1. Pobieranie i hodowla NALT
- Uśmierć myszy zgodnie z zatwierdzonymi wytycznymi IACUC. Należy unikać stosowania anestetyków wziewnych, które mogą wpływać na NALT. Przenieś myszy do aseptycznego stanowiska pracy lub komory bezpieczeństwa biologicznego. Usuń dolną szczękę myszy i oczyść obszar podniebienia twardego za pomocą gazików nasączonych alkoholem i jodyną.
- Używając skalpela z ostrzem nr 11 w uchwycie chirurgicznym, ostrożnie przetnij i wyciśnij podniebienie twarde, prowadząc cięcie wzdłuż wewnętrznego obrysu siekaczy i zębów trzonowych myszy.
- Delikatnie odchyl podniebienie pęsetą, uważając, aby go nie przerwać.
- Krok ten jest niezbędny w celu zmniejszenia kontaminacji kultur i jest przeznaczony do przetwarzania wielu próbek podniebienia. Umieść podniebienia w oddzielnych dołkach w pierwszej kolumnie sterylnej płytki 48-dołkowej, uprzednio wypełnionej 250 μL kompletnej pożywki hodowlanej (37 °C), składającej się z RPMI 1640 uzupełnionej o 10% płodowej surowicy bydlęcej, 100 μg/mL streptomycyny, 100 UI/mL penicyliny, 50 μg/mL gentamycyny i 1 μg/mL fungizone/amfoterycyny. Pożywka powinna być buforowana węglanami, jeśli podniebienia są hodowane w inkubatorze z 5% CO2/95% wilgotnego powietrza (37 °C), lub alternatywnie należy zastosować 10 mM HEPES pH 7.4 w przypadku hodowli bez CO2.
- Aby wypłukać podniebienia, przenieś je pęsetą do kolejnych dołków w rzędzie, ostrożnie opukując płytkę pomiędzy płukaniami, aż podniebienie zostanie poddane łącznie ośmiu płukaniom.
- Przenieś podniebienia do nowej sterylnej płytki 48-dołkowej zawierającej w dołkach 250 μL świeżej, kompletnej pożywki hodowlanej (37 °C).
- Umieść płytki z podniebieniami w inkubatorze 37 °C na czas trwania badania.
- Pobieraj próbki do analizy poprzez aseptyczne przeniesienie 100 μL pożywki z dołków hodowlanych do probówek Eppendorf co 24 godziny, zastępując je 100 μL świeżej pożywki hodowlanej o temperaturze 37 °C.
- Wiruj próbki pożywek hodowlanych przy 380 x g przez 10 minut w 4 °C, aby osadzić zanieczyszczenia.
- Przenieś nadsącz z odwirowanej próbki do nowych probówek Eppendorf i przechowuj w -20 °C do momentu analizy.
- Antygenowo specyficzne IgG, IgM i IgA lub wydzielane cytokiny są mierzone w nadsączach z hodowli tkankowych za pomocą standardowych testów immunoenzymatycznych (ELISA).
2. Chirurgiczna ablacja NALT
- Odpowiednimi obiektami badawczymi są samice myszy BALB/c w wieku od 7 do 9 tygodni, choć dopuszczalne są również inne szczepy. Na trzy dni przed operacją należy podawać żelową mokrą karmę, aby przyzwyczaić mysz do zamiennika pokarmu i wody, który będzie podawany po zabiegu.
- Przed operacją należy podać do jamy ustnej jedną kroplę leku przeciwbólowego Metacam (1,5 mg/ml lub 0,05 mg/kropla).
- Myszy należy znieczulić zgodnie z zatwierdzonymi wytycznymi IACUC, na przykład mieszanką ketaminy, acepromazyny i ksylazyny (KAX), a na oczy nałożyć maść Puralube Vet, aby zapobiec ich wysychaniu. Należy unikać stosowania anestetyków inhalacyjnych, które mogą wpływać na NALT. Znieczulenie można potwierdzić brakiem reakcji odruchowej na delikatne uciśnięcie palców u stóp.
- Aby zapobiec potencjalnemu odwodnieniu myszy po operacji, należy podskórnie wstrzyknąć 1 mL soli fizjologicznej (0,9% sodium chloride injection USP) między łopatki za pomocą strzykawki z igłą o rozmiarze 22-28 G. Należy również podać podskórnie między łopatki 0,1 mL preparatu Respiram za pomocą strzykawki z igłą o rozmiarze 22-28 G, aby wspomóc prawidłową czynność oddechową w trakcie i po operacji.
- Podczas wszystkich kolejnych czynności należy zapewnić myszy wsparcie termiczne.
- Znieczuloną mysz należy ułożyć na plecach i za pomocą dwóch oddzielnych pętli nici chirurgicznej wokół górnych i dolnych siekaczy delikatnie rozewrzeć pysk, odsłaniając podniebienie twarde.
- Za pomocą skalpela nr 11 należy wykonać nacięcie o długości około 3 mm wzdłuż linii środkowej podniebienia twardego w miejscu położenia NALT.
- Do nacięcia należy wprowadzić mikrokuretkę o rozmiarze 0,5 mm i delikatnie zeskrobać tkankę pod krawędziami, aby uszkodzić NALT.
- Nacięcie należy przyżegać w celu zatamowania krwawienia, używając prostej, cienkiej pętli w urządzeniu do kauteryzacji termicznej.
- Należy kontynuować wsparcie termiczne, dopóki mysz nie odzyska pełnej świadomości i aktywności.
- W razie potrzeby, aby zapobiec odwodnieniu, należy podawać myszy sól fizjologiczną podskórnie do trzech razy dziennie (1 mL na wstrzyknięcie między łopatki), a raz dziennie przez 3 dni po operacji podawać doustny lek przeciwbólowy. Odwodnienie należy oceniać, wykonując test fałdu skórnego w celu sprawdzenia turgoru skóry. Należy chwycić skórę i futro między łopatkami tak, aby utworzył się fałd. Jeśli skóra szybko wraca do pierwotnej pozycji, mysz nie jest odwodniona. Jeśli skóra pozostaje uniesiona i powoli wraca na miejsce, mysz znajduje się w stanie odwodnienia i wymaga podania soli fizjologicznej. Przez co najmniej trzy dni po operacji należy podawać mokrą karmę, aby zapewnić wystarczający czas na rekonwalescencję.
- Przed przystąpieniem do jakichkolwiek procedur eksperymentalnych należy obserwować myszy przez 8-10 dni, monitorując przyrost masy ciała. Słabe odzyskiwanie masy ciała zazwyczaj wskazuje na niepełne zagojenie podniebienia; takie myszy należy wykluczyć z dalszych badań.
3. Przygotowanie NALT do badania histologicznego i ocena powodzenia operacji NALT
- Powodzenie operacji NALT musi zostać potwierdzone histologicznie zgodnie z poniższym opisem. Po zakończeniu wszystkich badań eksperymentalnych przygotować myszy do pobrania tkanek czaszkowych, przeprowadzając eutanazję zgodnie z zatwierdzonymi wytycznymi IACUC. Należy unikać stosowania anestetyków wziewnych, które mogą wpływać na NALT.
- Chwycić mysz za kark. Usunąć dolną szczękę z reszty czaszki, przecinając nożyczkami wyrostki kłykowe po obu stronach.
- Zaczynając od karku, usunąć skórę i futro z czaszki, powoli oddzierając i wycinając je w kierunku strony brzusznej czaszki.
- Ostrożnie usunąć skórę wokół obszaru nosa i odciąć skórę z czubka pyska, aby całkowicie ją usunąć.
- Oddzielić czaszkę od kręgów za pomocą nożyczek.
- Wprowadzić nożyczki do foramen magnum i przeciąć czaszkę wzdłuż linii środkowej do połowy, aby umożliwić przenikanie formaliny do tkanek miękkich podczas utrwalania.
- Utrwalić czaszkę w 10% neutralnym buforowanym formalinie (NBF) przez 24 godziny w temperaturze pokojowej.
- W celu dekalcyfikacji umieścić próbkę i osobną kasetkę, owiniętą gazą, aby zapobiec stykaniu się Rexynu z kością, w butelce z mieszaniną kwasu mrówkowego. Inkubować przez 12 godzin w temperaturze pokojowej, a następnie płukać stale pod bieżącą wodą przez około 20 minut.
- Przyciąć próbkę do przegrody nosowej i poza oczodołami za pomocą żyletki.
- Próbkę i kasetkę można przechowywać krótkoterminowo w 10% NBF.
- Umieścić próbkę w procesorze tkanek na nocne przetwarzanie. Ma to na celu usunięcie wody z próbki w przygotowaniu do zatapiania w parafinie.
- Wyjąć przetworzoną tkankę, zatopić w bloku parafiny z pyskiem skierowanym w dół i pozostawić do ostygnięcia.
- Wyciąć automatycznym mikrotomem przybliżone przekroje poprzeczne o grubości 15 μm, zbliżając się do przybliżonej lokalizacji NALT, a następnie kontynuować cięcie w sekcjach o grubości 5 μm w celu naniesienia na szkiełka w kąpieli wodnej o temperaturze 44,3 °C.
- Do oceny ablacji NALT należy zastosować barwienie histologiczne hematoksyliną i eozyną (H&E).
4. Pobieranie próbek biologicznych od myszy
4.1 Surowica
- Ostrożne podniesienie temperatury ciała za pomocą lampy grzewczej zwiększy przepływ krwi. Krew należy pobrać, wykonując nacięcie bocznej żyły ogonowej za pomocą skalpela chirurgicznego. Pozostawić krew, aby swobodnie ściekała do probówki Microtainer z separatorem serum.
- Miejsce nacięcia należy lekko ucisnąć materiałem chłonnym, takim jak gaza lub ręcznik, aby zatamować krwawienie.
- Krew pozostawić do skrzepnięcia w probówkach Microtainer na 30 minut, a następnie wirować w zakresie 6-15 x 1 000 g przez co najmniej 90 sekund.
- Oddzielone serum przenieść z probówki Microtainer do czystej probówki Eppendorf w celu przechowywania w temperaturze -80 °C.
4.2 Ślina
- Trzymając znieczuloną mysz w pozycji pionowej, pipetować 20-30 μL sterylnego roztworu soli fosforanowej (PBS) pomiędzy policzek a linię dziąseł. Zebrać rozcieńczoną ślinę, kierując końcówkę pipety pomiędzy policzek a linię dziąseł.
- Przenieść rozcieńczoną ślinę do nowej probówki zawierającej 10 μL 2x inhibitora proteaz i przechowywać w temperaturze -20 °C.
4.3 Wydzielina z nosa
- Poddać mysz eutanazji przed pobraniem wydzieliny z nosa, zgodnie z zatwierdzonymi wytycznymi IACUC. Należy unikać stosowania anestetyków wziewnych, które mogą wpływać na NALT.
- Trzymając mysz w pozycji pionowej, ostrożnie pipetować 30 μL sterylnego PBS do jednego otworu nosowego i zebrać płukanie z drugiego otworu nosowego.
- Przenieść płukanie do nowej probówki zawierającej 10 μL 2x inhibitora proteaz i przechowywać w temperaturze -20 °C.
4.4 Wydzielina pochwy
- Wprowadź końcówkę mikropipety do otworu sromu u uśpionej myszy, wypłucz pochwę 50 μL sterylnego PBS i pobierz cały płyn za pomocą mikropipety.
- Przenieś płyn z płukania do nowej probówki zawierającej 10 μL inhibitora proteaz 2x i przechowuj w temperaturze -20 °C.
5. Przeciwciała swoiste dla antygenu lub cytokiny w zebranych próbkach można zmierzyć za pomocą metody ELISA lub innej metody ilościowej.
6. Reprezentatywne wyniki
Rysunek 1 przedstawia ogólny schemat etapów przetwarzania tkanki zawierającej NALT do analizy ex vivo. Na Rysunku 2 (A, B) pokazano wielkość podniebienia oraz miejsce nacięcia podczas operacji ablacji (A), oznaczone linią przerywaną. Lokalizacja NALT została wskazana strzałkami w obszarze przedtrzonowców na wyciętym i barwionym hematoksyliną podniebieniu na Rysunku 2 (C), co obrazuje równoległe tkanki.
Rycina 3 przedstawia etapy operacji uszkodzenia NALT, pokazując odsłonięcie podniebienia twardego w celu uzyskania dostępu do NALT (A, B), ablację (C) oraz końcową kauteryzację nacięcia (D). Przekrój poprzeczny obszaru zatok nosowych otaczających NALT przed operacją, wykonany metodą H & E, przedstawiono na Rycini 3E, natomiast obraz uszkodzenia NALT mikrokuretką bezpośrednio po operacji widoczny jest na Rycinie 3F. Po zapewnieniu odpowiedniego czasu na rekonwalescencję pooperacyjną nacięcia powinny być zamknięte, a jama nosowa pozbawiona NALT (Rycina 3G).
Typowe wyniki eksperymentalne uzyskane przy użyciu tych technik przedstawiono na Rysunku 4, porównując nadsączki z hodowli tkankowych i próbki biologiczne z badania nad szczepionką podjednostkową przeciwko gronkowcowi (STEBVax). Myszy otrzymały STEBVax drogą donosową (IN) lub dosytnieniową (IP). Szczepionka została sformułowana z adiuwantem aktywującym szlak receptora Toll-podobnego 43,14, a grupom kontrolnym podano wyłącznie sól fizjologiczną lub szczepionkę bez adiuwantu. Hodowle NALT uzyskane z grup eksperymentalnych wydzielały do pożywki swoiste dla antygenu immunoglobuliny, które można było zmierzyć za pomocą testu ELISA. W tym przykładzie (Rysunek 4A) wyniki wskazują, że największe ilości IgA były uwalniane przez NALT uzyskane od myszy szczepionych donosowo szczepionką podjednostkową w połączeniu z adiuwantem.
Próbki biologiczne (takie jak surowica, ślina, wydzieliny z nosa, wydzieliny z pochwy) pobrane od myszy kontrolnych lub pozbawionych NALT można wykorzystać do profilowania odpowiedzi immunologicznej in vivo na antygeny nosowe w celu porównania z wynikami hodowli tkankowych. Na Rysunku 4B odpowiedzi IgA i IgG na szczepienie donosowe były znacznie obniżone w przypadku braku funkcjonalnej tkanki NALT. Poziomy swoistych dla antygenu IgA były zazwyczaj wyższe niż IgG w wydzielinach błon śluzowych (ślina, płukanie nosa) u myszy zaszczepionych.

Rycina 1. Schemat pobierania NALT i hodowli ex vivo.

Rysunek 2. Wizualizacja podniebienia myszy z zaznaczeniem położenia NALT oraz nacięcia chirurgicznego. Wielkość i lokalizacja górnego podniebienia z nacięciem chirurgicznym zaznaczonym linią przerywaną (A); wycięte górne podniebienie (B) lub barwione hematoksyliną (C) w celu uwidocznienia równoległego NALT w obszarze przedtrzonkowym podniebienia (zbarwione na ciemnofioletowo po stronie przedniej podniebienia). NALT wskazano strzałkami.

Rycina 3. Chirurgiczne przerwanie NALT. Kluczowe etapy operacji przerwania NALT: widok podgrzbietowy podniebienia górnego myszy przed operacją (A); nacięcie w linii środkowej podniebienia górnego w celu uzyskania dostępu do NALT (B); wprowadzenie mikrokyrety przez nacięcie w linii środkowej w celu naruszenia integralności struktury NALT (C); kauteryzacja nacięcia po zakończeniu operacji (D). Obrazy mikroskopowe jam nosowych, barwienie H&E, przed operacją (E); bezpośrednio po operacji (F); oraz mysz z pomyślnie zagojoną raną, pozbawiona NALT (G).

Rycina 4. Przeciwciała specyficzne dla szczepionki z hodowli NALT, śliny i wydzieliny z nosa pobranych od szczepionych myszy. Myszy kontrolne z usuniętą tkanką NALT lub myszy prawidłowe zostały zaszczepione drogą donosową (IN) lub dosytroniczną (IP) STEBVax, a następnie pobrano próbki biologiczne. Poziomy przeciwciał w próbkach wykonanych w trzech powtórzeniach zmierzono za pomocą testu ELISA. (A) Tkankę NALT usunięto z myszy kontrolnych (brak manipulacji chirurgicznych) i poddano hodowli w celu zbadania odpowiedzi przeciwciał. Odpowiedź IgA specyficzna dla szczepionki w hodowli dla myszy szczepionych drogą IN była statystycznie różna od grupy kontrolnej (test t Studenta, p ≤ 0.01, w porównaniu do braku adiuwantu lub braku szczepionki). (B) Usunięcie NALT znacznie zredukowało specyficzne odpowiedzi przeciwciał po szczepieniu drogą IN. Wystąpiły istotne różnice między poziomami specyficznych przeciwciał w grupach NALT- i NALT+ (brak operacji lub operacja kontrolna) we wszystkich porównaniach z wyjątkiem wyników dla IgG w ślinie (test t Studenta, p≤ 0.05).