Forniamo un metodo semplice ed efficiente per trapiantare 2'-deossiguanosina trattata E18.5 tiromusnella capsula renale di un topo nudo. Questo metodo dovrebbe aiutare nello studio sia della funzione epiteliale timica che della maturazione delle cellule T.
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Articolo metodologico
Trapianto di subcapsulare renale di 2'-Deoxyguanosine-Treated Murine Embryonic Thymus in Topi Nudi
In questo articolo
Sommario
Abstract
Il timo è un importante organo immunitario centrale, che svolge un ruolo essenziale nello sviluppo e nella differenziazione delle cellule T. Il trapianto di timo è un metodo importante per studiare la funzione delle cellule epiteliali timiche e la maturazione delle cellule T in vivo. Qui descriveremo i metodi sperimentali utilizzati all'interno del nostro laboratorio per trapiantare 2'-deossiguanosina (per esaurire i linfociti del donatore) trattati tiromo embrionale nella capsula renale di un topo nudo alatico. Questo metodo è semplice ed efficiente e non richiede abilità o dispositivi speciali. I risultati ottenuti con questo semplice metodo hanno mostrato che il timo trapiantato può sostenere efficacemente la produzione di cellule T del ricevente. Inoltre, diversi punti chiave per quanto riguarda il protocollo saranno ulteriormente chiariti.
Introduzione
Il timo è l'organo immunitario centrale, all'interno dei timociti sottoposti a selezione positiva e negativa, e diventano cellule T mature1,2. La selezione positiva o negativa anomala provoca immunodeficienza o patologie autoimmuni rispettivamente3,4. Pertanto, il trapianto di organo timo è un approccio importante per studiare il processo di selezione delle cellule T nel timo del donatore. Questo metodo è particolarmente importante quando si analizza la funzione epiteliale timica mediata da mutazioni genetiche che causano fenotipo letale embrionale quando mutato5.
Per studiare la maturazione delle cellule T di un ricevente nel timo trapiantato, è necessario ridurre i linfociti del donatore all'interno del timo. A questo scopo, il timo embrionale di 14, 15 o 16 giorni (E14, E15, E16) viene solitamente selezionato6,7. Il timo da stadi più maturi può anche essere esaurito con successo dei linfociti del donatore trattando con 2'-deossiaguanosina. Tuttavia, un protocollo dettagliato per esaurire i linfociti e l'uso della vecchia coltura del timo non è stato descritto in precedenza8,9. Mentre i protocolli di trapianto sono stati introdotti da diversi studi10,11, ulteriore modifica e miglioramento di questi protocolli è necessario.
Il nostro protocollo è diviso in due parti: (i) Depletion of T lymphocites from late developmental stage E18.5 thymus by culture in 2'-deoxyguanosine-containing media. ii) Trapianto del timo colto in destinatari. In questa procedura, abbiamo sviluppato un modo semplice per fornire il grande tessuto (E18.5 timo) nella capsula renale con ridotta probabilità di lesioni renali. Mentre ci si concentra sul timo dello stadio successivo, il nostro protocollo può anche essere utilizzato direttamente o con modifiche per il trapianto di timo in varie fasi di sviluppo o altri tessuti di dimensioni simili.
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Protocollo
Il protocollo presentato aderisce alle linee guida del comitato etico della Jinan University per quanto riguarda la cura degli animali.
NOTA: i materiali utilizzati sono elencati nella Tabella dei materiali.
1. Isolamento del timo embrionale
- Autoclave tutti gli strumenti chirurgici prima dell'esperimento, e sterilizzare la panca / cappuccio con 70% etanolo.
- Utilizzando l'anidride carbonica, anestesizzare ed eutanasia il topo femminile incinta (18,5 giorni dopo l'accoppiamento di successo). Quindi pulire la regione addominale con 70% etanolo.
N.B.: Qui abbiamo accoppiato le femmine Insm1 e i maschi Insm1. L'iniezione intraplacentaria del pentobarbital sono state eseguite prima dell'isolamento degli embrioni dall'utero e la decapitazione è stata eseguita per ogni embrione. - Utilizzando le forbici, fare un taglio a forma di "V" sull'addome a partire dalla vescica e in esecuzione fino a ogni corno dell'utero.
- Usando le forbici, tagliare il mesotrium e la cervice/vagina e raccogliere l'utero. Collocare l'utero in una piastra Petri contenente su ghiaccio una salina fredda con tamponamenti di fosfato (PBS). Successivamente, esporre gli embrioni che sono nella decidua avvolta, tagliando la parete uterina anteriore da un corno uterino all'altro. Utilizzando una pinzetta fine, staccare i tessuti decidua avvolti e tagliare il cordone ombelicale per rilasciare gli embrioni. Mettere tutti gli embrioni in una nuova teglia Petri sul ghiaccio fino all'isolamento del timo.
- Pulire un embrione con il 70% di alcol e metterlo in una nuova teglia Petri. Da questo passaggio, assicurarsi che le condizioni sterili siano mantenute.
- Tagliando vicino alla mascella inferiore con le forbici, rimuovere la testa dell'embrione e drenare il sangue con un tovagliolo di carta. Quindi, fissare l'embrione sullo stesso piatto Petri in posizione supina.
NOTA: Abbiamo tagliato un pezzo della coda di ogni embrione per la genotipizzazione Insm1 e lac. - Utilizzando le forbici, tagliare la parete laterale del torace orizzontalmente lungo la parte anteriore ascellare, quindi tagliare il diaframma per aprire il torace. Il timo dovrebbe ora essere visibile come due lobi bianchi situati di fronte alla trachea e adiacenti al cuore.
- Posizionare le pinze piegate dietro il timo e poi estrarre delicatamente il timo. Assicurarsi di controllare l'integrità del timo per confermare che contiene due lobi congiunti.
- Lavare il timo con 1x PBS e tagliare i tessuti connettivi e i vasi sanguigni sotto uno stereomicroscopio.
2. Cultura del timo embrionale isolato
- Aggiungete al pozzo di un pozzo di una piastra di 24 pozzetto 100 U/mL di penicillina e 100 streptomici g/mL. Trasferire la timia pulita nei pozzi con un timo per pozzo. Figura 1 mostra il timo isolato nei mezzi di coltura.
- Ad ogni timo-contenente bene aggiungere 2'-deoxygranosine ad una concentrazione finale di 1,25 mM.
- Cultura il timo isolato per otto giorni, rinfrescando sia i media di coltura e 2'-deoxygranosine ogni due giorni.
3. Stabilire lo spazio del sottocapsulatore nella capsula renale
- Per preparare l'ago e il tubo di infusione ritagliato (Figura 2), tagliare l'ago della vena del cuoio capelluto sulla parte del tubo con un angolo di 45 gradi utilizzando le forbici.
- Pesare il topo nudo e poi anesazzarlo con un pentobarbital (1,5%) iniezione (75 g/g di peso corporeo).
- Quando non viene osservato alcun riflesso dopo il pizzico dell'aldidello, posizionare il mouse sul tavolo operatorio in una posizione laterale destra.
- Con uno 0,5% di tampone di iodio povidone, disinfettare la pelle due volte nell'area chirurgica dall'interno all'esterno del corpo.
- Utilizzando le forbici, fare un'incisione cutanea da 5-9 mm parallela alla colonna vertebrale nell'area renale sinistra (tra l'ultima costola e la cresta iliaca). Successivamente, aprire la cavità addominale tagliando attraverso il tessuto sottocutaneo e il muscolo ed esporre il rene.
- Con il rene esposto, utilizzare un paio di pinzette in una mano per sollevare il muscolo e il tessuto adiposo dal bordo dell'incisione lato colonna vertebrale. Con l'altra mano, spremere delicatamente il rene (in alternativa, il rene può essere spremuto con le dita di entrambe le mani).
- Per garantire che la capsula renale sia umida durante l'intervento chirurgico, bagnate la superficie del rene con salina (0,9% NaCl).
- Creare un nick nella capsula renale e graffiare delicatamente la capsula renale nella parte inferiore destra utilizzando la punta dell'ago preparata al passaggio 3.1. La dimensione del nick deve essere 1/2–2/3 larghezze del rene; non graffiare sul rene.
- Far scorrere il tubo di infusione preparato al punto 3.1 nel nick della capsula renale. Dissociare delicatamente la capsula renale con il rene lungo il lato lungo del rene fino a raggiungere 3-4 mm all'interno della capsula renale. Disegnare indietro il tubo di infusione; viene stabilito lo spazio del sottocapsulatore renale.
4. Trapiantare il timo murino embrionale
- Lavare il timo coltivato al passo 2.3 due volte in salina per esaurire i mezzi di coltura.
- Collegare il tubo di infusione ritagliato preparato nel passaggio 3.1 a una siringa alla sua interfaccia di collegamento della siringa. Aspirare lentamente il timo preparato nel tubo di infusione.
- Inserire delicatamente il tubo di infusione ritagliato nella capsula renale e raggiungere il palo superiore. Consegnare il timo nella capsula renale; ritrarre lentamente il tubo spingendo contemporaneamente lo stantuffo della siringa delicatamente.
- Utilizzando una lampada alcool, riscaldare leggermente l'ago preparato al punto 3.1. Dopo aver assicurato che l'intero timo sia all'interno dello spazio del sottocapsulare, utilizzare l'ago riscaldato per cauterizzare il nick.
- Dopo la cauterizzazione, ripristinare il rene nella cavità addominale. Suturare il peritoneo e il muscolo.
- Utilizzando una sutura verticale del materasso interrotta modificata, chiudere l'incisione cutanea (legare almeno tre nodi e tagliare qualsiasi filo in eccesso).
- Utilizzando un tampone di iodio povidone, disinfettare l'incisione. Per alleviare il dolore, l'iniezione sottocutanea di flunixina (2 g/g di peso corporeo) è stata eseguita durante l'intervento chirurgico e poi per 3 giorni dopo l'intervento chirurgico.
- Fino a quando completamente recuperato dall'anestesia, mantenere il mouse caldo sotto la lampada a infrarossi.
- Mantenere il timo nella capsula renale del ricevente per 8 settimane prima di sezionare il timo trapiantato e condurre l'analisi fenotipica come precedentemente descritto5,8,9.
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Risultati
Qui mostriamo il timo isolato E18.5 contenente due lobi completi (Figura 1). Inoltre, mostriamo l'ago della vena del cuoio capelluto che è stato ritagliato per formare uno smusso sul tubo di infusione (Figura 2). Successivamente, mostriamo anche un'immagine rappresentativa della posizione del timo che è stato trapiantato nella capsula renale (Figura 3A) e il timo dopo 8 settimane di crescita all'interno dei topi ricitati (
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Discussione
Il trapianto di subcapsulare renale del timo embrionale è un metodo importante per studiare la funzione delle cellule epiteliali timiche e il processo di maturazione delle cellule T in vivo. Anche se ci sono diversi studi sperimentali sulla coltura embrionale dell'organo timo e il trapianto6,7, il nostro protocollo fornisce una semplice procedura alternativa sulla coltura del timo embrionale murino e subcapsulare renale trapianto per timo più vecchio.
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Dichiarazioni
Nessun conflitto di interessi dichiarato.
Ringraziamenti
Questo lavoro è stato supportato dal pacchetto iniziale della Jinan University a S.J. e dal programma di scienza e tecnologia di Guangzhou Cina (Grant No. 201704020209 a S.J.). Ringraziamo Amy Botta (Dipartimento di Biologia, Università di York, Toronto, ON M3J 1P3, Canada) per la revisione e la modifica del manoscritto.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| 0,5% iodio povidone | Shanghai Likang Distinfectant Hi-Tech Co.Ltd | 20171113 | |
| 0,9% cloruro di sodio iniezione | Shandong Qilu Pharmaceuyical Co.Ltd | 2C17112101 | |
| 1 mL siringa sterile | Solarbio | YA1090 | |
| 2'-Deossiguanosina | MEC | HY-17563 | 1M in DMSO, 1:800 utilizzando (finale 1,25mM) |
| 24 pozzetti Piastra | Corning Incorporated | Costar 3524 | |
| 4-0 Aghi per sutura chirurgica con filo | NingBo Cheng-He Microsurgical Instruments Factory Cina | YY0166-2002 | |
| Piatto per colture cellulari da 60 mm | Corning Incorporated | 430166 | |
| 70% ETOH | LIRCON | 20181221 | |
| APC anticorpi CD8a anti-topo | Biolegend | 100711 | 1:100 |
| Pinze fini a punta piegata, JZ 10 cm | Shanghai Medical Devices Group Co., Ltd. | JD1060 | Per sterilizzare prima dell'uso |
| Cefmetazolo sodico per iniezione | Sichuan Hexin Pharmaceutical co, Ltd | 17062111 079 | 6mg in 0,5 ml 0,9% soluzione NaCl, 7,5 ul / g peso corporeo |
| Forbici da dissezione, JZ 10 cm | Shanghai Medical Devices Group Co., Ltd. | JC2303 | Per sterilizzare prima dell'uso |
| il siero fetale bovino (FBS? | GIBCO | 10270-106 | |
| Pinza fine, JZ 10 cm | Shanghai Medical Devices Group Co., Ltd. | JD1050 | Sterilizzare prima dell'uso |
| Citometria a flusso | BD | FACSCanto II | |
| Flunixin meglumina | MACLIN | F810147 | 1 mg in 1 ml di soluzione di NaCl allo 0,9%, 2ul/g di peso corporeo |
| Pincipe, Dumont#5 | World Precision Instruments | 14098 | Sterilizzare prima dell'uso |
| Lampada a infrarossi | OTLAN | MT-810 | |
| Porta aghi, JZ 14 cm | Shanghai Medical Devices Group Co., Ltd. | J32010 | Sterilizzare prima dell'uso |
| PE anti-topo CD4 | Biolegend | 100511 | 1:100 |
| Miscela penicillina-streptomicina | GIBCO | 15140122 | 1:100 |
| Pentobarbital sale sodico | Sigma | P3761 | 1,5% soluzione in PBS, 75ug/g peso corporeo |
| RPMI1640 Medium | GIBCO | C14-11875-093 | |
| Ago | per vene del cuoio capellutoShanghai Kindly Medical Instruments Co., Ltd | XC001 | |
| Forbici a molla | VANNAS | S11014-12 | Per sterilizzare prima dell'uso |
| stereomicroscopio | OLYMPUS | SZ61 | |
| Tampone di cotone sterile da 15 cm | Guangzhou Haozheng | 20150014 | |
| Garza sterile 5 cm x 7 cm-8P | Guangzhou Haozheng | 20172640868 | |
| PBS sterile (1x) | GENOM | GNM20012 | |
| Pinze per tessuti, JZ 12,5 cm | Shanghai Medical Devices Group Co., Ltd. | J41010 | Sterilizzare prima dell'uso |
Riferimenti
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- Hogquist, K. A., Baldwin, T. A., Jameson, S. C. Central tolerance: learning self-control in the thymus. Nature Reviews Immunology. 5, 772-782 (2005).
- Spits, H., Touraine, J. L., Yssel, H., de Vries, J. E., Roncarolo, M. G. Presence of host-reactive and MHC-restricted T cells in a transplanted severe combined immunodeficient (SCID) patient suggest positive selection and absence of clonal deletion. Immunological Reviews. 116, 101-116 (1990).
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