$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
1. Przygotowanie antygenu emulgowanego z CFA
- Rozpuścić MBP świnki morskiej (przygotowane zgodnie z metodą Swanborga1 i przechowywane w formie liofilizowanej w temperaturze 4 °C) w roztworze buforu fosforanowego (PBS) do stężenia 2 mg/mL. W przypadku użycia syntetycznych peptydów MBP (MBP60-80, S H H A A R T T H Y G S L P Q K S Q R)2, przygotować roztwór o stężeniu 2 mg/mL. Pobrać odpowiednią ilość roztworu antygenu (0,1 mL na mysz przeznaczoną do immunizacji) do szklanej strzykawki z końcówką luer-lok.
- Pobrać objętość pełnego adjuwantu Freunda H37Ra (0,1WT%) (CFA, Difco Laboratories) równą objętości roztworu antygenu do drugiej szklanej strzykawki wyposażonej w końcówkę luer-lok.
- Połączyć obie szklane strzykawki za pomocą kurka trójdrożnego. Wymieszać roztwór MBP z CFA, przesuwając tłoki strzykawek w przód i w tył. Kontynuować ten ruch do momentu powstania emulsji.
- Aby sprawdzić, czy emulsja została utworzona, przetłoczyć całą mieszaninę do jednej strzykawki. Odłączyć pustą strzykawkę, lekko odciągnąć tłok i wypuścić kroplę pozostałej emulsji do zlewki z czystą wodą w temperaturze pokojowej. Jeśli kropla emulsji pozostaje nienaruszona na powierzchni wody, emulsja została utworzona. Jeśli kropla emulsji ulega rozproszeniu, ponownie połączyć strzykawki i kontynuować mieszanie.
- W procesie immunizacji użyć plastikowej strzykawki o pojemności 1 mL, aby zapewnić podanie dokładnej dawki antygenu. Aby przenieść emulsję antygenu do plastikowej strzykawki, należy wyciągnąć tłok i włożyć pustą plastikową strzykawkę do otworu kurka trójdrożnego, z którego odłączono poprzednią szklaną strzykawkę, zgodnie z krokiem 1.4.
- Napełnić plastikową strzykawkę aż po krawędź, naciskając tłok szklanej strzykawki. Włożyć z powrotem tłok plastikowej strzykawki i wypchnąć nadmiar emulsji, aż do osiągnięcia poziomu 1,2 mL na plastikowej strzykawce. Ten zabieg gwarantuje, że wewnątrz plastikowej strzykawki nie pozostały pęcherzyki powietrza.
- Zdjąć plastikową strzykawkę z kurka trójdrożnego. Do plastikowej strzykawki przymocować igłę o rozmiarze #26 G. Przesunąć tłok do kreski 1 mL, tak aby emulsja wypełniła martwą przestrzeń igły.
2. Immunizacja myszy dawców
Uwaga: Samicom myszy C57BL/6 zazwyczaj wstrzykuje się emulsję antygenową w czterech miejscach w obszarach bocznych brzucha, zgodnie z metodami opracowanymi pierwotnie przez grupę McFarlina3 w National Institutes of Health. Doświadczony badacz może wykonać całą procedurę samodzielnie. Początkujący mogą poprosić o pomoc, tak aby jedna osoba trzymała mysz, a druga wykonywała iniekcję. Alternatywnie, na potrzeby wstrzyknięcia preparatu mysz można poddać znieczuleniu.
- Mocno utrzymaj mysz za skórę karku, a ogon odsuń między 4.th a 5.th palcem, tak aby klatka piersiowa i brzuch były łatwo dostępne.
- Umieść igłę plastikowej strzykawki 1mL w miejscu na klatce piersiowej nieco powyżej prawej pachy (myszy) i wstrzyknij podskórnie 0,05 mL emulsji antygenu. Przez bladą skórę widoczne powinno być niewielkie uwypuklenie białego CFA. Powtórz tę samą procedurę w miejscu na klatce piersiowej nieco powyżej lewej pachy.
- Zwolnij ogon i chwyć prawą stopę (myszy), obróć ją i utrzymaj między 4.th a 5.th palcem. Zlokalizuj miejsce tuż poniżej klatki piersiowej w prawym boku i wstrzyknij 0,05 mL emulsji antygenu.
- Zwolnij prawą stopę, obróć mysz w drugą stronę i utrzymaj lewą stopę (myszy) między 4.th a 5.th palcem. Zlokalizuj miejsce tuż poniżej klatki piersiowej w lewym boku i wstrzyknij 0,05 mL emulsji antygenu.
- Wymień igłę na nową po zaszczepieniu 10 myszy lub w przypadku stępienia igły.
3. Izolacja komórek węzłów chłonnych do hodowli tkankowej od 7 do 10 dni po immunizacji
- Od siedmiu do 10 dni po immunizacji uśmierć myszy i usuń drenujące węzły chłonne. Preferowaną metodą eutanazji jest inhalacja CO2. Po uśmierceniu połóż mysz na plecach na stole sekcyjnym z rozciągniętymi kończynami, które należy przymocować do stołu szpilkami. Myszy spryskaj 70% etanolem.
- Za pomocą sterylnych nożyczek i pęset wykonaj podłużne nacięcie skóry pośrodku, od dolnej części brzucha aż do podbródka.
- Nacinij skórę brzucha od okolicy pachwin w dół w stronę każdej z nóg. Odchyl skórę i przymocuj ją szpilkami, aby odsłonić węzły chłonne pachwinowe.
- Nacinij skórę wzdłuż przedramion (lewego i prawego), tak aby można było ją odchylić i przypiąć szpilkami w celu odsłonięcia węzłów chłonnych pachowych w okolicy pach.
- Używając dwóch par pęset, usuń tkankę łączną pokrywającą i otaczającą węzły chłonne pachwinowe. Po oczyszczeniu tkanek łącznych umieść jedną pęsetę pod węzłem chłonnym i odsuń go od ciała. Umieść węzły chłonne w 35 mm szalce Petriego wypełnionej sterylnym PBS.
- Używając dwóch par pęset, usuń tkankę łączną pokrywającą dwa węzły chłonne pachowe. Wyizoluj węzły chłonne i umieść je w szalce Petriego. Należy zachować szczególną ostrożność, aby nie przerwać naczyń krwionośnych przebiegających przez ten obszar, ponieważ krwawienie bardzo utrudnia identyfikację węzłów chłonnych.
- Po zebraniu wszystkich węzłów chłonnych przenieś szalkę Petriego do dygestorium z laminarnym przepływem powietrza. Rozdziel węzły chłonne za pomocą dwóch par pęset, rozcierając je o siebie. Alternatywnie węzły chłonne można rozbić, dociskając do dna szalki Petriego płaską końcówkę tłoka plastikowej strzykawki 3 mL.
- Przepuść zawiesinę komórek z węzłów chłonnych przez nylonowy sitem, aby usunąć błony i zanieczyszczenia.
- Dopełnij objętość zawiesiny komórek z węzłów chłonnych do 50 mL za pomocą sterylnego PBS. Centryfuguj przy 1000 rpm przez 10 mins. Resuspenderuj osad w pożywce hodowlanej. Wykonaj oceny liczby żywych komórek i dostosuj stężenie do 4 x 106 cells/mL. Użyj RPMI 1640 uzupełnionego o 10% płodowej surowicy cielęcej, 2 mM L-glutaminy, 1 mM pirogronianu sodu MEM, 0,1 mM nieessentialnych aminokwasów MEM, 100 U/mL penicyliny, 100 μg/mL streptomycyny, 10 mM buforu Hepes i 5 x 10-5 M 2-ME. Przed resuspensją komórek podgrzej pożywkę do odpowiedniej temperatury.
- Hoduj komórki w 24-dołkowych płytkach hodowlanych w objętości 2 mL na dołek (końcowe stężenie komórek 8 x 106 cells/well). Do każdego dołka dodaj antygen w końcowym stężeniu 100 μg/mL. Umieść płytkę hodowlaną w inkubatorze w temperaturze 37 °C z 5% CO2. Inkubuj komórki przez 5 dni.
4. Pozyskiwanie hodowlanych komórek węzłów chłonnych 5 dni po rozpoczęciu hodowli
- Wymieszaj komórki w każdej studzience, pipetując je w górę i w dół za pomocą szklanej pipety Pasteura lub pipety o małej objętości. Zbierz komórki do probówki wirówkowej o pojemności 50 mL.
- Wiruj komórki przy 1000 rpm przez 10 min. Resuspenduj osad komórkowy w niewielkiej objętości PBS.
- Policz komórki i dostosuj stężenie żywych komórek do poziomu 2,5 x 108 komórek/mL za pomocą sterylnego PBS. Pobierz komórki do strzykawki wyposażonej w igłę o rozmiarze #26 G.
- Umieść lampę grzewczą nad klatką myszy biorcy, aby wspomóc rozszerzenie żyły ogonowej.
- Używając uchwytu dla myszy, wysuń ogon myszy przez szczelinę w uchwycie. Pociągnij, aby wyprostować ogon. Zlokalizuj żyłę.
- Wstrzyknij 0,2 mL/mysz zawiesiny komórkowej, co odpowiada 5 x 107 komórek.
5. Antygnowa stymulacja myszy biorców 20 dni po transferze komórek i rozwój objawów choroby
- Poddać myszy biorcy, które nie wykazują objawów choroby, ekspozycji na antygen (challenge). Procedury są takie same jak w sekcji 2 pt. „Immunizacja myszy dawców”.
- Obserwować rozwój choroby paralitycznej od 7 do 10 dni po stymulacji antygenowej.
- Choroba rozpoczyna się od osłabienia ogona. Stopień 1 przypisuje się, gdy ogon staje się wiotki. Stopień 2 przypisuje się, gdy mysz jest sparaliżowana w jednej kończynie tylnej. Stopień 3 przypisuje się, gdy obie kończyny tylne są sparaliżowane i mysz wlecze obie kończyny tylne podczas pełzania do przodu. Stopień 4 przypisuje się, gdy mysz traci sprawność obu kończyn przednich, co czyni ją całkowicie nieruchomą. Stopień 5 przypisuje się, gdy mysz jest w stanie agonalnym, a ciało zwija się. Zgon oceniany jest jako stopień 6 choroby4.
- EAE specyficzna dla MBP indukowana u myszy C57BL/6 zgodnie z tym protokołem jest monofazowa. Myszy mogą dojść do siebie po chorobie, ale nie ulegają spontanicznym nawrotom.
6. Reprezentatywne wyniki
Myszy, które otrzymały uwrażliwione i namnożone in vitro komórki węzłów chłonnych dawcy, nie wykształciły objawów EAE, co odzwierciedla ich odporność na indukcję choroby. Jednak po podaniu wyzwania antygenowego rozwinęła się ciężka postać choroby (Tabela I), co dowodzi zdolności wyzwania antygenowego do odwrócenia mechanizmu odporności. Dwiema szczególnymi cechami wyzwania antygenowego są dawki antygenu oraz kinetyka wyzwania niezbędna do wywołania choroby. Jak pokazano w Tabeli III, wymagana jest bardzo niska dawka antygenu. Co zaskakujące, myszy, które otrzymały komórki dawcy rok wcześniej, nadal mogły rozwinąć ciężką postać choroby po podaniu antygenu (Tabela IV). Te dwie obserwacje silnie sugerują udział „długożyjących” limfocytów T w utrzymywaniu odporności na EAE. Protokół ten jest możliwy do zastosowania u wielu szczepów myszy odpornych na EAE4.

Rycina 1. Schemat blokowy projektu eksperymentalnego dla indukcji EAE u uznanych za odporne szczepów myszy.
| | | Kliniczne EAE
po transferze adoptywnym | Kliniczne EAE
po stymulacji antygenowej |
| Linia | Antygen | Częstość występowania | Śr. stopień ciężkości choroby
(zakres) | Śr. dzień wystąpienia objawów
(zakres) | Częstość występowania | Śr. stopień ciężkości choroby
(zakres) | Śr. dzień wystąpienia objawów
(zakres) |
| SJL | MBP | 21/21 | 4.0 (3-5) | 8.0 (6-10) | N.D. | N.D. | N.D. |
| C57BL/6 | MBP | 0/10 | - - | - - | 7/7 | 3.85 (3-5) | 9.28 (9-10) |
| Balb/c | MBP | 0/7 | - - | - - | 5/5 | 3.2 (3-4) | 7.0 (7) |
| C3H/HeJ | MBP | 0/7 | - - | - - | 4/4 | 3.2 (3-4) | 8.0 (8) |
| C57BL/6 | MBP60-80 | 0/4 | - - | - - | 4/4 | 2.75 (2-4) | 10.2 (9-11) |
Tabela I. Indukcja EAE pośredniczonej przez MBP u myszy C57BL/6. Adoptywny transfer uwrażliwionych i namnożonych in vitro komórek dawcy nie wywołał EAE u myszy C57Bl/6. Wyzwanie antygenowe po transferze komórek sprawiło, że myszy stały się podatne na indukcję choroby. Av., średnia. N.D., nie wykonywano.
| | | Kliniczne EAE po stymulacji antygenowej |
| Antygen inicjujący | Antygen stymulujący | Częstość występowania | Śr. stopień zaawansowania choroby
(zakres) | Śr. dzień wystąpienia objawów
(zakres) |
| MBP-CFA | Samo CFA | 0/3 | - - | - - |
| MBP-CFA | OVA-CFA | 0/3 | - - | - - |
| MBP-CFA | MBP-CFA | 3/3 | 4,0 (4,0) | 7,7 (7-9) |
Tabela II. Specyficzność wyzwania antygenowego. Myszy biorcze zostały poddane wyzwaniu antygenem pierwotnym, jak i innymi nieistotnymi antygenami. Tylko antygen pierwotny wywołał ciężką postać choroby. OVA: owalbumina z jaja kurzego. Av., średnia.
| | | Kliniczny obraz EAE po stymulacji antygenowej |
| Dawki antygenu stymulującego (μg/mysz) | Częstość występowania | Śr. stopień ciężkości choroby
(zakres) | Śr. dzień wystąpienia objawów
(zakres) |
| 200 | 4/4 | 3,75 (3-4) | 8,25 (7-9) |
| 100 | 4/4 | 3,67 (3-4) | 7,5 (7-8) |
| 50 | 4/4 | 3,25 (3-4) | 8,25 (7-10) |
| 25 | 4/4 | 3,0 (3,0) | 8,25 (8-9) |
| 10 | 4/4 | 3,0 (3,0) | 8,76 (8-9) |
| 5 | 4/4 | 2,5 (2-3) | 9,75 (9-10) |
| 1 | 2/4 | 1,0 (1,0) | 16 (14-18) |
| 0 | 0/4 | - - | - - |
| | | | |
Tabela III. Dawki antygenu wyzwalającego wymagane do indukcji choroby. Przetestowano różne stężenia MBP użyte do wyzwolenia odpowiedzi u myszy biorców. Av., średnia.
| | | Kliniczna EAE po wyzwaniu antygenicznym |
| Antygen wyzwalający | Dzień wyzwania | Częstość występowania | Śr. stopień zaawansowania choroby
(zakres) | Śr. dzień wystąpienia objawów
(zakres) |
| MBP-CFA | 5 | 3/4 | 1,33 (1-2) | 9,67 (9-10) |
| MBP-CFA | 10 | 4/4 | 3,0 (3,0) | 8,25 (7-9) |
| MBP-CFA | 15 | 4/4 | 3,75 (3-4) | 7,25 (7-8) |
| MBP-CFA | 25 | 4/4 | 4,0 (4,0) | 8,0 (7-9) |
| MBP-CFA | 35 | 4/4 | 3,5 (3-4) | 7,5 (7-8) |
| MBP-CFA | 60 | 4/4 | 3,75 (3-4) | 9,0 (8-10) |
| - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - |
| MBP-CFA | 343 | 3/3 | 3,0 (3,0) | 10,33 (10-11) |
| MBP-CFA | 445 | 3/3 | 3,0 (3,0) | 7,0 (7,0) |
Tabela IV. Kinetyka stymulacji antygenowej. Myszy biorcze były poddawane stymulacji w różnych punktach czasowych po adopcyjnym transferze komórek. Av., średnia.