De barrièrefunctie en -rol van de huid van zoogdieren in de immuniteit zijn vastgesteld 1,2,3. Zoogdierlymfocyten dragen bij aan de cutane immuniteit, waarbij cytotoxische T-cellen in de epidermis zitten, en B-, T- en natuurlijke killer (NK) cellen aanwezig zijn in de dermis 1,3,4,5. Zebravissen hebben deze lymfocyten, met oppervlakte-immunoglobulinen, T-celreceptoren, major histocompatibility complex (MHC)-receptoren, cytokines en hun receptoren, en andere immuunmoleculen, en delen daarmee de meeste immunologische kenmerkenvan zoogdieren 6,7,8,9. Recente studies van zebravishuid en schubben toonden verschillende cutane lymfocytpopulaties aan, waaronder epitheliale T- en B-cellen10,11, en een lymfoïde netwerk dat de T-celhandel en antigeensurveillance faciliteert12. Overeenkomsten tussen lymfocyten van teleostvissen en zoogdieren maken D. rerio tot een krachtig in vivo model om lymfopoëse, lymfocytfunctie en lymfoïde ziekten te bestuderen, waaronder acute lymfoblastische leukemie (ALL)8,10,13,14,15,16,17,18,19,20.
Ons eerdere onderzoek toonde aan dat T- en B-lijnage ALL (T-ALL, B-ALL) beide voorkomen bij transgene rag2:hMYC zebravissen, waardoor deze lijn nuttig is om beide ALLE types 13,15,21,22 te bestuderen. Een belangrijke beperking van D. rerio ALL-modellen, met name in longitudinale expressiestudies of geneesmiddelentesten, is het ontbreken van methoden om seriële ALL-monsters van individuele dieren te verzamelen. Eerdere methoden, zoals retro-orbitale bloedafname, zijn technisch uitdagend vanwege de kleine omvang van D. rerio, waardoor seriële bloedmonstersmoeilijk worden genomen. Daarom euthanaseren de meeste onderzoekers zebravissen om ALLE cellen te verkrijgen. Dit is gebruikelijke praktijk in het laboratorium en bij de meeste in het veld, maar het sluit de mogelijkheid uit om longitudinale experimenten op levende dieren uit te voeren. Om dit te overwinnen, beschreven we onlangs epitheliale T- en B-lymfocyten in zebravisschubben die zijn verzameld met een niet-dodelijke schubbiopsiestrategie 10. Een andere recente studie toonde een T-celreservoir op of nabij het zebravisoppervlak, tussen aangrenzende schubben12. D. rerio herbergt honderden schubben, die snel regenereren slechts enkele dagen na verwijderingvan 24. Samen wijzen deze bevindingen en kenmerken erop dat zebravisschubben een bron zijn van lymfocyten die geen euthanasie vereisen, waardoor longitudinale studies bij levende vissen mogelijk zijn.
Hier beschrijven we een schaalbiopsiemethode voor het verzamelen van zebravis-epidermale lymfocyten van vissen met lymfocytenspecifieke fluorofoormarkers, met of zonder ALL. Om T-lijncellen te bestuderen, gebruikten we goed gevestigde lck:GFP-vissen en een vergelijkbare lck:mCherry-lijn; beide labelen T- en T-ALLE cellen10, 13, 15, 20. Om B-lijncellen te bestuderen, gebruikten we cd79a:GFP en cd79b:GFP transgene vissen met fluorescentie-gelabelde B- en B-ALL-cellen 10,13,17. Elk van deze lijnen maakt visualisatie mogelijk met fluorescentiemicroscopie en flowcytometrische celsorteringzuivering 13. We onderzochten schubben na de biopsie, genereerden hoogresolutiebeelden van lymfocyten in schubben, identificeerden epidermale lymfocytgenexpressie met qRT-PCR, vergeleken deze met die van lymfocyten van andere lymfoïde weefsels van dezelfde vis, en kwantificeerden lymfocyten per schaal door middel van flowcytometrie/fluorescentie-geactiveerde celsortering. Samenvattend beschrijft het protocol een eenvoudige en praktische methode om lymfocyten uit levende zebravissen te verkrijgen, waaronder het bemonsteren van individuele dieren in de longitudinale periode over meerdere tijdspunten in een experimentele sequentie. Deze methode is bedoeld om de lymfocytenbiologie van zebravissen, leukemieprogressie, medicijnresponsen of andere longitudinale experimentele ontwerpen te bestuderen die herhaalde bemonstering van individuele zebravissen vereisen. We ontwikkelden het protocol met volwassen transgene zebravissen met fluorescentie-gelabelde lymfocytpopulaties en valideerden het voor latere toepassingen, waaronder fluorescentiemicroscopie, flowcytometrie/fluorescentie-geactiveerde celsortering, RNA-expressie-analyses en andere ex vivo studies die levensvatbare lymfocyten vereisten.