백신이 어떻게 작용하는지에 대한 전반적인 지식이 부족합니다. 여기에서는 수지상 세포와 T 세포 면역에 특히 중점을 두고 백신에 대한 초기 숙주 면역 반응에 대한 통찰력을 얻기 위해 역유전학과 골수 키메라 마우스를 함께 사용할 것을 제안합니다.
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백신이 어떻게 작용하는지에 대한 전반적인 지식이 부족합니다. 여기에서는 수지상 세포와 T 세포 면역에 특히 중점을 두고 백신에 대한 초기 숙주 면역 반응에 대한 통찰력을 얻기 위해 역유전학과 골수 키메라 마우스를 함께 사용할 것을 제안합니다.
백신은 인류의 가장 위대한 업적 중 하나이며 지난 세기 동안 수백만 명의 생명을 구했습니다. 역설적이게도, 백신에 대한 면역 반응을 매개하는 생리학적 메커니즘에 대해서는 알려진 바가 거의 없는데, 이는 백신 접종의 전반적인 성공으로 인해 백신 면역의 분자 및 생리학적 메커니즘에 대한 관심이 줄어들었기 때문일 수 있습니다. 그러나 인플루엔자 바이러스를 포함한 몇 가지 중요한 인간 병원체는 여전히 백신 접종에 어려움을 제기하고 있으며 면역 기반 전략의 이점을 얻을 수 있습니다.
인플루엔자 역유전학이 약독화 생독감 백신(LAIV) 생성에 성공적으로 적용되었지만, 생체 내 백신 접종의 동역학을 추적하기 위한 추적 성분과 같은 백신 제제에 분자 도구를 추가하는 것은 다루어지지 않았습니다. 또한, 동역학 연구 중에 백혈구의 특정 고갈을 허용하는 최신 마우스 모델은 백신으로 유도된 보호의 기저에 있는 기본 면역 메커니즘을 이해할 수 있는 기회의 창을 열었습니다. 여기에서는 역유전학과 키메라 마우스 모델의 조합이 재조합, 저온 적응, 약독화 생독감 백신(LAIV)을 예로 들어 백신이 생리학적 및 분자 수준에서 어떻게 작용하는지에 대한 새로운 통찰력을 제공하는 데 어떻게 도움이 될 수 있는지 설명합니다. 우리는 세포 추적자와 경쟁 골수 키메라(BMC)를 보유하고 있는 실험실에서 생성된 LAIV를 활용하여 백신 면역의 초기 동역학과 백신 특이적 적응 면역의 시작을 담당하는 주요 생리학적 메커니즘을 확인했습니다. 또한 이 기술이 백신에 대한 면역 반응 중 단일 동물의 유전자 기능 연구를 촉진할 수 있는 방법을 보여줍니다. 우리는 이 기술을 적용하여 인플루엔자, HIV, 플라스모디움 및 에볼라 바이러스와 같은 출혈열 바이러스와 같은 긴급한 의료 대책이 필요한 병원체에 대한 현재의 예방 전략을 개선할 수 있다고 제안합니다.
질병의 부재하에 면역 학적 기억의 발생이 효율적으로 접종 한 생리 기초이다. 최근, 시스템 생물학 기반의 접근 방식은 이러한 황열병 백신 성공적인 백신, 차례로, 리드 항원의 활성화를 multilineage하는 선천성 면역 반응과 수지상 세포 (DCS)의 여러 부분 집합의 활성화 강력한 유도를 유도하는 것으로 밝혀졌다 특정 T 세포 2,3-. DC가 항원 특이 나이브 T 세포 (4)를 활성화 할 수있는 능력을 가진 경우에만 면역 세포 집단이므로, 예방 접종 동안 그들의 기능의 연구는 백신에 대한 면역 반응을 이해하고 도전 병원균 미래 전략을 설계하는 것이 중요하다.
백신에 대한 면역 반응시 DC가 다른 서브 세트들의 추적을 허용하는 시스템을 제공하는 것이다 림프 조직으로 DC 이동의 정확한 동력학을 설정하기 위해 바람직하고, 것백신 특정 적응성 면역 개시 할 책임 생리 메커니즘 통찰력. 유전학을 기반 역방향 접근 방식은 가능성이 수정 생성이 목적으로 실험적으로 사용할 수있는 생균 백신을 제공합니다. 인플루엔자 연구에 구현하기 때문에, 플라스미드 - 기초 역 유전학 널리 LAIVs 포함한 재조합 인플루엔자 균주를 생성하기 위해 사용되어왔다. 표준 프로토콜은 (재조합 인플루엔자 바이러스는 Madin-다비 개과의 신장과 같은 허용 시스템에서의 증폭뿐만 아니라 여덟 인플루엔자 바이러스 분절을 함유 ambisense 플라스미드 매우 형질 세포주 (포지티브 및 네거티브 센스 RNA 모두 제조)의 다 형질을 필요 구출 MDCK) 세포 및 / 또는 닭 유정란 5. 그러나, 백신의 면역 기전을 연구하기 위해 분자 도구를 생성하는 역 유전학의 적용은 비경 남아있다.
세대수지상 세포를 포함하는 면역 세포 하위 집합의 특정 고갈을 허용하는 새로운 마우스 모델, 백신 유도 보호의 기초가되는 기본 면역 메커니즘을 이해하는 새로운 가능성을 열었다. 마우스와 인간에서의 DC 서브 세트 함수 사이의 비교는 크게, 마우스 및 인간 DC가 강하게 상동 기능적 이러한 발견 -6,7-있는 마우스 모델의 개발은 정상 상태의 DC 특이 공핍을 허용하는 것이 제안 것을 밝혔다 염증 상태 동안, 인간 DC 응답의 생리를 이해 될 수있다. 최근 마우스 모델의 수는 8,9 관심의 유전자의 프로모터 영역의 제어하에 유인원 디프테리아 독소 (DT) 수용체 (DTR)를 발현하는 유전자를 운반 생성되었다. 마우스 조직 자연스럽게 DTR을 표현하지 않기 때문에,이 모델은 DT와 마우스 접종에 따라 관심의 대상으로 유전자를 운반하는 세포의 부분 집합의 조건 고갈을 할 수 있습니다. 따라서, 우리의 abili생리 학적 과정에서 생체 내에서 특정 수지상 등의 백혈구를 소모하는 타이는 크게 DTR 기반 RO의 개발에 의해 향상되었습니다. 이들 트랜스 제닉 마우스 모델은 면역계의 개체 발생을 이해하기 위해 광범위하게 사용되었지만 그러나, 백신 개발에 따라 적용이 부족하게 테스트되지 않았다. 여기서, 인플루엔자 역 유전학 DTR 기반 경쟁 골수 키메라를 결합함으로써, 우리는 생체 내에서 백신에 대한 면역 반응 동안 백신 면역뿐만 아니라 개개의 유전자 기능의 동역학을 연구하는 방법을 제안한다. 도전 감염성 질병에 대한 새로운 백신의 임상 평가를 위해이 기술의 응용은 백신 설계 합리화 및 생체 내 백신 후보를 테스트하는 데 도움이 될 수.
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동물 실험은 승인 된 프로토콜과 독일의 동물 보호 법률의 지침을 따라 수행 하였다. 동물 실험을 수행하는 모든 직원은 카테고리 B 또는 유럽 실험 동물 과학 연맹의 C에 따라 훈련 프로그램을 통과시켰다.
역 유전학에 의해 재조합 약독 화 인플루엔자 백신의 1 세대
참고 : 역 유전학에 의해 재조합 인플루엔자 바이러스의 생성에 대한 자세한 프로토콜은 이전의 연구 (5)에 의해 설명이 보고서의 범위를 벗어나있다. 간단히, 추위에 적응 인플루엔자 백신 (CAV)의 구조는 바이오 안전성 수준에 따라 바이오 안전성 클래스 II 캐비닛 2 (BSL2) 봉쇄를 수행하고, 아래에 자세히 단계를 포함한다. 형질 감염 프로토콜의 다음 마르티네즈 - Sobrido 등. 5.
2. 추적 백신 별 내성
유전자 특정 백신 응답을 해부 3. 키메라 마우스
주 : DTR 계 마우스 모델을 사용하여 경쟁 골수 키메라의 생성은 백신에 대한 면역 반응 동안 셀 고유 함수의 차별을 허용한다. 여기에서 우리는의 조합에 의해 기증자 C를 DTR 발현 추가 전략을 보여녹아웃 쥐 허가의 세포와 ELL 학생은 특정 세포 구획에서 면역 유전자 중 특정 기능을 연구한다. 예에서 우리는 Langerin + CD103 + 수지상의 수신자 같은 수용체 3 (TLR3)의 특정 삭제와 마우스를 생성합니다.
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재조합 인플루엔자 생균 백신의 생성은 양방향 5 프로모터의 제어하에 인플루엔자 바이러스의 8 세그먼트를 코딩하는 플라스미드의 형질 감염에 의해 달성 될 수있다. 추위에 적응 된 인플루엔자 백신은 일반적으로 감기에 적응 변형뿐만 아니라 선택의 인플루엔자 균주의 HA 및 NA (예, H1N1) (그림 1A)의 여섯 세그먼트가 포함되어 있습니다. 냉 적응의 원리는 33 ° C, 마우스 및 인간 (14) 상부 호흡기 (URT)의 온도에서 바이러스 복제 제한에 기초한다. 따라서, 백신 URT에 어느 정도 복제 할 수 있지만, 하부 호흡기 폐렴을 야기 할 수 없다. 바이러스 뉴 라미니다 아제 (NA)의 줄기에 융합 PCR 기술, 보존 영역을 사용하는 것은 추적 OVA 유래 펩타이드 (SIINFEKL) (그림 1B)로 대체되었다.
역학 연구에서 백신 별 응답을 추적하려면 우...
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본 연구에서는 백신 유발 면역 생리학 및 분자 메커니즘을 규명하기 위해 이용 될 수있는 방법을 역 유전학 및 키메라 마우스 모델을 설명한다. 인플루엔자 역 유전학은 많은 실험실에서 설립 및 인플루엔자 발병 기전, 복제 및 전송 (17)을 이해하는데 주요한 역할을하고있다. 우리의 프로토콜의 핵심은 외국 항원을 표현 추위 적응 인플루엔자 백신의 구조입니다. 뉴 라미의 줄기로 짧은 cDNA를 도입 전략은 여러 그룹에 의해 설명되었지만, 연구자들은 추가적인 돌연변이 계란 백신 제조시 및 백신이 유도없이 호흡기로 복제 할 수 있음을 도입되지 않도록 할 필요 폐렴 5,12-. 바이러스 성 뉴 라미니다 제의 줄기뿐만 아니라 NS 유전자 분절과 PB1 세그먼트로서 인플루엔자 바이러스 게놈의 다른 영역들 모두 때문에 외래 서열 1의 할당을 허용9,20, 우리의 프로토콜의 수정은, 예를 들어, 인플루엔자 바이러스, 백신 합리적인 디자인 핵심 대하여 T 세포 면역 반응의 계층 구조를 이해...
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마우스 실험에 대한 탁월한 기술 지원을 해주신 Sergio Gómez-Medina에게 감사드립니다. 이 연구는 라이프니츠 협회(Leibniz Association)와 라이프니츠 감염 센터(Leibniz Center of Infection)의 기금으로 지원되었습니다. A.L.은 라이프니츠 대학원에서 박사 전 펠로우십을 받았습니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| Dulbecco´ s Modified Eagle Medium (DMEM 1x) | Gibco RL-Life Technologies | 41965-039 | |
| OptiMEM | Gibco RL-Life Technologies | 31985-047 | |
| Lipofectamine 2000 | Invitrogen-Life Technologies | 11668-027 | |
| Penicillin-Streptomycin (10,000 U/ml) | PAA | p11-010 | |
| 소 혈청 알부민 | Sigma-Aldrich | A2153 | |
| 배아 난자 | Valo biomedia Gmbh | ||
| PBS (1x) | Sigma-Aldrich | D8537 | |
| 70 μ M 나일론 필터 | Greiner-Biorad | 542-070 | |
| 적혈구 용해 완충액 (RBCL) 10x | BD Bioscience | 555899 | |
| CD16 / CD32 마우스 BD Fc 블록 (2.4G2) | BD Pharmigen | 553142 | |
| APC-Anti-mouse SIINFEKL-H2kb (25 D1.16) | Biolegend | 141605 | |
| PE-Anti-mouse CD11c (HLA3) | BD Biosciences | 553802 | |
| eFluor 450-안티-마우스 MHCII (Md/114.15.2) | eBioscience | 48-5321-82 | |
| Pe-Cy7-안티-마우스 CD11b (M1/70) | Biolegend | 101216 | |
| PerCp/Cy5.5-안티-마우스 CD103 (2E7) | Biolegend | 121416 | |
| PE-안티-마우스 CD45.1 (A20) | eBioscience | 12-0453-82 | |
| V500-안티-마우스 CD45.2 (1O4) | BD 바이오사이언 | 562130 | |
| PerCp-eFluor710 -안티-마우스 CD8a (53-6.7) | eBioscience | 46-0081-80 | |
| APC-Cy7-안티-마우스 CD3&엡실론; (145-2611년) | Biolegend | 100325 | |
| eFluor450-Anti-mouse CD4 (GK 1.5) | eBioscience | 48-0041-80 | |
| CFSE Proliferation dye | eBioscience | 65-0850-85 | |
| Baytril 2.5% | Bayer | 65-0850-85 | |
| Dymethil-Sulfoxide (DMSO) | Sigma-Aldrich | D2650 | |
| Ovalbumin | 분자 프로브 | O23020 | |
| 디프테리아 독소(DT) | 시그마-알드리치 | D0564 | |
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