Etica Dichiarazione: Ogni sforzo è fatto per mantenere il disagio degli animali o di stress al minimo durante l'irradiazione e la coda vena iniezioni. I topi sono utilizzati come fonte di cellule in questi esperimenti; in quanto tale, non ci sono procedure o manipolazioni a parte l'eutanasia. I topi saranno sacrificati da CO 2 inalazione seguita da dislocazione cervicale per confermare la morte. Questa procedura è coerente con le raccomandazioni del gruppo sull'eutanasia della American Veterinary Medical Association.
1. Preparare retrovirale Construct
- Sotto-clone catene del recettore delle cellule T (TCR) alfa e beta, separati da un linker 2A, in un MSCV basata retrovirale 11 vettore (ad esempio, pMIAII o pMIGII) 11.
NOTA: Il linker 2A permette di espressione stechiometrica e concorde delle catene alfa e beta TCR da un singolo fotogramma open reading. Il vettore comprende una cassetta IRES fluorescent proteina (ametrine o GFP) che viene utilizzato permonitorare le cellule trasdotte e efficienza di trasduzione. Per un protocollo dettagliato si rimanda Holst et al. 11 - Isolare plasmidi DNA utilizzando commercialmente ottenuto kit di preparazione al plasma o un prodotto simile. Utilizzare una concentrazione di lavoro di 1 - 2 mg ml -1.
2. Generazione di retrovirali produttrice di celle Lines
- Utilizzare un processo in due fasi per produrre linee cellulari produttore retrovirali.
NOTA: Per un protocollo dettagliato, si prega di consultare Holst et al 11.. - Genera retrovirus per trasfezione transiente di cellule 293T con tre plasmidi (pVSVG, PEQ-Pam3 (-E) e vettore di interessi 11) e prendere il surnatante retrovirale dalle cellule 293T di trasdurre la ecotropic linea cellulare produttore retrovirale GP + E86.
- Isolare i primi 40% delle cellule che esprimono produttori fluorescenti GP + E86 da FACS e propagare le cellule produttrici + E86-GP transdcuced come fonte di virus.
NOTA: La generazionedi produttori di alto titolo è fondamentale per un efficiente trasduzione di cellule del midollo osseo. Per un protocollo completo si prega di consultare Holst et al. 11
3. Retrovirus-mediata Stem Cell Gene Transfer (Giorno -5)
- Scongelare e cultura 0.5 -1.0 x 10 6 di ciascuna linea cellulare produttore GP + E86 in completo DMEM 10% (vol / vol) FBS per consentire una crescita sufficiente per due confluenti piastre da 150 mm per giorno 0 di questo protocollo.
NOTA: Scongelamento 0,5-1,0 x 10 6 di ciascuna linea cellulare produttore GP + E86 in un piatto 10 centimetri consentirà di 30 - 50% di confluenza in occasione della Giornata 5. Ciò consente anche di 5 giorni di coltura al fine di espandere il GP + E86 linee cellulari di produttori alle due piastre confluenti 150 mm per giorno 0. - Cultura linea cellulare produttore retrovirale nei media completa coltura tissutale contenente il 5% di siero di vitello feta, e la ciprofloxacina (10 mg / ml) per evitare la contaminazione da micoplasma.
NOTA: Interrompere l'uso della ciprofloxacina quando generating il surnatante virale per la trasduzione del midollo osseo. Evitare un eccesso di crescita della linea cellulare produttore, in quanto questo avrà un impatto negativo del midollo osseo efficienza di trasduzione.
4. I topi donatori Iniettare con 5-fluorouracile (5-FU) (Giorno -3)
- Pesare il topo donatore (5 - 12 settimane) per determinare la quantità di 5-FU richiesto. Utilizzando topi di età inferiore a 5 settimane di risultati d'età in bassa resa del midollo osseo. Per garantire l'espressione di un singolo TCR, utilizzare un ceppo di topi carenti di cellule T, come SCID, straccio o TCR alfa topi deficienti come donatori di midollo osseo.
- Lavorando in cappa coltura tissutale, diluire il magazzino 5-FU con PBS sterile per fare una sufficiente quantità di 10 mg ml -1 soluzione di lavoro di 5-FU per fornire 0,15 mg 5-FU per grammo di peso corporeo.
- Usando una siringa da 1 ml con un ago 37 G, intraperitoneale iniettare 0,15 mg 5-FU per grammo di peso corporeo per topo donatore.
NOTA: Usa il mouse 1 donatore per un destinatario per avviare e regolareil numero di topi donatori secondo il rendimento cella. Un metodo alternativo per il trattamento 5-FU per l'arricchimento e l'isolamento di progenitori midollari è selezione negativa di cellule positive lineage come descritto in Viret et al.
5. Bone Marrow Procedura di estrazione (giorno 0)
- Ottenere forbici dissezione e pinze per l'isolamento delle ossa. Preparare supporti (HBSS integrata con 5% FCS (vol / vol)) per raccogliere le ossa in un tubo conico da 50 ml. Mantenere 50 ml conica contenente media su ghiaccio. Euthanize topi da CO 2 inalazione seguita da dislocazione cervicale per confermare la morte. Pinch zampa al fine di garantire non vengono rilevati riflessi.
- Sterilizzare il sito chirurgico e strumenti chirurgici con etanolo o metanolo. Rimuovere il femore, tibia, omero, e cingolo pelvico con cura dal primo taglio e sotto la cintura pelvica. Tagliare lungo il femore alla tibia. Rimuovere tutti i tessuti circostanti con le forbici e pinze per ottenere ossa pulite. Tenereossa idratata in HBSS + 5% (vol / vol) FBS.
- Separare le ossa tagliando a livello delle articolazioni, avendo cura di tagliare entrambe le estremità fuori di ogni osso. Inserire un ago 25-gauge collegato a una siringa da 10 ml contenente HBSS + 5% (vol / vol) FBS. Applicare una pressione e lavare tutto il midollo osseo attraverso un 70-micron filtro di riposo in una conica da 50 ml.
- Periodicamente, spingere il midollo osseo attraverso il filtro 70 micron utilizzando lo stantuffo di una siringa da 1 ml e 3 ml. Risciacquare il filtro con HBSS + 5% (vol / vol) FBS. Ciò garantirà una sospensione singola cella che è libero di frammenti ossei e dei tessuti. Mantenere le cellule sterili eseguendo la procedura in una cappa sterile.
- cellule del midollo osseo centrifugare a 300 xg per 10 min a 4 ° C.
6. midollo osseo Cultura (Giorno 0)
- supporti Decantare o aspirare e pellet cellulare risospendere in 1 ml di ammonio tampone a base di cloruro di lisi dei globuli rossi (RBC o tampone di lisi equivalente) per tubo da 50 ml. Dopo 1 min di incubazione a cameratemperatura, spegnere il tampone di lisi dei globuli rossi aggiungendo 10 ml di DMEM completo 20% (vol / vol) FBS.
- cellule centrifugare a 300 xg per 10 minuti a 4 ° C.
- Decantare o aspirare il surnatante e risospendere midollo osseo in 5 ml completo DMEM 20% (vol / vol) FBS. Contare le cellule con una camera di conta Neubauer.
NOTA: la resa generale dovrebbe essere di circa 5 - 10 x 10 6 cellule per il mouse; Tuttavia, la resa può variare tra i diversi ceppi di topi. - Piatto cellule del midollo osseo con una densità di 4 x 10 7 cellule per piastra da 150 mm in 30 ml di DMEM completo 20% (vol / vol) supplementato con FBS IL-3 (20 g ml -1), IL-6 (50 g ml -1) e SCF (50 g ml -1).
NOTA: utilizzare citochine appena scongelati-aliquotati. Non utilizzare citochine che sono stati congelati e scongelati più di una o conservati a 4 ° C per più di 2 settimane. - Incubare midollo osseo durante la notte (circa 24 ore) a 37 ° C con 5% di CO 2.
7. Cultura Produttore retrovirale cellulare (giorno 0)
- Piastra 3 x 10 cellule produttrici 6 retrovirali per piastra da 150 mm in 18 ml completo DMEM 20% (vol / vol) FBS.
- Incubare cellule produttrici retrovirali a 37 ° C durante la notte. Anticipare una piastra da 150 mm per 15 milioni di cellule del midollo osseo (circa 2 - 3 topi donatore).
8. Retroviral Surnatante (1 ° giorno)
- Il giorno successivo (circa 24 ore più tardi), raccogliere il surnatante retrovirale dalle piastre di produttori (istituito nel passo 7) elaborando il surnatante retrovirale direttamente fuori della piastra di 150 mm con una siringa da 10 ml e filtro con un 0,45 Filtro siringa -μm.
- Ricollocare accuratamente il surnatante retrovirale rimosso con 18 ml di DMEM fresco completa al 20% (vol / vol) FBS.
- Supplemento il surnatante retrovirale filtrata con IL-3 (20 g ml -1), IL-6 (50 g ml -1), MSCF (50 g ml -1) e Hexadimethrine bromuro (Polybrene) (6 &# 956; g ml -1).
NOTA: Hexadimethrine bromuro deve essere fatta fresca ogni 2 mesi per evitare un calo di efficacia di trasduzione retrovirale.
9. midollo osseo Harvest (1 ° giorno)
- Dopo aver completato la fase 8.3, raccogliere le cellule del midollo osseo a partire dal punto 6.4 e trasferire i supporti contenenti le cellule non aderenti in sterili tubi da 50 ml.
- Lavare le piastre vigorosamente con 10 ml di PBS e raccogliere nel conica da 50 ml a partire dal punto 9.1. Se necessario, ripetere la fase di lavaggio.
- Centrifugare le cellule a 300 xg per 10 minuti a 4 ° C, decantare il surnatante, risospendere le cellule in un piccolo volume (1 - 3 ml) completo DMEM 20% (vol / vol) FBS, e contano. Prevedere 50 - recupero 75% dal giorno 0. Risospendere midollo osseo a 1 x 10 6 cellule per 1 ml di surnatante retrovirale contenente citochine e Hexadimethrine bromuro.
10. midollo osseo trasduzione (1 ° giorno)
- Piatto il retrovirale surnatante ma / ossomiscela rrow ad un volume di 3 ml per pozzetto in una piastra di coltura tissutale sei pozzetti. Avvolgere le piastre in involucro di plastica per ridurre al minimo lo scambio di gas durante la centrifugazione al punto 10.2.
- Spin le piastre a sei pozzetti avvolti a 1000 xg per 60 min a 37 ° C.
- Dopo lo spin, rimuovere la pellicola trasparente e mettere le piastre in un incubatore a 37 ° C di CO 2 per 24 ore.
11. retrovirale surnatante e trasduzione (2 ° giorno)
- Dopo 24 ore, raccogliere il surnatante virale fresco dalla linea cellulare produttore virale. Filtrare il surnatante retrovirale utilizzando una siringa da 10 ml e un filtro a siringa da 0,45 micron. Supplemento surnatante filtrato retrovirale con IL-3 (20 g ml -1), IL-6 (50 g ml -1) e SCF (50 g ml -1) e Hexadimethrine bromuro (6 g ml -1).
- Quindi, rimuovere delicatamente con pipetta o aspirare i primi 2 ml di media da ciascun pozzetto della piastra di sei pozzetti contenenti le cellule del midollo osseo.
NOTA: Work attenzione a non aspirare il midollo osseo, che di solito è concentrata nel centro del pozzo. In alternativa, il surnatante eliminato può essere centrifugata per recuperare eventuali cellule del midollo osseo persi. - Per ogni bene nel midollo osseo 6 pozzetti aggiungere 3 ml di surnatante contenente citochine virali freschi e Hexadimethrine bromuro. Avvolgere le piastre in plastica, e ripetere la trasduzione centrifugare a 1000 xg per 60 min a 37 ° C. Scartare le piastre e incubare le cellule a 37 ° C e 5% CO 2 durante la notte (circa 24 ore).
12. L'aggiunta di fresco Integrata DMEM (3 ° giorno)
- Dopo 24 ore, rimuovere la parte superiore 2 ml di media da ciascun pozzetto della piastra di sei pozzetti contenenti le cellule del midollo osseo, come al punto 11.2. Sostituire il supporto rimosso con DMEM fresco 20% (vol / vol) FBS supplementato con concentrazioni finali di IL-3 (20 g ml -1), IL-6 (50 g ml -1) e SCF (50 g ml -1) .
- Incubare midollo osseopiastre a 37 ° C CO 2 incubatore per un altro 24 ore.
13. Harvest trasduzione del midollo osseo (4 ° giorno)
- Dopo 24 ore, raccogliere le cellule del midollo osseo dalle piastre a sei pozzetti. Lavare le piastre energicamente con PBS per rimuovere tutte le cellule non aderenti.
- Centrifugare le cellule a 300 xg per 10 min a 4 ° C e decantare il surnatante.
- Risospendere il midollo osseo in un piccolo volume (1 ml) di PBS + 0,5% (vol / vol) inattivato al calore FBS. Mantenere le cellule in ghiaccio.
- Prelevare un campione di 10 ml di ogni condizione di midollo osseo e contare le cellule utilizzando una camera di conta Neubauer. Supponendo 1 - 2 donatore al ricevente, il rendimento sarà sufficiente a trasferire almeno 4 x 10 6 cellule per topo ricevente. Risospendere il midollo osseo in un sufficiente volume di PBS + 0,5% (vol / vol) inattivato al calore FBS per iniettare 200 - 300 ml per topo.
- Iniettare almeno 2 x 10 6 cellule con una efficienza di trasduzionedel 25% (può iniettare fino a 8 x10 6 celle) per topo per via endovenosa.
NOTA: Noi abitualmente iniettare cinque topi riceventi per due 6 pozzetti di cellule del midollo osseo. Se la resa è notevolmente inferiore, più topi donatori devono essere utilizzati fino a quando è possibile ottenere il numero di midollo osseo sufficiente. Al fine di raggiungere ricostituzione ottimale, almeno 5 x 10 5 trasdotte (fluorescente positiva) deve essere iniettato in ciascun destinatario.
- Con una micro pipetta, prelevare un campione di 10 ml di ogni condizione di midollo osseo e di analizzare l'efficienza di trasduzione mediante citometria a flusso basato sulla espressione del marcatore fluorescente (Figura 1A) 11.
NOTA: in generale, la percentuale di cellule positive fluorescenti è tra il 25% e il 70%, a seconda del costrutto e titolo retrovirale. Il numero di cellule del midollo osseo trasdotte necessario ricostituire un mouse sub-letale irradiate può variare a seconda della efficienza di trasduzione. Più basso è il tranefficienza sduction, le cellule del midollo più ossee richiesto e viceversa, maggiore è l'efficienza di trasduzione midollo osseo, il minor numero di cellule nella ricostituzione. efficienza di trasduzione di sotto del 25% è ottimale e può provocare la ricostituzione e la sopravvivenza insufficiente. Al fine di garantire il recupero del midollo osseo ottimale e l'efficienza di trasduzione, utilizzare i media e citochine coltura di tessuti preparati al momento. Quando esprimere una nuova TCR utilizzando il sistema retrogenic, la selezione di tale TCR in vivo è sconosciuta. A seconda ogni singolo affinità TCR, selezione TCR nel timo e di espressione di cellule T periferico varierà 17.
14. mouse irradiazione, midollo osseo iniezione e cura
- Irradiare topi il giorno prima dell'iniezione di midollo osseo (stesso giorno Fase 13). Utilizzare i seguenti dosaggi: C57BL / 6 topi (e altri ceppi wild type), 900 rad; RAG1 - / - mice, 500 RADS; topi SCID, 300 RADS).
- topi Luogo destinatario sul amoxicillina (50 mg / kg / giorno) o un altro trattamento dell'acqua antibiotico prima dell'irraggiamento, e mantenere antibiotici per le prime due settimane dopo l'iniezione di midollo osseo.
NOTA: la dose di irradiazione ottimale può essere determinato empiricamente.
- Per l'iniezione, caricare le cellule a partire dal punto 13.1 in una siringa da 1 ml con aghi smussati immediatamente prima dell'iniezione, quindi cambiare l'ago 27-gauge per l'iniezione, espellere l'aria per evitare embolia gassosa. topi calore sotto una lampada riscaldante e iniettano 0,2 ml di midollo osseo per topo per via endovenosa.
NOTA: Non lasciate che le cellule si siedono nella siringa per un certo periodo di tempo o le cellule si accontentano. - Monitorare i topi settimanale per assicurarsi che rimangano in buona salute.
- Dopo 5 - 6 settimane sfiatare i topi per verificare ricostituzione sulla base di GFP + / + ametrine e co-espressione TCR (Figura 1B) 11.