$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
UWAGA: Upewnij się, że wszystkie protokoły dotyczące zwierząt są zatwierdzone i zgodne z przepisami Instytucjonalnego Komitetu ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt (IACUC) oraz Przewodnikiem Narodowej Rady ds. Badań Naukowych dotyczącym opieki i użytkowania zwierząt laboratoryjnych. Myszy dawcy mogą być samcami lub samicami, ale myszy biorcy powinny być samcami. Jeśli mają być wykorzystane samice biorców, myszy dawcy muszą być samicami5. Utrzymuj kolonie przy użyciu zwykłej, niesterylnej ściółki i niezakwaszonej wody, ponieważ mogą one wpływać na mikrobiotę jelitową, a tym samym na fenotyp zapalenia jelita grubegomyszy 5,6.
1. Przygotowanie do eksperymentu
- Używaj lodowatych pożywek i. Utrzymuj komórki na lodzie przez cały czas trwania eksperymentu.
- Przeprowadź eksperyment w sterylnym kapturze zagrożenia biologicznego przy użyciu sterylnej techniki.
2. Izolacja limfocytów T śledziony
- Eutanazja myszy/myszy dawcy w komorze CO2, a następnie zwichnięcie szyjki macicy. Spryskaj brzuch 70% etanolem.
- Wykonaj poziome nacięcie w jamie brzusznej i oderwij skórę, aby odsłonić otrzewną. Przytrzymaj otrzewną z dala od narządów wewnętrznych za pomocą kleszczy i wykonaj nacięcie w lewej otrzewnej brzusznej, aby odsłonić i wyciąć śledzionę.
- Umieścić śledzionę w 10 ml kompletnej pożywki na szalce Petriego. Usuń i wyrzuć nadmiar tkanki ze śledziony.
- Użyj 2 wysterylizowanych szkiełek szkiełkowych, aby zmiażdżyć i rozdzielić śledzionę na jednokomórkową zawiesinę. Przefiltrować zawiesinę komórek przez sitko o średnicy 70 μm do stożkowej probówki o pojemności 50 ml i przepłukać sitko 5 ml Complete Media. Umieść do 5 śledzion w jednej stożkowej probówce o pojemności 50 ml.
- Odwirować komórki przy 450 x g przez 7 min. Odlać supernatant przez wylanie lub odsysanie próżniowe do pojemnika na odpady.
- Delikatnie zawiesić komórki w 5 ml na śledzionę buforu Lysis Buffer, aby lizować czerwone krwinki przez 10 minut w temperaturze pokojowej. Dodać równą objętość pożywki Complete (5 ml na śledzionę) do probówki.
- Odwirować komórki przy 450 x g przez 7 min. Odlać supernatant przez wylanie lub odsysanie próżniowe do pojemnika na odpady.
- Delikatnie zawieś ponownie komórki w 10 ml buforu do etykietowania.
- Policz komórki przez wykluczenie błękitu trypanowego.
- Usunąć 20 μl zawiesiny komórkowej i dodać do 180 μl błękitu trypanowego do probówki do mikrofuge i dokładnie wymieszać. Po 5 minutach dodać 10 μl znakowanych komórek do hemocytometru i policzyć inne niż niebieskie komórki pod mikroskopem. Określ całkowitą liczbę żywotnych komórek. Wyrzuć mieszankę komórkowo-trypanową błękitu.
- Odwirować komórki w 10 ml buforu do etykietowania przy 450 x g przez 7 minut. Odlać supernatant przez wylanie lub odsysanie próżniowe do pojemnika na odpady.
3. Wzbogacanie limfocytów T CD4+
UWAGA: Postępuj zgodnie z instrukcjami producenta dla konkretnych produktów używanych w tej sekcji.
- Delikatnie zawiesić komórki do zawiesiny jednokomórkowej o wymiarach 20 x 106 komórek/ml w zimnym buforze do etykietowania.
- Dodać 5 μl na 1 x 106 komórek biotynylowanych przeciwciał wzbogacających limfocyty T CD4. Inkubować komórki na lodzie przez 15 minut.
- Dodaj 10-krotną objętość bufora do etykietowania. Odwirować komórki w ilości 450 × g przez 7 minut. Ostrożnie odessać cały supernatant za pomocą odsysania próżniowego do pojemnika na odpady.
- Dokładnie wirować cząstki magnetyczne sprzężone ze streptawidyną. Dodać 5 μl cząstek na 1 x 106 komórek.
- Wymieszaj dokładnie, ale delikatnie. Mieszać w temperaturze 6-12 °C przez 30 minut.
- Dodać bufor do etykietowania o stężeniu 20-80 x 106 komórek/ml. Przenieść do 1,0 ml oznakowanych komórek na probówkę okrągłodenną o wymiarach 12 x 75 mm (określaną jako "probówka z frakcją dodatnią").
- Umieść każdą probówkę z frakcją dodatnią na magnesie na 6-8 minut.
- Trzymając probówki z frakcją dodatnią nadal na magnesie, ostrożnie przenieś supernatant z probówki frakcji dodatniej ze szklaną pipetą Pasteura do nowej sterylnej probówki stożkowej o pojemności 50 ml (zwanej "frakcją wzbogaconą"). Ta wzbogacona frakcja zawiera limfocyty T CD4 +. Uważaj, aby nie zakłócić oznaczonych komórek przyciąganych do magnesu.
- Zawiesić komórki pozostawione w probówkach z frakcją dodatnią w tej samej objętości buforu znakującego, co w kroku 3.6, energicznie pipetując w górę iw dół. Umieść probówkę z frakcją dodatnią z powrotem na magnesie na 6-8 minut.
- Trzymając probówki z frakcją dodatnią nadal na magnesie, ostrożnie przenieś supernatant (frakcja wzbogacona, CD4+) z probówki frakcji dodatniej ze szklaną pipetą Pasteura do sterylnej probówki stożkowej o pojemności 50 ml z kroku 3.8 bez naruszania komórek przymocowanych do magnesu.
- Powtórz kroki 3.9-3.10, aby zwiększyć wydajność uzyskanych limfocytów T CD4 +. Kontynuuj protokół z użyciem wzbogaconej frakcji (komórki CD4+).
4. Etykietowanie i sortowanie komórek7
- Odwirować wzbogacone komórki przy 450 x g przez 7 minut. Odlać supernatant przez odlanie lub odsysanie próżniowe do pojemnika na odpady.
- Ponownie zawiesić komórki w 1 ml buforu do etykietowania. Usunąć podwielokrotność komórek do zliczenia i oceny żywotności komórek poprzez wykluczenie błękitu trypanowego, jak w kroku 2.9.
- Dodać objętość buforu do etykietowania do 10 x 106 komórek/ml; jeśli komórki są już <10 x 106, odwirować przy 450 x g przez 7 minut, wyrzucić supernatant przez wylanie lub odsysanie próżniowe do pojemnika na odpady i dodać objętość buforu do etykietowania do 10 x 106 komórek/ml.
- Ustaw oddzielne podwielokrotności po około 5-10 × 105 komórek każda dla niebarwionych, barwionych izotypem i pojedynczo barwionych komórek kontrolnych w probówkach do mikrofugów.
- Dodać 5 μg/ml CD4-FITC i 1 μg/ml CD45RB-PE do komórek. Dodać barwienia kontrolne izotypu i pojedyncze barwienia w tym samym stężeniu do odpowiednich podwielokrotności w probówkach do mikrofuge. Dobrze wymieszaj, ale delikatnie i inkubuj na lodzie chronionym przed światłem przez 30 minut.
- Dodaj 10-krotnie większą objętość bufora etykietowania do komórek i kontrolek. Wirować 450 x g przez 7 min. Wyrzucić supernatant przez odsysanie próżniowe do pojemnika na odpady.
- Ponownie zawieś w buforze etykietowania do woluminu w kroku 4.5. Wirować 450 x g przez 7 min. Wyrzucić supernatant przez odsysanie próżniowe do pojemnika na odpady.
- Zawiesić w buforze do etykietowania do 10 x 106 komórek/ml. Przepuścić komórki przez sitko 70 μm do probówki FACS. Przechowywać na lodzie chronionym przed światłem, dopóki nie będzie gotowy do FACS.
- Ustaw i określ odpowiednią kompensację w sortowniku komórek z niebarwionymi komórkami i pojedynczymi kontrolami.
- Wyklucz nieżywotne komórki z bramkowaniem rozproszenia do przodu i bocznie (Rysunek 1A). Skonfiguruj bramkowanie dla komórek CD4 + i CD45RB + z kontrolkami barwionymi izotypem. Komórki bramkowe w populacji CD4+.
- Sortuj komórki CD4+ na populacje owysokiej zawartości CD45RB iniskiej CD45RB za pomocą prostego histogramu dla komórek barwionych PE do probówek z 2 ml Complete Media. Wysoka populacja CD45RB reprezentuje najwyższe 40% komórek CD4 + CD45RB + (wysoki CD45RB), aniska populacja CD45RB to najniższe 20% komórek CD4 + CD45RB + (CD45RBniski; Rysunek 1B).

Rysunek 1: Reprezentatywne wykresy cytometrii przepływowej populacji limfocytów T CD4 + CD45RB podczas analizy FACS. (A-C) Splenocyty barwione CD4 i PE FITC CD45RB od myszy C57BL / 6 dawcy posortowano za pomocą FACS na populacje limfocytów T CD4 + CD45RBo wysokiej i CD4 + CD45RBo niskim poziomie. (A) Zdarzenia dubletowe zostały wykluczone z wykresu punktowego do przodu. (B) Limfocyty bramkowano na wykresie rozproszenia do przodu i z boku. (C) Limfocyty T CD4 + bramkowano, a (D) Limfocyty T CD4 + CD45RB + wykreślono na histogramie PE w porównaniu ze zdarzeniami. Niskie komórki CD4 + CD45RB zostały uznane za najniższe 20% komórek CD45RB +. Wysokie komórki CD4 + CD45RB zdefiniowano jako najwyższe 40% komórek CD45RB +.
- Uruchom podwielokrotność każdej populacji komórek na maszynie FACS, aby ocenić czystość populacji.
- Odwirować posortowane komórki w dawce 450 x g przez 7 minut. Zawiesić w 1 ml PBS. Usunąć podwielokrotność komórek do zliczenia i oceny żywotności komórek poprzez wykluczenie błękitu trypanowego, jak w kroku 2.9.
5. Wstrzykiwanie komórek do odbiorców
- Ponownie zawieś posortowane komórki do 4 x 106 komórek/ml (CD45RBwysoki) lub 2 x 106 komórek/ml (CD45RBniski) w PBS.
- Przenieś 100 μlkomórek o wysokiej zawartości CD45RB na biorcę do nowej sterylnej probówki. Dodaj 100 μl PBS na odbiorcę do tej probówki. Zatem całkowita objętość wstrzyknięcia na zwierzę wynosi 200 μl, a całkowita ilość komórek na biorcę to 4 x 105 naiwnych limfocytów T CD4 + CD45RB.
- Jeśli pożądana jest grupa eksperymentalna otrzymująca komórki regulatorowe T, przenieś 100 μlkomórek o wysokiej zawartości CD45RB na biorcę do nowej sterylnej probówki. Dodać 100 μlniskich komórek CD45RB na odbiorcę do tej samej probówki. Całkowita objętość iniekcji na zwierzę wynosi 200 μl; stosunekwysokich komórek CD45RB doniskich komórek CD45RB wynosi 2: 1.
- Wstrzyknąć 100 μl komórek CD45RBo wysokim poziomie lub CD45RBwysokim/CD45RBo niskim poziomie CD4+ dootrzewnowo po prawej i lewej stronie brzucha (łącznie 200 μl) każdego biorcy.
6. Monitorowanie postępu choroby u zwierząt biorców
- Aby ocenić stan kliniczny zwierząt biorców, należy przypisać łączne wyniki kliniczne dla następujących parametrów8 w dniu wstrzyknięcia, co tydzień po wstrzyknięciu i w momencie uśmiercenia:
- Określ marnotrawstwo, mierząc utratę wagi: 0 – brak utraty wagi; 1 – 0,1-10% utraty początkowej masy ciała; 2 – ponad 10% utrata początkowej masy ciała (ryc. 2A).

Rycina 2: Kliniczne i poważne patologiczne objawy zapalenia występują po przeniesieniu dzikich komórek T o wysokiej zawartości CD4 + CD45RB do myszy biorców Rag1-/- i NRDKO11. (A) Biorcy NRDKO stracili średnio 10% początkowej masy ciała w ciągu 5 tygodni po transferze, podczas gdy biorcy Rag1-/- nie wykazywali w tym czasie klinicznych objawów choroby. Każdy punkt reprezentuje średni procent początkowej masy ciała dla kohorty ± SEM. **, p <0,005. (B) U niektórych myszy rozwinęło się ciężkie zapalenie jelit, o czym świadczy obecność wypadania odbytnicy. Jest to reprezentatywny obraz wypadania odbytnicy u myszy biorcy NRDKO. (C) Rażąco, okrężnice zarówno od myszy biorców Rag1-/-, jak i NRDKO są pogrubione i skrócone w porównaniu z okrężnicami myszy Rag1-/- i NRDKO bez transferu adoptywnego limfocytów T. Okrężnice od myszy biorców NRDKO wykazują ciężki stan zapalny i zwiększoną masę okrężnicy (dane nie pokazane). Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.
-
- Określ jakość stolca, umieszczając zwierzę w czystym pojemniku, aż odda stolec: 0 – brak; 1 – miękki stolec; 2 – wodnisty i/lub krwawy stolec.
- Określ ogólny stan zdrowia zwierzęcia na podstawie obecności następujących objawów choroby: 0 – brak zgarbionej postawy, szczeciniasta sierść lub zmiany skórne; 1 – występowanie któregokolwiek z poniższych: zgarbiona postawa, szczeciniasta sierść lub zmiany skórne.
- Określ obecność wypadania odbytnicy: 0 – brak; 1 – występuje (ryc. 2B).
- Uśmiercać zwierzęta poprzez wdychanie CO2 , a następnie zwichnięcie szyjki macicy, gdy stracą 20% wyjściowej masy ciała lub w pożądanym punkcie czasowym, w zależności od tego, co nastąpi wcześniej. Choroba kliniczna jest zwykle widoczna od 5 tygodnia po wypełnieniu.
- Ocenić nasilenie choroby, jak opisano wcześniej5,7.
- Przypisz wyniki kliniczne jak w kroku 6.18.
- Zmierz długość i wagę okrężnicy (Rysunek 2C).
- Wykonaj analizę histologiczną stanu zapalnego5.
- Określ spontaniczną ekspresję cytokin w kulturach eksplantatów tkanki jelitowej9, węzłach chłonnych krezkowych10 i / lub surowicy11.
- Krótko mówiąc, w przypadku kultur eksplantatów9 usuń okrężnice po uśmierceniu, otwórz wzdłużnie i wyczyść PBS. Inkubować okrężnice na wytrząsarce orbitalnej ustawionej na 250 obr./min w kompletnej pożywce przez 30 minut w temperaturze pokojowej.
- Rozdrobnić tkankę na małe kawałki i inkubować w temperaturze 37 °C w kompletnym podłożu przez 24 godziny. Zebrać supernatant i użyć do ilościowego oznaczania cytokin na tkankę 100 mg metodą ELISA.
- Przeprowadzić charakterystykę ex vivo fenotypów i/lub funkcji limfocytów T10.