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방법 논문

이미징 면역 시냅스 역학에 대한 내피 평면 셀 모델

8.7K 조회수

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DOI:

10.3791/53288

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2015년 12월 24일

 , 

이 논문에서

요약

적응 면역은 T 세포와 항원 제시 세포 사이에 형성된 역동적인 '면역학적 시냅스'에 의해 제어됩니다. 이 프로토콜은 연구가 부족한 생리학적 APC이자 새로운 유형의 '평면 세포 APC 모델'로서 내피 세포를 조사하는 방법을 설명합니다.

초록

적응성 면역 T 세포와 항원 제시 세포 ( '장갑차') 사이의 동적 인 상호 작용에 의해 조절 '면역 시냅스'라 칭한다. 이러한 친밀한 세포 - 세포 인터페이스 내에서 MHC / AG-TCR, F - 굴지, 접착의 개별 하위 세포 클러스터 및 신호 분자가 형성 빠르게 개조. 이러한 역학은 중요한 효율성과 개발 면역 반응의 품질 모두의 결정 때문에 병리학 적 면역 대 보호의 것으로 생각된다. 생리적 장갑차와 면역 시냅스의 현재 이해는 얻을 수있는 영상 해상도의 무능력에 의해 제한된다. 인공 기판 모델 (예를 들면, 평면 지질 이중층)이 우수한 해상도를 제공하며 매우 유용한 도구되었을지라도, 이들은 본래 비 생리적 및 과도하게 단순화된다. 혈관과 림프 내피 세포는 '반 직업의 중요한 말초 조직 (또는 기질) 구획으로 등장알 장갑차 '. (전문 장갑차의 분자 기계의 대부분을 표현할)이 거의 평탄한 장갑차 세포 표면을 형성하는 독특한 특징을 갖고 (형광성 단백질 리포터로, 예) 형질 용이하다. 여기서 기본 접근법을 설명한다 신규하고 개선 된 이미징 및 항원 기본적인 시그널링 프로세스 심문 생리적 '평면 셀룰러 APC 모델'내피 세포 등을 구현한다.

서론

T 림프구는 주요 조직 적합성 복합체 (MHC)에 효율적으로 결합 된 펩티드 항원은 (Ag)을 인식하는 능력을 특징으로 적응 면역계의 분기 아르는 T 세포 수용체 (TCR도 1)를 통해 분자. 나이브 림프구 구조적 마이그레이션 '전문의 Ag 제시 세포'(장갑차; 예 : 수지상 세포)을 주사 메모리 / 효과기 T 세포가 효과적으로 말초 조직 내의 장갑차 및 잠재 표적 세포의 매우 넓은 범위를 조사 할 필요가 있지만, 림프절 내.

APC에 동족의 Ag의 최초 인식 다음 분에서 자신의 마이그레이션을 체포하고 전문 친밀한 세포 - 세포 인터페이스라고 '면역 시냅스'를 형성하기 시작 림프구 (IS). 지속 (즉, 30 ~ 60 분) 접점이 증폭 2-7 신호를 유지해야한다. 새로운 연구는 IS 내에, 그것이 연속 형성하고 신속한 R이라고 파악강도와 면역 반응 2-7 결과의 품질을 결정 (즉, MHC / AG-TCR, F - 굴지, 접착 및 신호 분자를 포함) 이산 서브 셀룰러 신호 마이크로 클러스터의 emodeling. 그러나, 이러한 방법의 세부 사항 및 동적 규제기구는 불완전 8,9 이해된다.....

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프로토콜

이 프로토콜에 설명 된 모든 실험은 기본 인간 T 세포 및 시판 차 인간의 내피 세포 인체를 이용한 (피부 또는 폐 미세 혈관되는 EC) .ANY 연구 프로토콜은 기관 검토위원회의 승인을 받아야한다 서면 동의서가에서 제공해야합니다으로 실시하고 있습니다 각 혈액 기증자. 이 프로토콜을 사용하여 수행 실험 베스 이스라엘 집사 의료 센터의 IRB 승인했다.

1. 준비 인간의 CD4 +받은 Th1 이펙터 / 메모리 T 세포

  1. 알코올과 정맥을 닦아, 기증자의 팔에 지혈대를 적용하고 바늘을 삽입합니다. 천천히 항응고제로 EDTA를 사용하여 vacutainer에 혈액 15ml를 그립니다. 혈액 인출되었을 때, 바늘을 제거하기 전에 지혈대를 푼다. 즉시 바늘을 제거 할 때 멸균 거즈로 상처 압력을 적용합니다.
  2. 50 ML 튜브에 혈액을 전송합니다. 1 희석 (최종 부피 30 ㎖) : 1 실온에서 RPMI-1640을 추가합니다. 조심스럽게 희석 오버레이이러한 실온에서 피콜 - 페이크로 림프구 미리 필터링 된 절연 매체의 15 ml에 포함 된 두 개의 50 ㎖ 튜브 위에 D 혈액입니다.
  3. 스윙 버킷 로터에서 1,200 XG에 실온에서 30 분 동안 원심 분리하여 그라데이션. (RPMI-1640 500 ㎖, 50 ㎖의 FCS,....

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결과

내피 세포를 사용하고 생리적 복잡성 및 전문 장갑차의 변형성을 가진 평면 지질 이중층 모델의 해상도의 이점을 조합 한 새로운 촬상 방식은 (도 1)을 개발 하였다. (2)이 관찰] 이주 칼슘 플럭스 및 위상 역학의 예를 제공 도표 접근. 내피에 처짐의 부재 하에서, SAG 특정 CD4 +받은 Th1 림프구 빠르게 편광 확산 칼슘 플럭 싱없이 내피 표면 (도 2a)을 통해 측 방향으로 이동 (미도시). ~ 5 ~ 10 분 이내에 이러한 림프구는 내피를 통해 윤회를 시작합니다. 내피 위에 SAG로드의 존재에서, '기름에 튀긴 된 계란'토폴로지 대칭 확산 림프구 (즉, 30 ~ 60 분) 세포 내 칼슘 플럭스 (그림 2B, 영화 1) 유지를 개시 할들이 전시되는 시간 동안을거.......

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토론

전반적으로,이 프로토콜은 I) 파악 하였다 생리적 장갑차로 내피 세포를 조사하기위한 방법을 설명하고, II) '평면 세포 APC 모델'의 새로운 유형으로. 전자와 관련하여, 이는 점차 적응 면역 반응을 형성하는데 16-18 (조혈 장갑차에 비해, IE)를 둘레 비 조혈 (또는 '기질') 장갑차 중요한, 비 중복 역할을하는 것으로 인식되고있다. 이러한 '세미 프로'장갑차, 혈관과 (크게 전문 장갑차를 능가) 림프 내피 세포 중 최고의 16-18 평가 중입니다. 그러나, 신호 이벤트의 세부 사항과 결합 면역 시냅스는 주로 uninvestigated 남아있다. 여기에 설명 된 방법은이 새로운 영역에 대한 이해를 증진하기위한 기초를 제공한다. 예를 들어, 별개의 adaptiv을 나타내는 것으로 공지되어 다른 조직으로부터 내피 형성 ISS의 연구에 이러한 방법을 적용전자 면역 기능 (예를 들어, 간, 림.......

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공개 사항

저자는 공개할 것이 없습니다.

감사의 글

대표 이미지 중 일부를 생성하는 데 도움을 주신 Peter T. Sage 박사님께 감사드립니다. 이 작업은 C.V.C.(HL104006)에 대한 NIH R01 보조금의 지원을 받았습니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
BD Vacutainer 스트레치 라텍스 무료 지혈BD Biosciences367203
BD 알코올 면봉BD Biosciences326895
BD Vacutainer Safety-LokBD Biosciences367861K2 EDTA
BD Vacutainer 푸시 버튼 혈액 채취 세트BD Biosciences367335
RPMI-1640Sigma-AldrichR8758-1L
Ficoll-PaqueSigma-AldrichGE17-1440-02사용 전 RT로 가져 오기
FCS-OptimaAtlanta Biologicss12450열 비활성화
페니실린-스트렙토 마이신Sigma-AldrichP4458-100ML
Trypan blueSigma-AldrichT8154-20ML
포도상 구균 장독소 B독소 기술BT202REDPBS
독성 쇼크 증후군 독소기술TT606RED의 원료 용액 1mg/ml
; D Systems247-IL-025PBS의 스톡 솔루션 50ug/ml
PBSLife Technologies10010-049
FibronectinLife Technologies33016-015
Cells LonzaCC-2543다른 인간 미세혈관 EC를 사용할 수 있습니다(예: HLMVEC
EGM-2 MV 총알 키트LonzaCC-3202
Trypsin-EDTASigma-AldrichT-4174원액 10x, PBS에 희석
amaxa-HMVEC-L Nucleofector KitLonzavpb10034단계에 필요한 키트
IFN-gSigma-AldrichI3265원액 1mg/ml in H20
TNF-alpha 10ug, humanLife TechnologiesPHC3015원액 1mg/ml H20
페놀 무함유 HBSSLife Technologies14175-103
HepesFisher ScientificBP299-100
염화칼슘시그마-알드리치C1016-100GH20
염화마그네슘그마-알드리치208337H20 원료 용액 1M
인간 혈청 알부민시그마-알드리치A6909-10ml
이머졸 518 F 형광 무료 침지 오일Fisher Scientific12-624-66A
Fura-2 AM 20x50ugLife TechnologiesF1221재고 용액 1mM
Clontech6917-1
pDsRed-Monomer (Soluble Cytoplasmic DsRed)Clontech632466
pDsRed-Monomer Membrane (Mem-DsRed)Clontech632512
pEGFP-ActinClontech6116-1
Alexa Fluor 488 PhalloidinLife TechnologiesA12379
포름알데히드 용액 37%Fisher ScientificBP531-500독성, 흄후드
Triton X-100Sigma-AldrichX100-5ML
  Falcon 15mL 원뿔형 원심분리기 튜브Fisher Scientific14-959-70C
Falcon 50mL 원뿔형 원심분리기 튜브Fisher Scientific14-959-49A 
팔콘 조직 배양 처리 플라스크 T25Fisher Scientific10-126-9
  팔콘 조직 배양 처리 플라스크 T75Fisher Scientific  13-680-65
  코닝 세포 배양 처리 T175Fisher Scientific10-126-61 
유리 커버슬립 피셔 사이언티픽12-545-85 직경 12mm
  Falcon 조직 배양 플레이트 24-웰Fisher Scientific08-772-1
Delta-T 플레이트Bioptechs04200415B
Wheaton 일회용 파스퇴르 피펫Fisher Scientific13-678-8D
1.5 ml Eppendorf tube 피셔 사이언티픽05-402-25
  ICAM1 마우스 anti-humanBD Biosciences555509
HS1 마우스 anti-humanBD Biosciences610541
Anti-Human CD11a (LFA-1alpha) PurifiedebioscienceBMS102
Anti-Human CD3 Alexa Fluor® 488ebioscience53-0037-41
Anti-MHC Class II 항체 Abcamab55152
Anti-Talin 1 항체Abcamab71333
Anti-PKC theta 항체 Abcamab109481
포스포티로신 (4G10 플래티넘)Millipore50-171-463
Nucleofector IIAmaxa Biosystems4단계 용 전기포레이터
필요 Zeiss AxiovertCarl Zeiss MicroImaging
Zeiss LSM510 Carl Zeiss MicroImaging
Zeiss Axiovison 소프트웨어Carl Zeiss MicroImaging
NU-425 (Series 60) 생물학적 안전 캐비닛NuAIRENu-425-600
  Forma STRCYCLE 37 ° C, 5% CO2 세포 배양 인큐베이터Fisher Scientific202370
원심분리기 5810EppendorfEW-02570-02
혈구계Sigma-Aldrich  Z359629Bright-Line 혈구계
Isotemp 수조 모델 202Fisher Scientific15-462-2
대 1 독소 원료 용액 1mg/ml 독소 PBS 인간 IL-15 R& H20 HMVEC-d Ad-Dermal MV Endo 의 스톡 솔루션 1mg/ml 시 DMSO pEYFP-Mem (Mem-YFP)의 사용

참고문헌

  1. von Andrian, U. H., Mackay, C. R. T-cell function and migration. Two sides of the same coin. N. Engl. J. Med. 343 (14), 1020-1034 (2000).
  2. Springer, T. A. Adhesion receptors of the immune system. Nature. 346 (6283), 425-434 (1990).
  3. Shaw, A. S., Dustin, M. L.

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