כאן נתאר את הבידוד של עוף תאים bursal העיקרי של פבריציוס של בורסה, התרבות, זיהום של התאים בוירוס bursal מחלה זיהומית, כימות של שכפול ויראלי.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
כאן נתאר את הבידוד של עוף תאים bursal העיקרי של פבריציוס של בורסה, התרבות, זיהום של התאים בוירוס bursal מחלה זיהומית, כימות של שכפול ויראלי.
וירוס מחלה זיהומית bursal (IBDV) הוא birnavirus חשיבות כלכלית ענף העופות. הנגיף מדביק תאים B, גורם תחלואה, תמותה, החיסוני עופות נגועים. במחקר זה, אנו מתארים את הבידוד של עוף תאים bursal העיקרי של פבריציוס של בורסה, התרבות, זיהום של התאים עם IBDV, כימות של שכפול ויראלי. התוספת של עוף CD40 ליגנד גדל באופן משמעותי התפשטות תאים פי ארבעה יותר משש ימים של תרבות, הכדאיות תא המשופר. שני זנים של IBDV, תא-תרבות הותאם זן D78, זן מדבק מאוד, UK661, לשכפל גם בתרבויות שמחוץ לתא. מודל זה יהיה שימוש בקביעת כיצד התאים מגיבים IBDV זיהום, יאפשרו צמצום במספר של עופות נגועים שימוש במחקרים פתוגנזה IBDV. המודל יכול גם להיות מורחבת לכלול וירוסים אחרים, יכול לחול על מינים שונים של ציפורים.
ענף העופות העולמי חיונית כדי להבטיח מספיק אוכל עבור אוכלוסיה אנושית מתרחבת. עם זאת, החיסוני היא האיום על ביטחון תזונתי ועל רווחת ציפורים מושפעת ומייצגת אתגר כלכלי מפתח לתעשיית. ברוב המקרים של החיסוני בעופות נגרמות על ידי הזיהום עם וירוסים לדיכוי המערכת החיסונית, עם האחראים ביותר ופוגע חסינות נרכשת לאחר tropism של לימפוציטים T ו- B1. ציפורים, הרוב המכריע של תאים B ממוקמים בתוך איבר המכונה את פבריציוס של בורסה (BF). B תאים רגישים לזיהומים עם מספר וירוסים לדיכוי המערכת החיסונית, כולל אלה הגורמות פירוק, כגון וירוס מחלת IBDV ו של מארק (MDV), ואלה לגרום שינוי צורה, כגון וירוס leukosis העופות (אלב) ו- (וירוס reticuloendotheliosis REV).
על מנת לפתח אסטרטגיות יותר לשליטה זיהומים אלה, זה חיוני כדי לאפיין את האינטראקציה של וירוסים עם עוף B תאים. עם זאת, כאשר תאים B יוסרו ציפור, לא שורדות היטב שמחוץ תרבות2, ומקשה על ביצוע ניתוח מעמיק של האינטראקציות של IBDV עם עוף B תאים או האירועים בתחילת בעקבות זיהום אלב או REV. כתוצאה מכך, רבים מארח תא-וירוס אינטראקציות כבר למדה ויוו3,4,5,6,7,8,9, 10. מחקרים אלה אמנם אינפורמטיבי, הם כוללים השימוש של עופות נגועים אשר סובלים ממחלות כי עלולות להיות חמורות.
ליגנד CD40 הוא מולקולה שגורם תא B הפצת11. בעקבות זיהוי של העוף קידוד גנטי CD40L (chCD40L), תוכנן חלבון מסיס פיוז'ן, בעת הוספת התקשורת תרבות, המושרה ההתפשטות של עוף ראשי B תאים שמחוץ12. בשנת 2015, נמצאו תאים B תרבותי בצורה הזאת כדי לתמוך את השכפול של MDV2 ובשנת 2017, אנחנו ואחרים מצאו כי תאים bursal הראשית ממריצים עם chCD40L יכול לשמש כמודל ללמוד IBDV שכפול13,14. כאן, אנו מתארים את הבידוד, התרבות של תאים bursal הראשית עוף, הזיהום של התאים עם IBDV, כימות של שכפול ויראלי. למרות נתאר שיטת בהקשר של BF, זה יכול להיות מיושם לתאי בידוד והתרבות של איברי הלימפה שונים.
כל ההליכים עם חיות אתית לאשר מראש. במוסד שלנו, כל הפרוצדורות מתבצעות על פי החוק בבריטניה חיה (וצפייה) 1986 תחת רשיונות הקמת המשרד הביתי, אישי ופרויקטים, לאחר האישור של צער פנימי, לוח ביקורת אתית (AWERB).
1. הכנת chCD40L
2. הכנה של פתרונות לבידוד ראשי תא Bursal עוף
3. הסרת פבריציוס של בורסה (BF)
4. בידוד תאי Bursal הראשית עוף
5. התרבות של תאים Bursal הראשית עוף
6. זיהום של תאים Bursal הראשית עוף עם IBDV
7. כימות של שכפול IBDV בתאים Bursal הראשית עוף
עוף תאים Bursal ראשי יכול להיות תרבותי בנוכחות CD40L עוף
כאשר תאים bursal הראשית עוף היו תרבותי בנוכחות chCD40L מסיסים, מספר התאים גדל פי ארבעה מן 9.02 x 105 3.63 x 106 לכל mL על פני תקופה של 6 ימים, בניגוד כשזה היה נעדר (p < 0.05) ( איור 1A). תא הכדאיות היה משמעותי גם משופר, לדוגמה מ- 25% על התרבות שלאחר יום 3 בהיעדרו של chCD40L ל- 48% בנוכחות chCD40L (p < 0.05) (איור 1B)13.
תאים Bursal הראשית עוף יכול לתמוך את שכפול של שני תרבות-תא הותאם וללחצים מידבק מאוד של IBDV
תרביות תאים הנגועים מעושה ולא נגוע תוקנו 18 h postinfection, שכותרתו עם נוגדן חד שבטי נגד IBDV VP2 של נוגדנים משניים מצומדת כדי אלקסה עבור חיל הים 488, counterstained עם דאפי. תאים נגועים היו עדות פלורסצנטיות ירוק מסביב לגרעין (איור 2 א), עקבי עם הנוכחות של IBDV בציטופלסמה. . זה היה ניכר עבור שני זנים של IBDV, תא-תרבות הותאם זן D78, זן מדבק מאוד, UK661 (איור 2 א). בגיל חמש, 18, 24, 48 שעות postinfection, RNA שחולצו מן התרבויות נגוע, נתון RT-qPCR עם תחל ספציפי לאזור ההכפלה של הגן IBDV VP4. הביטוי של VP4 מנורמל הראשונה אל הגן משק בית TBP, המבוטא ואז מקפלים שינוי ביחס דגימות מעושה בניתוח ΔΔCt. הביטוי IBDV VP4 עלה ל 16,603 עותקים ב 48 שעות postinfection עם D78 ו 38,632 עותקים ב 48 שעות postinfection עם UK661. יחדיו, נתונים אלה מדגימים התאים bursal הראשית עוף יכול. לתמוך השכפול של התא-תרבות-הותאם והוא מידבק מאוד IBDV זנים13.

איור 1: עוף תאים bursal ראשי יכול להיות תרבותי בנוכחות עוף CD40L. תאים bursal הראשית עוף היו תרבותי ב נוכחות או היעדרות של chCD40L (שחור וקווי לבן, בהתאמה). (א) מספר תאים חיים ו- (B) האחוז של התאים קיימא היו נחושים-postinfection הזמן המצוין-נקודות. הנתונים המוצגים הם נציג של פחות שלושה ניסויים שכפל קווי השגיאה לייצג סטיית התקן של הממוצע, מובהקות סטטיסטית נקבע באמצעות של תלמיד לזווג t-test בכל נקודה בזמן, * p < 0.05. איור זה שונתה באישור Dulwich. et al. 13.

איור 2: עוף תאים bursal הראשי יכול לתמוך את השכפול של שניהם-תרבית תאים הותאם וללחצים מידבק מאוד של IBDV. (א) עוף תאים bursal העיקרי היו נגועים מעושה או נגוע או D78 או UK661, מדגם מתוך כל תרבות היה קבוע, שכותרתו, עם תמונה: IBDV VP2, ירוק. . רב-קוטבי, כחול סרגל קנה מידה = 7 מיקרומטר. (B) RNA שהופק ב postinfection הזמן המצוין-נקודות, הפוכה-עיבד, ואת אזור ההכפלה של הגן IBDV VP4 היה מוגבר על ידי ה-PCR כמותי. הקיפול10 יומן שינוי VP4 עותק מספר מנורמל ל הגן משק TBP והביע ביחס הנגועים ואימץ דוגמאות לפי שיטתΔΔCT –2. הנתונים המוצגים הם נציג לפחות שלושה ניסויים שכפל, קווי השגיאה לייצג סטיית התקן של הממוצע. דמות זו שונתה באישור Dulwich. et al. 13.
במחקר זה, אנו מתארים את התרבות מוצלחת של עוף ראשי תאים bursal ex-vivo בנוכחות chCD40L מסיסים, להדגים כי תאים אלה יכולים לתמוך את השכפול של זן הקלוש, זן מדבק מאוד של IBDV. מודל זה שמחוץ יכול לשמש כדי לקבוע כיצד התאים מגיבים IBDV זיהום13, אשר יש יתרונות ברורים על פני לימודים ב- vivo ו- in vitro לקשרי .
כאשר לקצור את BF, זה קריטי לא ידקור את הבטן כדי למנוע זיהום חיידקי של התאים bursal מבודדים. בנוסף, חשוב לבודד את התאים הראשי בהקדם האפשרי לאחר הקציר איברים להגבלת מוות של תאים. הצורך להשתמש chCD40L היא מגבלה של הטכניקה; עם זאת, עבודה שנערך על ידי. Soubies et al. מראה כי השימוש phorbol פעילים-12 13-אצטט (PMA) להאריך את הכדאיות תא bursal במקום chCD40L14 עשוי לאפשר את המודל יאומץ על ידי מספר גדול יותר של מעבדות. פרוטוקול שפורטו לעיל קובע את ריכוז אופטימלי chCD40L מדעית, מאת culturing העיקרי בתאי B בריכוזים מדולל באופן סדרתי של מולקולה, התבוננות התפשטות תאים ואת הכדאיות. אחד פוטנציאלי שינוי בפרוטוקול יכול להיות לטהר את מולקולת chCD40L כדי להוסיף התקשורת התרבות התא כדי להימנע אצווה-כדי-אצווה השתנות ריכוז מסוים.
In vivo מחקרים הראו כי זיהום IBDV הבאים, שיש עלייה הביטוי של גנים המעורבים ציטוקינים פרו-דלקתיים תגובות תגובות סוג I IFN, אפופטוזיס ב BF5,9,10 . עם זאת, לאחר ההדבקה, יש זרם של תאים דלקתיים ותאי אפקטור T לתוך BF, אשר נבדלים הגנים שהם מבטאים לעומת האוכלוסייה תא B נגוע9. לכן, קשה לפרש תאים כמה מזוהם, להגיב IBDV. כדי לטפל בבעיה זו, כמה קבוצות מחקר שאפיינו את התגובה תעתיק של תאים נגועים IBDV תרבות16,17,18,19,20. מחקרים אלה במבחנה יש היתרון של MOIs מוגדרים היטב, בזמן נקודות postinfection. עם זאת, בדרך כלל כבר שאפיינו מחקרים במבחנה פיברובלסט תאים16,17,20 או תאים דנדריטים18. בזמן מתן כמה תובנות מארח תא-IBDV אינטראקציות, האמונה הנוכחי הוא הזיהום של תאים B הוא תפקיד חשוב בפתוגנזה של IBDV ו, לכן, הרלוונטיות של הנתונים לא יכול להיות overinterpreted. לפני שמחוץ לתא bursal תרבות המודל שלנו, מחקר אחד רק היה מאופיין התגובה התאית של תאים B IBDV זיהום19; עם זאת, מחקר זה מנוצל קו מונצחים תא B זה הפך עקב זיהום עם אלב, הגבלת את המסקנות זה יכול להיעשות. לעומת זאת, הדגם ex-vivo של זיהום IBDV המתוארים כאן מאפשר לחוקרים לשמר את היתרונות של מחקרים במבחנה , כגון MOIs והמוגדרים בזמן נקודות, תוך כדי לימוד את האינטראקציות של הנגיף עם התא המארח הרלוונטיות שלה. כמו התאים bursal הראשית מתקבלים מרקמות BF נגוע, ישנם לא דלקתית או תאי T הנוכחי, ואנחנו הפגינו על ידי flow cytometry (באמצעות תנאים סטנדרטיים), גירוי chCD40L הבאים, 97% מהאוכלוסיה התא הוא חיובי עבור סמן תא B Bu-1 (נתונים לא מוצג). בהתחשב בכך 3% של התאים הם Bu-1 שלילי, זה יהיה מעניין לקבוע אם תאים אלה נדבקים בנגיף IBDV לחקור את ביטוי גנים והתרומה שלהם בפתוגנזה.
אנו צופים כי המודל התרבות vivo לשעבר ראשי תא bursal עוף ניתן להרחיב גם ללמוד את האינטראקציות תא-וירוס מחשב מארח של וירוסים טרופי אחרים B-cell מדביק תרנגולות, כגון אלב או REV, יכול גם להיות מורחבת אחרים (מינים העופות למשל, ברווזים או תרנגולי הודו). היכולת התרבות תאים bursal הראשית שמחוץ גם פותח את האפשרות ללמוד היבטים של פתוגנזה ו החיסוני הנגרמת על ידי וירוסים אלה ללא צורך להדביק ציפורים. כפי ויוו מחקרים לגרום תחלואה משמעותית, זאת תהיה השפעה משמעותית על החלפת, עידון, הפחתת השימוש בבעלי חיים במחקר.
לסיכום, שמחוץ עוף תא bursal ראשי תרבות המודל המתואר כאן יש פוטנציאל להרחיב את ההבנה של איך העופות B-cell טרופי וירוסים אינטראקציה עם התאים המארחים תוך הפחתת מספר ציפורים בשימוש vivo מחקרים זיהום. ניתן ליישם את הטכניקות איברי הלימפה מרובים, מרובים, ווירוסים, באופן פוטנציאלי, מספר מינים של ציפורים, שהופך אותו מודל אטרקטיבי אשר יכולים לתרום השדות העופות וירולוגיה ואימונולוגיה.
המחברים אין לחשוף.
המחברים רוצה להודות לצוות שירותים בעלי חיים במכון Pirbright המומחיות שלהם הבקיעה לגידול, ליקוט ציפורים והמומחיות של קרוליין הולט בהסרת גילוח ורחיצה כירורגית של פבריציוס של בורסה. א. ב ממומנת באמצעות ביוטכנולוגיה ולהעניק המועצה למחקר מדעי ביולוגיים (BBSRC) באמצעות BBS/E/אני/00001845, ארגז ממומן דרך BBSRC דרך studentship BBS/E/אני/00002115, א. א ממומנת באמצעות המרכז הארצי החלפת, עידון & הפחתת של חיות מחקר (NC3Rs) באמצעות מענק NC/R001138/1.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| RPMI-1640 בינוני | Merck | R8758-500ML | |
| FBS gibco של Life Technologies | 10099-141 | הפעלה בחום ב-56 מעלות; C למשך שעה | |
| אחת Puromycin Dihydrochloride | Thermo Fisher Scientific | A1113802 | |
| Nalgene מסנן חד פעמי סטרילי מהיר זרימה עם קרום PES | Thermo Fisher Scientific | 168-0045 | |
| רכז חלבון פירס PES (10K MWCO, 20 מ"ל) | Thermo Fisher Scientific | 88528 | |
| 0.22 µ m Millex-GP מסנן מזרק | Merck | F7648 | |
| תמיסת מלח מאוזנת של הנקס (HBBS) + CaCl2 + MgCl2 | gibco של Life Technologies | 14060-040 | |
| תמיסת מלח מאוזנת של הנקס (HBBS) - CaCl22 - MgCl2 | gibco של Life Technologies | 14180-046 | |
| Ethylenediaminetetraacetic תמיסת חומצה (EDTA) | Merck | 03690-100ML | |
| מדיום דולבקו מעובד של Iscove (IMDM) (1 X) + GlutaMAX | gibco של Life Technologies | 31980-030 | |
| סרום עוף | Merck | C5405-100ML | |
| 2-Mercaptoethanol 50 mM | gibco של Life Technologies | 31350-010 | |
| אינסולין-טרנספרין-נתרן-סלניט | gibco של Life טכנולוגיות | 41400-045 | |
| קולגנאז D | Roche Diagnostics GmbH | 11088882001 | |
| 100 ומיקרו; m מסננת תאים | קורנינג | 431752 | |
| Histopaque-1083 | Merck | 10831-100ML | |
| תמיסה כחולה | טריפן Merck | T8154-20ML | |
| Nunc96 היטב פוליסטירן עגול תחתון Microwell צלחות | תרמו פישר סיינטיפיק | 163320 | |
| Falcon 24 בארות צלחת תרבית תאים מולטי-וול מטופלת ב-TC, עם מכסה, | קורנינג | סטרילי | |
| Rneasy מיני | קיט Qiagen | 74104 |