マウスの実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)モデルを使用して、活性化段階と免疫効果機能の観点から、EAEの初期および再発におけるCD4T細胞の役割を調査しました。
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方法論記事
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マウスの実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)モデルを使用して、活性化段階と免疫効果機能の観点から、EAEの初期および再発におけるCD4T細胞の役割を調査しました。
多発性硬化症(MS)は、免疫細胞の浸潤と中枢神経系(CNS)での脱髄を特徴とする自己免疫疾患です。実験的自己免疫性脳脊髄炎 (EAE) は、多発性硬化症を研究するためのプロトタイプ動物モデルとして機能します。本研究では、CD4 T細胞がEAEの開始と再発に関与する役割について、活性化期と免疫応答に着目して検討することを目指しました。EAEマウスモデルを作成するために、雌マウスにミエリンオリゴデンドロサイト糖タンパク質(MOG)35-55を完全フロイントアジュバント(CFA)で乳化して免疫しました。臨床スコアは毎日評価され、その結果、EAEグループのマウスは古典的な再発寛解パターンを示したことが示されました。ヘマトキシリン-エオシン(H&E)およびルキソールファストブルー(LFB)染色分析により、中枢神経系の炎症細胞の有意な浸潤とEAEマウスの脱髄が明らかになりました。活性化期については、CD4+CD69+エフェクターT(Teff)細胞とCD4+CD44+CD62L-エフェクターメモリーT(Tem)細胞の両方がEAEの開始に寄与している可能性があるが、再発期はCD4+CD44+CD62L-Tem細胞が優勢であった可能性が高い。さらに、免疫機能に関しては、ヘルパーT(Th)1細胞が主にEAEの開始に関与しています。しかし、Th1細胞とTh17細胞の両方が再発期に寄与し、EAEの病理学的過程では制御性T(Treg)細胞の免疫抑制機能が阻害されました。
多発性硬化症(MS)は、免疫細胞による中枢神経系(CNS)の浸潤と脱髄を特徴とする自己免疫疾患です1,2。最近の研究では、若者が罹患する最も一般的な障害疾患であり、その発生率は世界中で継続的に増加していることが示されています3。実験的自己免疫性脳脊髄炎 (EAE) は、ヒト MS4 の炎症期の多くの側面をシミュレートする MS のプロトタイプ動物モデルです。免疫機能の観点から、まだ抗原に遭遇していない最初のCD4 T細胞はヘルパーT(Th)0細胞と呼ばれます。これらの細胞は、成熟と活性化の過程を経て、さまざまな機能を発揮します。CD4 T細胞は、その特定の機能に応じて、Th1、Th2、制御性T(Treg)、濾胞ヘルパーT(Tfh)、Th17、Th9、およびTh22細胞5を含む、いくつかのサブセットに分類することができる。Th1およびTh17細胞サブタイプがEAE6の重要な病因因子であることは、一般的なコンセンサスです。Th1細胞はインターフェロンγ(IFN-γ)を分泌し、Th17細胞はインターロイキン(IL)-17やその他の炎症因子を分泌し、ミクログリア細胞や星状細胞などの他の免疫細胞を活性化する可能性があります。これらの細胞は、IL-18、IL-12、IL-23、IL-1βなどの炎症性サイトカイン7を産生し、Th1/Th17細胞の免疫応答をさらに誘導し、進行性の脱髄と軸索損傷を引き起こす可能性があります。活性化期の観点からは、CD4 T細胞は、ナイーブT細胞、エフェクターT細胞、メモリーT細胞8を含む、異なる細胞サブセットおよび分化状態に発達する所定の運命を持っている。最初のCD4 T細胞は増殖し、異なる環境で異なる機能を持つさまざまなエフェクターサブセットに分化する9。ほとんどのエフェクター細胞は短命であり、少数のT細胞がメモリーT細胞に成長し、同じ抗原に再遭遇したときに迅速なエフェクター機能を示し、宿主に非常に強力で長期的な保護を提供する10,11。
現在の研究では、CD4 T細胞がEAEの発症に重要な役割を果たしていることが示唆されていますが、活性化段階と免疫効果機能に基づいて分類されたさまざまなCD4 T細胞サブセットがEAEの開始と再発にどのように寄与しているかはまだ不明です。本研究では、ミエリンオリゴデンドロサイト糖タンパク質(MOG)35-55ペプチドを免疫することにより、C57BL6/JマウスにEAEモデルを確立し、CD4 T細胞の活性化期と免疫機能に着目して、EAEの開始と再発を調査しました。
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本研究では、6週齢から8週齢の雌C57BL/6Jマウス計18匹を対照群(n = 6)とEAE群(n = 12)に無作為に分けました。マウスは寧夏回族自治区医科大学の実験動物センターから購入しました。マウスは、温度と湿度が制御された部屋に収容され、12時間の明暗サイクルがあり、新鮮な水と食物に自由にアクセスできました。倫理承認は、研究開始前に寧夏回族自治区医科大学の実験動物倫理委員会から取得されました。
1. C57BL/6マウスにおける再発寛解型EAEの開発
2. 組織学的染色解析
3. LFB染色分析
4. フローサイトメトリー解析
5. サイトメトリービーズアレイによるサイトカインの解析
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クリニカルスコア評価
図1に示すように、対照群のマウスは臨床症状を示さなかった。MOG35-55を免疫したEAE群のマウスは、免疫後約12日で尾部麻痺を示しました。16日目までに、症状は完全な後肢麻痺(ピークステージ、ピークとして定義)に達しました。その後、徐々に症状が治まっていきました。マウスの臨床症状は25日目頃に悪化し、約30日目(再発期、RRと定義)で完全な後肢麻痺に達しました。注目すべきは、症状が前回よりも長く持続し、古典的な再発寛解の特徴が発達したことです。再発寛解型EAEマウスの主な症状は、疾患の進行中に発生、寛解、および再発のさまざまな段階を経験し、一定の周期性と変動があります。
組織学的解析
対照群のマウスは、炎症細胞の浸潤なしに、均等に分布し、明確に定義された血管を持つ無傷の脳組織構造を示しました。(図 2A)。EAE群マウスのピーク段階では、脳内に炎症細胞の顕著な...
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MSは、CNSの中で最も蔓延している自己免疫性脱髄疾患であり、世界中で何百万人もの人々が罹患しています17。EAEは、MS18の臨床病理学的特徴をシミュレートするための典型的な動物モデルです。研究によると、MSの個人は、CNSの軸索とニューロンの変性により、認知障害やその他の障害を経験することが示されています19,20,21。EAEモデルのピーク期とRR期では、マウスの尾部と後肢に麻痺が見られました。さらに、炎症細胞がCNSに浸潤することが観察され、さまざまな程度のミエリン鞘の喪失につながっています。これらの結果は、この実験でEAEモデルが成功裏に確立されたことを示しています。
MOG35-55とCFAの乳化プロセスは、均質化プロセス中...
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著者は何も開示していません。
この研究は、寧夏回族自治区自然科学財団(2022AAC03601および2023AAC02087)および寧夏医科大学研究財団(XM2019052)の支援を受けました。寧夏医科大学の医学科学技術研究センターの支援に感謝します。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 麻酔器エバポレーター | Norvap | 20-17368 | |
| Isoflurane | Sigma-Aldrich(上海)トレーディング Co.Ltd。 | ||
| 70 μmセルストレーナー | XIYAN(株) | 15-1070 | |
| Alexa Fluor 700 抗マウス CD45 抗体 | Biolegend | 103128 | |
| APC 抗マウス CD4 抗体 | Biolegend | 100616 | |
| 自動セルカウンター | 江蘇省 JIMBIO technology Co., Ltd | JIMBIO iCyta S2 | |
| BD* Cytometric Bead Array (CBA) マウス Th1/Th2/Th17 CBA キット | BD Biosciences | 560485 | |
| Biotin抗マウスCD16/32抗体 | バイオレジェン | 101303 | |
| ブリリアントバイオレット510抗マウスCD69抗体 | バイオレジェンド | 104532 | |
| BV786ラット抗マウスCD62L(MEL-14) | BDファーミンゲン | 563109 | |
| カラム組織&細胞蛋白質抽出キット | Shanghai Epizyme Biomedical Technology Co., Ltd | PC201Plus | |
| Complete Freund's Adjuvant | Sigma-Aldrich (Shanghai) Trading Co.Ltd. | ||
| 脱水機 | DIAPATH | ドナテッロ | |
| 使い捨て滅菌シリンジ(1mL) | Yikang Group | 210820 | |
| 使い捨て滅菌注射器(2.5mL) | Yikang Group | 210820 | |
| 使い捨て滅菌注射器(5mL) | Yikang Group | 210820 | |
| 染色機 | DIAPATH | Giotto | |
| 埋め込み機 | 武漢Junjie電子有限公司 | JB-P5 | |
| エタノール | SCRC | 100092683 | |
| 胎児ウシ血清 | プロセルライフサイエンス&テクノロジー株式会社 | FSP500 | |
| FITC ハムスター アンチマウス CD3e(145-2C11) | BD Pharmingen | 553062 | |
| フローサイトメーター | Becton,Dickinson and Company | FACSCelesta | |
| Flow cytometer | Becton,Dickinson and Company | Accuri C6 | |
| Flow Jo software | BD Biosciences | 10.8.1 | |
| Frozen platform | Wuhan Junjie Electronics Co.,株式会社 | JB-L5 | |
| スライドガラス | Servicebio | G6004 | |
| HE色素溶液セット | Servicebio | G1003 | |
| ヘマトキシリン・エオシン溶液 | Servicebio | G1002 | |
| 高速冷蔵遠心分離機 | サーモフィッシャー・サイエンティフィック | モガフーゴ8R | |
| イメージングシステム | ニコン | DS-U3 | |
| ルクソールファストブルー染色キット | Servicebio | G1030 | |
| Ms CD44 BV421 IM7 | BD Pharmingen | 564970 | |
| 結核菌 H37RA | BD Pharmingen | 231141 | |
| Myelin oligodendrocyte 糖タンパク質 (MOG35-55) | AnaSpec | AS-60130-1 | |
| 中性ガム | SCRC | 10004160 | |
| オーガナイザー | KEDEE | KD-P | |
| オーブン | ラボテリー | GFL-230 | |
| 病理学スライサー | ライカ | RM2016 | |
| 百日咳毒素 百日咳菌 | Sigma-Aldrich (上海) トレーディング Co.Ltd. | P7208 | |
| リン酸緩衝生理食塩水 | Servicebio | G4202 | |
| ピペット0.5-10 μL | DLAB サイエンティフィック | 7010101004 | |
| ピペット 100-1000 μL | DLAB サイエンティフィック | 7010101014 | |
| ピペット 20-200 μL | DLAB Scientific | 7010101009 | |
| RPMI-1640 | プロセル ライフサイエンス&テクノロジー株式会社 | ||
| ティーバルブ | 広東Kanghua医療有限公司 | A06 | |
| ティッシュスプレッダー浙 | 江Kehua楽器有限公司 | KD-P | |
| 直立光学顕微鏡 | ニコン | ニコンエクリプスE100 | |
| キシレン | SCRC | 10023418 |
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