$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Tutaj demonstrujemy protokół do oceny, czy powszechne komórki progenitorowe komórek dendrytycznych (CDP) są zdolne do powstania populacji plazmocytoidalnych komórek dendrytycznych (pDC) w plamie Peyera (PP). Ogólnym celem zastosowania tej metody była ocena regulacji rozwojowej pDC w plastrze Peyera (PP pDCs). Powodem, dla którego jest to ważne, jest to, że PP pDC różnią się od pDC znajdujących się w innych tkankach, w tym w szpiku kostnym, krwi i śledzionie, a zatem nie jest jasne, czy PP pDC i inne populacje pDC są powiązane rozwojowo i/lub funkcjonalnie. W szczególności pDC są powszechnie znane z tego, że są głównymi producentami interferonu typu I (IFN) w układzie krwiotwórczym, reagując na stymulację receptorów Toll-podobnych 7 i 9 (TLR7/9) poprzez szybkie wydzielanie IFN1-3. Jednak PP pDC mają niedobór w wytwarzaniu IFN typu I w odpowiedzi na stymulację agonistą TLR4,5. Co więcej, PP pDC różnią się również od pDC znajdujących się w szpiku kostnym i śledzionie tym, że wymagają sygnałów z receptora interferonu typu I (IFN) (IFNAR1) lub cząsteczki sygnałowej IFN STAT1 do ich rozwoju i / lub akumulacji5. Dane te sugerują możliwość, że różne mechanizmy regulacyjne kontrolują PP pDC w porównaniu z pDC w innych narządach (np. szpiku kostnym, śledzionie)5.
Przesłanka, która doprowadziła do opracowania tej metody, opierała się na najnowszych osiągnięciach w zrozumieniu biologii komórek dendrytycznych (DC). Większość, jeśli nie wszystkie, podzbiory DC pochodzą od hematopoetycznych komórek progenitorowych, które wyrażają receptor kinazy tyrozynowej 3 podobny do FMS (Flt3)6-10; jednak rozwój DC nie ogranicza się do klasycznych szlaków szpikowych i limfoidalnych. Na przykład wspólne komórki progenitorowe szpiku Flt3+ (CMPs, lin- IL-7R- Sca-1- c-kit+ CD34+ FcγRlo/-) powodują powstawanie CDP (lin- c-kitlo CD115+ Flt3+), które dalej różnicują się w pDC i konwencjonalne DC (cDCs)9,10. Natomiast wspólne komórki progenitorowe limfoidalne Flt3 + (CLPs, lin- IL-7R + Sca-1lo c-kitlo) rozwijają się głównie w pDC11. W związku z tym wcześniejsze badania wskazują, że pDC powstają z co najmniej 2 odrębnych populacji progenitorów układu krwiotwórczego pod regulacją Flt3L, chociaż typowa analiza została ograniczona do podzbiorów pDC szpiku kostnego, śledziony i / lub krwi. W związku z tym populacje progenitorowe, które generują PP pDC, wymagały zbadania. Zrozumienie pochodzenia PP pDC rzuci światło na to, czy dzielą one wspólne ścieżki rozwojowe z innymi populacjami pDC, czy też wykorzystują odrębne mechanizmy podczas ich generowania w PP.
Unikalną zaletą opisanego tutaj podejścia jest wykorzystanie myszy, które wykazują poważny niedobór PP pDCs, jako biorców do adoptywnego transferu krwiotwórczych komórek progenitorowych. Myszy z delecją genetyczną w genie kodującym IFNAR1 (myszy Ifnar-/-) lub STAT1 (Stat1-/-) wykazały uderzające zubożenie w PP pDCs5. W związku z tym szczepy te zapewniają środowisko, w którym PP pDC są redukowane, co pozwala na przeprowadzenie adoptywnych badań transferowych przy braku silnych reżimów ablacji komórek, takich jak śmiertelne napromieniowanie. Dodatkowym atutem przedstawionej metody jest zastosowanie hydrodynamicznego transferu genów (HGT) w celu stymulacji podwyższonych ilości krążącego Flt3L. Zapewnia to opłacalne podejście do indukcji Flt3L in vivo, w porównaniu z wstrzykiwaniem rekombinowanego białka. W licznych badaniach, w tym w naszym laboratorium, wykorzystano HGT do indukowania ilości cytokin w różnych warunkach eksperymentalnych5,12,13.
Podział pracy i precyzyjne funkcje immunologiczne dla DC są przedmiotem dużego zainteresowania immunologii. W szczególności pDC są ważnymi mediatorami tolerancji doustnej i ogólnoustrojowej odpowiedzi przeciwwirusowej, ale wydaje się również, że przyczyniają się do rozwoju i utrzymywania się autoimmunizacji i raka14-17. Opisany w niniejszym dokumencie protokół pozwoli na pełniejsze zbadanie mechanizmów rozwojowych regulujących PP pDC. Ponadto podejście to może pozwolić na badania oceniające funkcję PP pDC i może zostać rozszerzone o zrozumienie regulacji i funkcji innych populacji immunologicznych w obrębie PP.