Prezentujemy metodę opartą na cytometrii przepływowej do badania rozwoju limfocytów T in vivo przy użyciu genetycznie zmodyfikowanych myszy na tle transgenicznym typu dzikiego lub receptora limfocytów T.
Method Article
Prezentujemy metodę opartą na cytometrii przepływowej do badania rozwoju limfocytów T in vivo przy użyciu genetycznie zmodyfikowanych myszy na tle transgenicznym typu dzikiego lub receptora limfocytów T.
Zdrowy układ odpornościowy wymaga, aby limfocyty T reagowały na obce antygeny, pozostając jednocześnie tolerancyjnymi na własne antygeny. Losowe przegrupowanie receptora limfocytów T (TCR) α i β loci generuje repertuar limfocytów T o ogromnej różnorodności swoistości antygenowej, zarówno dla siebie, jak i obcego. Wybór repertuaru podczas rozwoju w grasicy ma kluczowe znaczenie dla wytworzenia bezpiecznych i użytecznych limfocytów T. Wady selekcji grasiczy przyczyniają się do rozwoju zaburzeń autoimmunologicznych i niedoboru odporności1-4.
wchodzą do grasicy jako podwójnie ujemne (DN) tymocyty, które nie wykazują ekspresji koreceptorów CD4 lub CD8. Ekspresja αβTCR i obu koreceptorów zachodzi w stadium podwójnie dodatnim (DP). Oddziaływanie αβTCR z samopeptydem MHC (pMHC) prezentowanym przez komórki grasicy determinuje los tymocytu DP. Oddziaływania o wysokim powinowactwie prowadzą do selekcji negatywnej i eliminacji samoreaktywnych tymocytów. Interakcje o niskim powinowactwie skutkują pozytywną selekcją i rozwojem pojedynczych dodatnich (SP) limfocytów T CD4 lub CD8 zdolnych do rozpoznawania obcych antygenów prezentowanych przez samo-MHC5.
Selekcja pozytywna może być badana u myszy z poliklonalnym (dzikim) repertuarem TCR, obserwując powstawanie dojrzałych limfocytów T. Nie są one jednak idealne do badania selekcji negatywnej, która polega na usuwaniu małych populacji specyficznych dla antygenu. Do badania selekcji negatywnej wykorzystano wiele systemów modelowych, ale różnią się one zdolnością do rekapitulacji zdarzeńfizjologicznych6. Na przykład stymulacja tymocytów in vitro nie ma środowiska grasicy, które jest ściśle zaangażowane w selekcję, podczas gdy podawanie egzogennego antygenu może prowadzić do niespecyficznej delecji tymocytów7-9. Obecnie najlepszymi narzędziami do badania selekcji negatywnej in vivo są myszy, które wykazują ekspresję transgenicznego TCR specyficznego dla endogennego autoantygenu. Jednak wiele klasycznych modeli transgenicznych TCR charakteryzuje się przedwczesną ekspresją transgenicznego łańcucha TCRα na etapie DN, co skutkuje przedwczesną selekcją negatywną. Nasze laboratorium opracowało model HYcd4, w którym transgeniczny HY TCRα ulega warunkowej ekspresji na etapie DP, umożliwiając dokonanie selekcji negatywnej podczas przejścia DP do SP, jak ma to miejsce u myszy typu dzikiego10.
Tutaj opisujemy protokół oparty na cytometrii przepływowej do badania pozytywnej i ujemnej selekcji grasicy w mysim modelu HYcd4. Podczas gdy selekcja negatywna u myszyHY cd4 jest wysoce fizjologiczna, metody te można również zastosować do innych modeli transgenicznych TCR. Przedstawimy również ogólne strategie analizy selekcji pozytywnej w repertuarze poliklonalnym mające zastosowanie do dowolnych genetycznie manipulowanych myszy.
Patrz Rysunek 1, aby zapoznać się z ogólnym schematem protokołu eksperymentalnego.
1. Sekcja
2. Przygotowanie komórek
3. Barwienie komórek do cytometrii przepływowej
Celem tego protokołu jest nakreślenie strategii analizy selekcji pozytywnej i negatywnej przy użyciu myszy typu dzikiego (WT) i HYcd4. W celu zapoznania się z ogólnymi rozważaniami dotyczącymi projektowania, akwizycji i analizy eksperymentalnej cytometrii przepływowej, odsyłamy czytelników do doskonałej recenzji Tunga i wsp.11
4. Analiza danych cytometrii przepływowej - myszy transgeniczne bez TCR
Używamy FlowJo do analizy danych cytometrii przepływowej. Patrz rysunek 2A, aby zapoznać się ze strategią bramkowania dla myszy transgenicznych innych niż TCR.
5. Analiza danych cytometrii przepływowej - Myszy transgeniczne TCR
Patrz Rysunek 3A, aby zapoznać się ze strategią bramkowania dla transgenicznych myszy TCR.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
W fizjologicznych modelach transgenicznych TCR i myszach WT, selekcja pozytywna rozpoczyna się w faziejasności DP, a następnie przechodzi w fazęotępienia DP po spotkaniu z antygenem. tymocyty DP wchodzą następnie w przejściowy etaplo CD4 + CD8, zanim staną się tymocytami CD4SP lub CD8SP (Figura 2B). Dojrzałe tymocyty SP charakteryzują się wysoką ekspresją TCR i utratą CD24 (ryc. 2C). Podczas gdy profil CD8 przez CD4 może ujawnić de...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Przedstawiony tutaj protokół może być wykorzystany do zbadania selekcji pozytywnej i negatywnej u myszy transgenicznych innych niż TCR i transgenicznych TCR. Protokół ten opisuje barwienie antygenów powierzchniowych. Do dalszej analizy mechanizmów molekularnych często konieczne jest wykonanie barwienia wewnątrzkomórkowego. Używamy BD Biosciences Cytofix/Cytoperm Kit do większości białek wewnątrzkomórkowych oraz BD Biosciences Foxp3 Staining Kit do czynników transkrypcyjnych. Próbki pozyskujemy zazwyczaj natychmiast po ba...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Nie stwierdzono konfliktu interesów.
Autorzy chcieliby podziękować Bing Zhangowi za jego pomoc techniczną. Praca ta została sfinansowana przez Kanadyjski Instytut Badań nad Zdrowiem (MOP-86595). T.A.B jest nowym badaczem CIHR i stypendystą AHFMR. Q.H. jest wspierany przez stypendium CIHR Canada Graduate Scholarship - Doctoral oraz stypendium AIHS w pełnym wymiarze godzin. S.A.N. jest wspierany przez stypendium dla absolwentów Królowej Elżbiety II. A.Y.W.S. jest wspierany przez stypendium podyplomowe NSERC - doktoranckie.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| Zbilansowany roztwór soli HyClone Hanka | Thermo Scientific | SH30030.02 | |
| Sita z siatki metalowej | Cedarlane | CX-0080-E-01 | |
| Szalki Petriego (60 x 15 mm) | Strzykawki Fisher Scientific | 877221 | |
| (3 ml) | BD Biosciences | 309657 | |
| Probówki stożkowe (15 ml) | Sarstedt | 62.554.205 | |
| Mikroskop | Zeiss - Primo Star | 415500-00XX-000 | |
| Hemocytometr | Hausser Scientific | 3110 | |
| 96-dołkowa płytka | Sarstedt | 82.1582.001 | |
| Pipeta wielokanałowa | Fisherbrand | 21-377-829 | |
| Surowica cielęca płodu | PAA | A15-701 | |
| Sól fizjologiczna buforowana fosforanami | Fisher Scientific | ||
| Azydek sodu | IT Baker Chemical Co. | V015-05 | |
| blokujący FcR | Klon 2.4G2 | ||
| Przeciw myszom HY TCR | eBioscience | XX-9930-YY* | Klon T3.70 |
| Anty-mysz CD4 | eBioscience | XX-0042-YY* | Klon RM4-5 |
| Anty-mysz CD8&alfa; | eBioscience | XX-0081-YY* | Klon 53-6.7 |
| Anty-mysz CD24 | eBioscience | XX-0242-YY*Klon | M1/69 |
| Anty-mysz TCRβ | eBioscience | XX-5961-YY* | Klon H57-597 |
| Anty-mysz CD69 Biotynylowany | eBioscience | 13-0691-YY* | Klon H1.2F3 |
| Anty-mysz CD5 Biotynylowany | eBioscience | 13-0051-YY* | Klon 53-7.3 |
| Streptawidyna | eBioscience | XX-4217-YY* | |
| Cytometr przepływowy | BD Biosciences - FACS Canto 338962 | ||
| Probówki FACS | BD Biosciences | 352052 | |
| Oprogramowanie do analizy cytometrii przepływowej | TreeStar - Flowjo | FlowJo v7/9 | |
| HyClone RPMI - 1640 medium | Thermo Scientific | SH30027.01 | |
*XX różni się w zależności od fluorochromu, a YY różni się w zależności od wielkości fiolki. | |||
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission