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방법 논문

병원성 메커니즘 연구를위한 BALB / c 마우스에서 약물 유도,자가 면역 간염의 유도

2.7K 조회수

DOI:

10.3791/59174

2020년 5월 29일

이 논문에서

요약

우리는이 질병에서 볼 수있는 성별 차이를 포함하여 약물 유발 자가면역 간염의 발병 기전을 연구하는 데 활용할 수있는 BALB / c 마우스의 생체 내 예방 접종, 번역 형 간염 모델을 설명합니다. 우리는이 모델이 생체 내 및 시험관 내 실험 기술을 사용하여 재현 가능한 분석을 시연하는 방법을 설명 할 것입니다.

초록

약물-유도성 자가면역간염(DIH)은 자가면역간염 환자의 약 9~12%에서 관찰되는 가장 흔한 간약물 유도성 과민화 과정이다. DIH 환자의 압도적 인 대다수는 여성입니다. 유병률에서 이러한 성별 차이의 근본적인 메커니즘은 인간의 질병을 모방 한 동물 모델의 소박함 때문에 명확하지 않습니다. 그럼에도 불구하고, 근본적인 메카니즘은 인간 백혈구 항원 일배체형 및 성 호르몬과 관련되는 것으로 널리 믿어지고 있다. 대조적으로, DIH 마우스 모델을 사용하여, 우리는 IL-4 개시 CD4+ T 세포가 시토크롬 P450 2E1의 에피토프에 대해 지시된 것을 밝혀냈고, 이는 여성 BALB/c 마우스의 간으로의 호중구, 대식세포 및 비만 세포의 유입을 유도한다. 이 모델을 사용하여, 우리는 또한 IL-33-유도된 FoxP3+조절 T 세포가 암컷 및 수컷 마우스에서 DIH에 대한 보호를 부여한다는 것을 보여주었다. 이 DIH 모델은 DIH와 관련된 약물 대사 산물과 공유적으로 변경된 CYP2E1의 에피토프로 마우스를 면역화함으로써 유도된다. 이러한 에피토프는 DIH 환자에 의해 인식된다. 우리의 방법은 DIH의 발병 기전을 연구하는 데 활용할 수있는 강력하고 재현 가능한 간염 및 자가항체를 유도합니다. 생체내 연구가 부적절하게 행해질 때 마우스에서 과도한 통증과 고통을 야기할 수 있지만, 생체내 모델의 장점은 다수의 마우스에서 질병의 발병기전을 평가할 수 있다는 것이다. 또한, 변경된 간 단백질의 생물학적 효과는 침습적 인 절차를 사용하여 연구 할 수 있습니다. 시험관 내 연구를 실험 설계에 추가하면 세포 수준에서 신속한 반복 및 기계론적 분석이 가능합니다. 따라서, 우리는 우리의 모델 프로토콜과 DIH의 생체 내 및 시험관 내 메커니즘을 연구하는 데 어떻게 활용 될 수 있는지 입증 할 것입니다.

서론

이 방법의 목적은 생체 내에서 발생하는 약물 유도 자가면역 간염의 마우스 모델을 기술하고이 질병의 분자적, 면역 학적 및 유전 적 기초를 조사하는 데 어떻게 활용 될 수 있는지 입증하는 것입니다. 우리 연구의 장기적인 목적은 감수성 환자에서 DIH를 연구함으로써 만성 간 염증 및 부상의 발달을 담당하는 메커니즘을 밝히는 것입니다. 간 질환과 간경변은 25 세에서 64 세 사이의 성인에서 여섯 번째로 흔한 사망 원인을 구성합니다. 약물 유발 자가면역 간염(DIH)이라고도 하는 특발성 DILI는 미국에서 급성 간 기능 부전의 세 번째로 흔한 원인입니다. DIH는 자가면역간염 1형 간염 환자의 약 9~12%에서 관찰되는 가장 흔한 간 약물-유도성 과민증 과정이다. DIH 환자의 압도적 인 대다수는 여성 2,3,4입니다. DIH의 유형은 이소플루란, 세보플루란, 데스플루란 또는 할로탄과 같은 할로겐화 휘발성 마취제를 투여한 후 감수성이 있는 개체에서 발생합니다. 이러한 마취제는 신진 대사의 반응성 산물과 간 단백질에 공유적으로 결합하여 알레르기 또는 자가면역 반응을 유도 할 수있는 새로운 자....

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프로토콜

모든 절차는 동물 관리 및 사용위원회의 승인을 받았다.

1. 간 S-100 세포질 단백질 또는 CYP2E1 에피토프의 트리플루오로아세틸화

참고: 먼저, 트리플루오로아세틸화 S100(TFA-S100) 및 트리플루오로아세틸화 CYP2E1 에피토프(TFA-JHDN5)를 준비한다. 면역화에는 syngeneic S100 단백질이 필요하고 BALB / c 마우스는 면역 원을 생산해야합니다. 제제는 다량의 면역원을 산출한다; 따라서이 부분을 일년에 네 번 정도 수행 할 것으로 예상됩니다. TFA-JHDN5를 만드는 데 동일한 방법이 사용됩니다. 상기 CYP2E1 에피토프 (JHDN5), GII/FNN/GPT/WKD/IRR/FSL/TTL, 시퀀싱 또는 구매될 수 있다.

  1. 간장의 S100 분획의 단리.
    1. 4 - 6 mg / kg 크실라진과 혼합 된 40-60 mg / kg 케타민을 함유 한 5 - 10 BALB / c 마우스를 진정시킨 후, 오른쪽 반사의 상실과 팔페브랄 반사의 상실 외에도 근육 긴장의 감소와 발가락 꼬집음 (금단 반사)과 같은 고통스러운 자극에 대한 반응이 없음을 관찰하여 적절한 마취 깊이를 확인하십시오.
    2. 미세....

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결과

도 1에 도시된 DIH를 유도하기 위해 활용된 면역화 스케쥴은 목의 기저부(제0일제)와 꼬리의 기저부(제7일제)에서 요구되는 두 개의 면역화를 나타낸다. 도 2는 마취제의 CYP2E1, JHDN5, CYP2E1 에피토프 및 트리플루오로아세틸(TFA) 대사산물에 반응하여 CFSE를 사용하여 14일째에 수득된 대표적인 증식 데이터를 보여준다. 도 3은 14일째에 수득된 유도된 CD4+CD25+FoxP3+ Tregs의 게이팅 전략 및 대표적인 유세포 분석 분석을 보여준다. 도 4는 대표적인 헤마톡실린 및 에오신 염색된 슬라이드를 나타내며 21일째 6일째에 간염의 진화를 입증한다. 도 5는 대표적인 헤마톡실린 및 에오신 염색된 슬.......

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토론

이 프로토콜의 강점은 재현성에 있습니다. 따라서 제안 된 단계를 준수하는 것이 중요합니다. 면역원의 제형은 일부에 대한 장벽이 될 수 있고; 그러나 우리는 문서에 설명 된 에피토프를 사용하여 모델을 재현하여 간장의 S100 분획을 분리 할 필요가 없습니다. 추가적인 에피토프 또는 단백질이 변경되어 면역화 후 간염을 유발할 수 있을 가능성이 높습니다. 그러나 우리는 신뢰할 수있는 결과와 함께 사용한 단백질을 설명합니다. 몇몇 단백질은 할로겐화 마취제 노출시 트리플루오로아세틸화되는 것으로 입증되었다. 에피토프 확산으로 인해 가장 가능성이 높으며, 이들 단백질 중 일부는 또한 그들의 천연, 비트리플루오로아세틸화 상태에서 자가항체의 표적이 된다. 일례로서, 피루베이트 데하이드로게나제 복합체 (PDH-E2)의 E2 서브유닛은 TFA-부가물 내의 TFA-모이어티에 대한 구조적 유사성을 갖는 에피토프 (리포산 보철 그룹)를 운반한다. 할로탄 간염 환자에서 생성된 항체는 TFA-단백질 및 PDH-E2 20,21.......

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공개 사항

저자는 공개 할 것이 없습니다.

감사의 글

Njoku 박사는이 모델의 공식화를 초래 한 그의 지침과 통찰력있는 토론에 대해 Dr. Noel R. Rose, MD PhD를 인정하고 싶습니다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
0.1% 2,4,6-트리니트로벤젠 설폰산 (TNBS)ThermoFisher28997
AKP 기판 키트BioRad172-1063
BALB/c 마우스Jackson
CellTrace™ CFSE 세포 증식 키트ThermoFisherC34554
CFA H37RaBecton Dickinson (Difco Bacto)231131
FcR 차단 시약Milteyi130-092-575
일반 보충제ThermoFisherHPRG770
HepaRG™ 세포 동결 보존ThermoFisherHPR GC10
Live/Dead Fixable 아쿠아 데드 셀 염색 키트 ThermoFisherL34965
NaHC03Millipore SigmaS5761
Percoll®Millipore SigmaP1644-1L
백일해 독소목록 생물학적 제제180
인산염 완충 식염수 pH 7.4다양한
피어싱&트레이드; 프로테아제 억제제 미니 정제, EDTA 무료ThermoFisher88666
수산화칼JT Baker3140-01
S-ethyltrifluorothioacetate (S-ETFA)Millipore Sigma177474
Slide-a-lyzer 투석 카세트 (10 K, 12 ml)ThermoFisher66810
UltraPure™ SDS 솔루션, 10%ThermoFisher24730020
Williams Media E, 페놀 레드없음 ThermoFisherA1217601

참고문헌

  1. Castiella, A., Zapata, E., Lucena, M. I., Andrade, R. J. Drug-induced autoimmune liver disease: A diagnostic dilemma of an increasingly reported disease. World J. Hepatology. 6 (4), 160-168 (2014).
  2. Bjornsson, E. S., Bergmann, O. M., Bjornsson, H. K., Kvaran, R. B., Olafsson, S.

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재인쇄 및 허가

태그

P450 2E1Trifluoroacetylation