방법 논문

HIV 관련 간 병인을 위한 이중 인간화 TK-NOG 마우스 모델 구축

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DOI:

10.3791/58645

2019년 9월 11일

이 논문에서

요약

이 프로토콜은 인간 면역 계통 및 간 세포 둘 다로 인간화한 마우스를 설치하는 믿을 수 있는 방법을 제공합니다. 인간 간세포 및 CD34+ 조혈 줄기 세포의 경내 주사를 통해 달성된 이중 재구성 면역 결핍 마우스는 인간 면역 결핍 바이러스-1 감염에 취약하고 관찰된 바와 같이 간 손상을 재현합니다. HIV에 감염된 환자.

초록

인간 면역 결핍 바이러스-1 (HIV-1)에 감염된 환자의 기대 수명이 증가했음에도 불구하고 간 질환은 이환율의 일반적인 원인으로 나타났습니다. HIV-1에 기인한 간 면역 병리학은 애매하게 남아 있습니다. 인간 간세포및 인간 면역 계통을 가진 작은 이종이식 동물 모형은 질병의 병인의 인간 생물학을 되풀이할 수 있습니다. 본 명세서에서, 프로토콜은 인간 간세포 및CD34+ 조혈줄기/전구세포(HSPC) 이식을 통해 이중 인간화된 마우스 모델을 확립하고, HIV 감염 환자에서 관찰된 바와 같이 간 면역병리학을 연구하기 위해 기술된다. 이중 재구성을 달성하기 위해, 남성 TK-NOG (NOD. Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Sug Tg (Alb-TK)7-2/ShiJic) 마우스는 쥐 형질전환 간 세포를 제거하기 위해 간시 클로비르 (GCV) 투여량으로 복강 내 주입, 그리고 비 myeloablative 컨디셔닝을위한 treosulfan, 둘 다 인간 간세포 (HEP) 생착 및 인간 면역 체계 (HIS) 개발을 용이하게합니다. 인간 알부민(ALB) 수준은 간 생착에 대해 평가되고, 유세포측정에 의해 검출된 혈액내 인간 면역 세포의 존재는 인간 면역 계통의 확립을 확인한다. 여기에 설명된 프로토콜을 사용하여 개발된 모델은 HIV-1 감염으로 인한 간 손상의 여러 구성 요소와 유사합니다. 그것의 설립은 간염 바이러스 공동 감염의 연구 결과 및 항 바이러스 및 항 레트로 바이러스 약물의 평가에 필수적인 증명할 수 있었습니다.

서론

항 레트로 바이러스 치료의 출현 이후, HIV-1 단독 감염과 관련된 사망이 상당히 감소했습니다. 그러나, 간 질환은 HIV 감염 환자에서 이환율의 일반적인 원인으로등장하고있다 1,2. HIV-1 감염을 가진 간염 바이러스의 공동 감염은 미국에 있는 HIV 감염한 사람의 10% - 30%를 차지하는 일반적입니다3,4,5.

HIV-1 및 간염 바이러스의 호스트 특이성은 인간 특정 전염병을 연구하거나 HIV-1 관련 간 병인의 다중 양상을 조사하기 위하여 작은 동물 모형의 유용성을 제한합니다. 인간 세포 및/또는 조직(인간화마우스 모델이라고 불등)의 생생을 허용하는 면역결핍 마우스는 전임상연구에서6,7,8에허용되는 동물 모델이다. 2000 년대 초반에 인간화 된 마우스의 도입 이후, 담즙 정체 인간의 간 독성의 ....

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프로토콜

이 프로토콜은 네브래스카 대학 의료 센터의 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC)에 의해 승인되었습니다.

참고: 동물 실험을 수행하기 전에 현지 IACUC의 승인을 얻으실 수 있습니다.

1. 배꼽 제대혈 의 처리 와 인간 HSPC의 격리

  1. 층류 캐비닛의 멸균 조건하에서 프로토콜의 모든 단계를 수행합니다.
  2. 헤파린화 된 튜브에서 수집 된 탯줄 혈액 (CB)을 취하고 인산염 완충 식염수 (PBS)를 추가하여 최대 35 mL의 부피를 만듭니다. 그림 1에 도시된 바와 같이 림프구 분리 배지(LSM) 위에 샘플을 층화하고 4°C에서 4°C에서 35분 동안 400 x g의 적층 CB로 LSM을 원심분리합니다.
    참고 : 인터페이스에서 혼합하지 않도록 조심스럽게 부드럽게 혈액을 희석.
  3. 상부 LSM 및 플라즈마 층을 조심스럽게 제거하고 전사 파이펫을 사용하여 흰색 버피 코트 인터페이스를 새 튜브로 옮김을 옮김을 옮김을 제거합니다.
  4. 30- 40 mL의 얼음-차가운 완충제(PBS + 0.5% 소 혈청 알부민 [BSA] + 2 mMM에....

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결과

인간의 간 및 면역 세포를 가진 이중 인간화 마우스 모형의 설치는 각각 아주 간단한 ELISA 및 유세포 측정을 가진 각 단계에서 쉽게 감시될 수 있습니다. 유세포측정은 기능성 면역 계통의 발달을 평가하고 면역 세포에 대한 HIV 감염의 효과를 보기 위해 정기적으로 수행된다. 이중 인간화 마우스에서 기능성 면역 세포의 발달은 림프구 게이트의 15 %에서 90 %까지 다양할 수 있습니다. 면역 세포의 대표적인 서브세트는 도트 도표에 나타내다(그림3). 인간 간세포의 생착의 평가를 위해, 인간 특이적 알부민 수준에 대한 ELISA는 마우스 혈청에서 매월 수행된다. HSPC 와 HEPs 둘 다로 이식된 마우스는 한 달에 ~ 7 μg/mL에서 377 μg/mL에 이르는 인간 특이적 알부민 수준을 나타내며, 관찰 시간 동안 계속 증가합니다(6개월)(그림4). 이중 인간화 마.......

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토론

간은 HIV에 감염된 환자24에서손상되고 손상됩니다. HIV-1의 존재에 있는 인간적인 간 질병을 공부하기 위한 실험적인 작은 동물 모형은 CD34+ HSPC 및 간세포7,12를가진 몇몇 공동 이식한 동물 모형의 가용성에도 불구하고, 극단적으로 제한됩니다 25. 시험관 내 실험에서, 간세포는 낮은 수준의 HIV-1 감염(26)을가지고 있는 것으로 나타났다. 인간 세포의 두 모형을 전송하는 인간화한 마우스는 바람직한 모형입니다. 인간 면역계로만 재구성된 마우스의 간은 인간 조절 T 세포의 실험적 고갈하에 HIV 감염에 의해 영향을 받는 것으로 나타났다20,27.

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공개 사항

저자는 공개 할 것이 없다.

감사의 글

이 작품은 국립 보건 원 보조금 R24OD018546에 의해 지원되었다 (L.Y.P. 및 S.G.에). 저자는 외과 적 절차에 도움을 Weizhe 리, 박사, 박사, 아만다 지점 우즈, B.S., 면역 신체 에 대한 얀 청, UNMC 흐름 세포 분석 연구 시설 회원 이사 필립 헥슬리, 박사, 빅토리아 B. 스미스, B.S., 및 사만다에 도움을 감사드립니다 월, B.S., UNMC 고급 현미경 핵심 시설 회원 제니스 A. 테일러, B.S., 제임스 R. Talaska, B.S., 기술 지원을 위해. 저자는 TK-NOG 마우스와 테오술판을 제공하는 요아킴 바움가르트 박사를 제공한 CIEA의 이토 마모루 박사와 스에미즈 히로시 박사를 인정합니다. 저자는 원고에 그녀의 편집 기여에 대한 박사 아드리안 Koesters, UNMC, 감사합니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
27 G1/2" 바늘BD biosciences305109
30 G1/2" 바늘BD biosciences305106
5 mL 폴리스티렌  둥근 바닥 튜브 12 mm x 75 mm 스타일Corning352054
BD 1 mL 투베르쿨린 주사기 바늘 없음BD biosciences309659
BD FACS 어레이 bioanalyzer BD Biosciences용리된 CD34+ 세포의 순도 검사 
BD FACS 어레이 소프트웨어BD Biosciences소프트웨어 FACS 어레이에서 획득 된 CD34+ 세포 분석
BD FACS 용해 솔루션BD Biosciences349202적혈구
BD LSR IIBD Biosciences유세포 분석 샘플의 획득을 위한 기기
BD  Vacutainer 플라스틱 혈액 수집 튜브BD 생명과학BD 367874을 수집하기 위해
 Sigma-aldrichA9576
부프레노르핀제어 물질 및 진통제
CD14-PEBD Biosciences555398인간 전용
CD19-BV605BD Biosciences562653인간
전용 CD34 MicroBead Kit, humanMiltenyi Biotec130-046-702격리를 위해    CD34+ HSPC
CD34-PE, 인간Miltenyi Biotec130-081-002항체는 용출된 CD34+ 세포의 순도 검사에 사용됩니다.
CD3-AF700BD Biosciences557943human 특이적
CD45-PerCPCy5.5BD Biosciences564105human 특이적
CD4-APCBD Biosciences555349human 특이적
CD8-BV421BD Biosciences562428
Cell counting slidesBio-rad1450015
특이적ChargeSwitch gDNA 미니 티슈 키트Thermofisher 과학CS11204귀 조각에서 게놈 DNA를 추출하는
Cobas 앰플리코 시스템 v1.5 Roche Molecular Diagnostics바이오분석기로 바이러스 부하를 측정합니다
.  McKesson24-106-2S
Cytokeratin-18 (CK18)DAKOM7010인간
DMSO (Dimethyl sulfoxide)Sigma-aldrichD2650-5X5ML
확장 세트 마이크로 보어 슬라이드 클램프 고정 남성 Luer Lock. L: 60 in L: 152 cm PV: 0.55 mL Fluid Path SterileBD biosciences30914디스펜싱 피펫에 부착 및 HSPC 및 HEP suspesion
FACS Diva 버전 6BD Biosciences유세포 분석기 소프트웨어 필요   샘플
Fetal Bovine Serum (FBS)Gibco10438026
FLOWJO 분석 소프트웨어
v10.2
FLOWJO, 유세포 분석 소프트웨어
GanciclovirAPP Pharmaceuticals, Inc.315110처방약
Greiner MiniCollect EDTA 튜브Greiner bio-one450475
간세포 해동 매체 트라이앵글 리서치 랩 MCHT50
호라이즌 오픈 결찰 클립 어플리어Teleflex537061결찰 클립을 고정하기 위해
Hospira 주입용 멸균수ACE 외과 공급 co., Inc.001-1187부프레노르핀(진통제)의 희석을 위해
인간 알부민 ELISA 정량 세트베틸 연구소E80-129마우스 혈청의 인간 알부민 수치 평가를 위해
인간 간세포삼각형 연구소 HUCP1  냉동 보존된 인간 간세포, 유도 자격 
아이리스 가위, 스트레이트테드 펠라, Inc.13295
LancetMEDIpointGoldenrod 5mm
LS 기둥 Miltenyi Biotec130-042-401CD34+ 마이크로비즈를 함정에 넣는 데 사용됩니다 (양성 선택)
림프구 분리 매체 (LSM)MP Biomedicals50494격리를 위해    말초 혈액
MACS MultiStandMiltenyi Biotec130-042-303Qudro MACS 분리기 및 LS 기둥
McPherson-Vannas Micro Dissecting Spring ScissorsRoboz Surgical Instrument Co.를RS-5605비장을 노출시키기 위해 피부를 절개
마이크로 절개 겸자Roboz Surgical Instrument Co.RS-5157 복막강에서 비장을 잡고 빼내기 위해
마우스 CD45-FITCBD Biosciences553080마우스 특정
PBS (인산염 완충 식염수)HycloneSH30256.02
Qudro MACS 분리기 Miltenyi Biotec130-090-976
RPMI 1640 매체Gibco11875093
StepOne Plus Real Time PCR사용된 유전자
스테퍼 시리즈 반복 분배 피펫 1mlDYMAX CORPT15469nbsp; 분배 HSPC와 HEP supension in controlled manner
Suturevet PGA 합성 흡수 봉합Henry Schein Animal Health41178피부와 복막의 봉합
TaqMan 유전자 발현 마스터 믹스Thermofisher scientific4369016
TC20 자동 세포 카운터Bio-rad1450102
TK-NOG 마우스 중앙 실험 동물 연구소 (CIEA, 일본; Drs. Mamoru Ito 및 Hiroshi Suemizu) 제공
TreosulfanMedac GmbH제공  Dr. Joachim Baumgart (medac GmbH) 
Trypan BlueBio-rad1450022
Vannas형 마이크로 가위, 스트레이트, 80mm LTed Pella, Inc.1346비장을 노출시키기 위해 피부를 절개하는 데 사용
Weck hemoclip 전통적인 티타늄 결찰 클립봉합523700주입 후 비장을 접합하기 위해
코드 혈액 소 혈청 알부민 human LLC 의 림프구는 보유하고 있습니다.하는 데 사용 의 네 개의 LS 컬럼을 보유하고 있습니다. 사용된 응용 생물 시스템 기기 &사 사

참고문헌

  1. Smith, C., et al. Factors associated with specific causes of death amongst HIV-positive individuals in the D:A:D Study. AIDS. 24 (10), 1537-1548 (2010).
  2. Puoti, M., et al. Mortality for liver d....

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ELISACD34HIV 1

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