. עם זאת, חלק ריאגנטים אלה, כולל ממו-A1 * 001 tetramers מאוגד epitope Gag CM9 immunodominant, ניתן להשיג רק ממקורות מסחריים בשל הסכמי רישוי. Tetramers pMHC-לי שימוש של ארבעה אללים מקוק רזוס המפורטים לעיל, יש לנו המנויים בהצלחה CD8 + T-תאי נגד סך של 21 אפיטופים SIV (טבלה 1), שהיו המושרה על ידי חיסון או זיהום SIV העיקרי 30,31 (et מרטינס al., תצפיות לא פורסם).
כתב היד הנוכחי מספקתpMHC-לי tetramer מכתים מותאם פרוטוקול לקביעת פנוטיפ תדירות וזיכרון של SIV ספציפי CD8 + T-התאים קופי רזוס. את assay מתחיל עם הדגירה אלקטיבי 30 דקות עם מעכב קינאז חלבון (PKI; כאן, dasatinib משמש) על מנת להקטין הפנמה TCR ובכך לשפר pMHC-לי tetramer מכתים 32. כפי שנראה בהמשך, הטיפול הזה הוא שימושי במיוחד בעת השימוש ממו-B * 017: 01 tetramers. הוראות כיצד לתייג את התאים עם tetramers fluorochrome מצומדות pMHC-I ו- נוגדנים חד שבטיים (מבז) ניתנים גם. פרוטוקול זה כולל גם צעד התא permeabilization לאיתור התאי של B granzyme המולקולה הקשורים cytolysis (Gzm B). מב נגד CD3 מתווספת בשלב זה, כמו גם כדי לשפר את היכולת לזהות מולקולת איתות TCR זה. כהפניה, כל fluorochromes מועסק לוח מכתים זה מפורט.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תא הדם ההיקפי mononuclear (PBMC) הדגימות מנוצלות כתב היד הזה התקבלו קופי רזוס ההודי שוכנו במרכז לחקר הפרימטים הלאומי ויסקונסין. חיות אלה טופלו בהתאם לדוח Weatherall תחת פרוטוקול שאושר על ידי אוניברסיטת טיפול בבעלי חיים המדרשה ויסקונסין ועדת שימוש 33. נהלי כל החיה בוצעו בהרדמה וכל המאמצים שנעשו כדי למזער את הסבל פוטנציאלי.
1. טיפול PKI
הערה: זה הוא אופציונלי, אבל מומלץ ממו-B * 017: 01 tetramers. ראה תוצאות וסעיפי דיון.
2. מכתים עם שכותרתו Fluorochrome pMHC-לי Tetramers
מכתים Surface 3.
קיבוע תא 4.
5. Permeabilization של תאים
6. תאיים מכתימים
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הפרוטוקול המתואר כאן נעשה שימוש כדי לקבוע את הפנוטיפ הגודל וזיכרון של נגרמת חיסון, Gag CM9 ספציפי תגובות CD8 + T-cell בתוך מקוק ממו-A1 * 001 + רזוס. לניתוח זה, tetramer APC-מצומדות ממו-A1 * 001 / Gag CM9 שימש בהרכב מכתים תזרים cytometric 8 צבעים. איור 1 א - F מציג את האסטרטגיה gating להשתמש כדי לנתח את הנתונים, שאמור להיות מיושם הן tetramers נוכח כל בדיקה. ראוי לציין, כי tetramer pMHC-I + CD8
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כמה צעדים שידונו בו הליך זה כיוון שהן חיוניות על כניעתה תוצאות אופטימליות. ראשית, מאז איכות הדגימות הביולוגיות היא מנבא חזק של ההצלחה של כל assay תזרים cytometric 38, כל הטיפול יש לנקוט כדי להבטיח כי התאים הם קיימא וב ההשעיה במהלך ההליך המכתים. זה רלוונטי במיוחד כאשר עובדים עם דגימות cryopreserved שכן הם נוטים יותר בצעדים כבדים בדרך כלל מכילים מספרים גבוהים יותר של תאים מתים. במקרים אלה, להעביר את השעית התא דרך מסננת תא 70 מיקרומטר לפני הליך תיוג tetramer pMHC-I עשוי לש...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים פיננסיים מתחרים.
ברצוננו להודות דוד ווטקינס לתמיכה בניסויים שאפשרו אופטימיזציה של המתודולוגיה הנוכחית. מחקר מדווח בפרסום זה מומן בחלקו על ידי מענק טייס שמספק מרכז מיאמי לאיידס מחקר של המכון הלאומי לבריאות בארה"ב תחת מספר פרסי P30AI073961. התוכן הוא באחריות בלעדית של הכותבים ולא בהכרח מייצג את הדעות הרשמיות של מכוני הבריאות הלאומיים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| Dasatinib | Axon medchem | Axon 1392 | יש להשעות מחדש ב-DMSO ולאחסן מיד ב-20 מעלות; C |
| RPMI עם Glutamax | gibco/ Life Technologies | 61870-036 | יש לאחסן בטמפרטורה של 4 מעלות; C |
| FBS | gibco/ Life Technologies | 10082-147 | מושבת בחום יש לאחסן בטמפרטורה של 4 מעלות; C |
| פניצילין-סטרפטומיצין-אמפוטריצין B | Lonza | 17-745E | יש לאחסן בטמפרטורה של 4 מעלות; C |
| DMSO, | טכנולוגיות חיים | D12345 | יש לאחסן בטמפרטורת החדר. |
| 5 מ"ל צינורות פוליפרופילן תחתונים עגולים | VWR | 60819-728 | |
| טטרמרים pMHC-I מצומדים פלואורוכרום | NIH Tetramer Core או MBL, Inc. | יש לאחסן ולתחזק בטמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס צנטריפוגה בטמפרטורה של 20,000 x גרם למשך 15 דקות לפני השימוש. אין להקפיא. | |
| mAbs מצומד פלואורוכרום | חברות | בטמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס. אין להקפיא. | |
| חי/מת מים ניתנים לתיקון מתים ערכת כתמי תאים | Life Technologies | l34957 | חייבת להיות מאוחסנת בטמפרטורה של -20 & מעלות צלזיוס. l של DMSO לפני השימוש. |
| חוצץ כתמים מבריק | BD Biosciences | 563794 | יש לאחסן בטמפרטורה של 4 מעלות; C |
| פוספט חוצץ מלח | VWR | 97064-158 | יש לאחסן בטמפרטורת החדר |
| אלבומין בקר | VWR | 700011-230 | יש לאחסן ב 4 & deg; C |
| נתרן אזיד | VWR | 97064-646 | יש לאחסן בטמפרטורת החדר. חומר רעיל. אין לערבב עם אקונומיקה. |
| אקונומיקה | VWR | 89501-620 | כימיקל מאכל, לא ניתן לערבב עם נתרן אזיד. טפל בזהירות |
| Paraformaldehyde | Electron Microscopy Sciences | 15714-S | מגיב דליק, קורוזיבי ורעיל. יש לטפל בזהירות |
| Polysorbate 20 (Tween-20) | Alfa Aesar | L15029 | יש לאחסן בטמפרטורת החדר |
| תמיסת פרמיביליזציה 2 | BD Biosciences | 340973 | מגיב רעיל וקורוזיבי. לטפל בזהירות |
| צינורות Sarsdet 1.5 מ"ל בורג עליון | VWR | 72.692.005 | |
| 2.0 מ"ל DNA/RNA צינורות כריכה נמוכה | Eppendorf | 22431048 | השימוש במיקרו-צינורות סטריליים מועדף |
| מערבל מערבולת | לשיקול דעתו | ||
| קבינט בטיחות ביולוגית | לפי שיקול דעתו של המדען | ||
| Milli Q מערכת טיהור מים בין-גרלית | EMD Millipore | ZRXQ010WW | מים בדרגת ביולוגיה מולקולרית מכל ספק ניתן להשתמש |
| במיקרוצנטריפוגה | לשיקול דעתו של המדען | ||
| צנטריפוגה | לשיקול דעתו של מדען | ||
| 4 & deg; C מקרר | לפי שיקול דעתו של המדען | ||
| BD LSR II | BD Biosciences | ציטומטר זרימה חייב להכיל לייזרים ומסננים התואמים ללוח הצביעה בו נעשה שימוש. | |
| רדיד אלומיניום מים | |||
| VWR SCIENTIFIC INC. | 89068-738 | ||
| החממה | חייבת להיות מסוגלת לשמור על 37 מעלות; C טמפרטורה פנימית | ||
| תוכנת FACS Diva | BD Biosciences | ||
| תוכנת Flowjo גרסה 9.6 | Flowjo | משמשת לניתוח קבצי FCS שנוצרו על ידי תוכנת FACS Diva | |
| קצות |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה