W tym badaniu prezentujemy system hodowli in vitro, który może efektywnie generować pDC poprzez kokulturę pospolitych komórek progenitorowych limfoidalnych z komórkami zasilającymi AC-6 w obecności ligandu Flt3.
Artykuł metodologiczny
W tym badaniu prezentujemy system hodowli in vitro, który może efektywnie generować pDC poprzez kokulturę pospolitych komórek progenitorowych limfoidalnych z komórkami zasilającymi AC-6 w obecności ligandu Flt3.
Plazmocytoidalne komórki dendrytyczne (pDC) są potężnymi komórkami wytwarzającymi interferon typu I (IFN-I), które są aktywowane w odpowiedzi na infekcję lub podczas reakcji zapalnych. Niestety, badania funkcji pDC są utrudnione ze względu na ich niską częstotliwość w narządach limfatycznych, a istniejące metody wytwarzania prądu stałego in vitro w przeważającej mierze faworyzują produkcję cDC w stosunku do pDC. W tym miejscu przedstawiamy unikalne podejście do wydajnego generowania pDC z powszechnych limfoidalnych komórek progenitorowych (CLP) in vitro. W szczególności protokół szczegółowo opisywał, w jaki sposób oczyszczać CLP ze szpiku kostnego i generować pDC poprzez kokulturację z napromieniowanymi γ komórkami zasilającymi AC-6 w obecności ligandu Flt3. Unikalną cechą tego systemu hodowli jest to, że CLP migrują pod komórkami AC-6 i stają się komórkami tworzącymi obszar bruku, co jest krytycznym krokiem dla ekspansji pDC. Morfologicznie odrębne DC, a mianowicie pDC i cDC, zostały wygenerowane po około 2 tygodniach ze składem 70-90% pDC w optymalnych warunkach. Zazwyczaj liczba pDC generowanych tą metodą jest około 100-krotnie większa niż liczba zainicjowanych CLP. W związku z tym jest to nowatorski system, za pomocą którego można solidnie generować dużą liczbę pDC wymaganą do ułatwienia dalszych badań nad rozwojem i funkcjonowaniem tych komórek.
Komórki dendrytyczne (DC) to profesjonalne komórki prezentujące antygen, które odgrywają ważną rolę w kontrolowaniu odpowiedzi immunologicznej1. Chociaż DC są niejednorodne, można je ogólnie podzielić na dwie populacje, konwencjonalne DC (cDC) i plazmocytoidalne DC (pDCs)2,3. Oprócz narządów limfatycznych, cDC i pDC znajdują się również w tkankach, w tym w płucach, jelitach i skórze2. Morfologia cDC i pDC różni się, przy czym cDC wykazują dendrytowe projekcje, a kształt pDC jest bardziej podobny do komórek plazmatycznych. Ponadto powszechny mysi marker DC, CD11c, ulega wyższej ekspresji na cDC niż na pDC. Co więcej, cDC można dalej podzielić na cDC CD11b+CD24- cDC i cDC CD11b-CD24+, z których oba wyrażają wyższe poziomy MHC klasy II i cząsteczek kostymulujących niż pDC2. Z drugiej strony wykazano, że dojrzałe pDC selektywnie eksprymują Siglec-H i BST24. Funkcjonalnie cDC są lepszymi komórkami prezentującymi antygen niż pDC; jednak pDC mogą wytwarzać ogromne ilości interferonu typu I po zakażeniu wirusem lub stymulacji zapalnej5.
Zarówno cDCs, jak i pDC są krótkotrwałe, dlatego muszą być stale uzupełniane z komórek progenitorowych w szpiku kostnym (BM)6,7. Adoptywny transfer wspólnych komórek progenitorowych szpiku (CMP) i zwykłych komórek progenitorowych limfoidalnych (CLP) do myszy śmiertelnie napromieniowanych pokazuje, że cDC i pDC mogą być generowane z obu linii8-10. Istnieje jednak podzbiór pDC, które wyrażają RAG1 / 2 i mają przegrupowane segmenty D-J w locus IgH11,12. Komórki te mają również podobieństwa molekularne z limfocytami B, w tym ekspresję markera B220, receptory wyczuwające kwasy nukleinowe (TLR7 / TLR9) i czynniki transkrypcyjne (Spib i Bcl11a)13, cechy uważane za sygnatury linii limfoidalnej. W związku z tym CLP mogą być dobrym wyborem do generowania pDC in vitro ze względu na podobieństwo linii.
Podczas gdy częstość występowania zarówno cDC, jak i pDC u ludzi i myszy jestbardzo niska6, DCs, szczególnie cDCs, mogą być generowane in vitro z BM lub komórek progenitorowych w obecności cytokin, takich jak GM-CSF11,14 lub ligand Flt3 (FL) przy użyciu systemów bezzasilających 11,15,16. Niestety, nie jest możliwe wytworzenie dużej liczby pDC in vitro przy użyciu FL11,15,16. Wcześniej wykazaliśmy, że pDC mogą być efektywnie generowane in vitro z CLP przy użyciu systemu zasilania AC-617. Zaletą zastosowania linii komórek zrębu AC-6 w systemie hodowli jest to, że zapewnia ona kontakt komórka-komórka i wydzielanie cytokin, które wspierają wytwarzanie dużej liczby pDC z CLP. Chociaż produkcja z wykorzystaniem tego systemu jest dość solidna, konieczne jest staranne odtworzenie procedur opisanych poniżej, aby zapewnić wydajne wytwarzanie pDC.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Myszy C57BL/6 typu dzikiego zakupiono w National Laboratory Animal Center (NLAC) na Tajwanie. Wszystkie myszy zostały wyhodowane i trzymane w określonych warunkach wolnych od patogenów. Protokoły i procedury wykorzystania zwierząt zostały poddane przeglądowi i zatwierdzone przez Instytucjonalny Komitet ds. Opieki i Wykorzystania Zwierząt National Taiwan University College of Medicine (numer zezwolenia: 20120075). Ponadto naukowcy dołożyli wszelkich starań, aby zmniejszyć ryzyko bólu, cierpienia lub dystresu u zwierząt podczas przeprowadzania eksperymentów. Wszystkie opisane procedury zostały przeprowadzone w RT w rękawiczkach.
1. Przygotowanie ogniw zasilających AC-6
Uwaga: Linia komórek zrębu18 AC-6.21 (w skrócie AC-6) (dostarczona przez I. Weissmana, Uniwersytet Stanforda) powinna być utrzymywana w RPMI uzupełnionym 15% inaktywowaną termicznie płodową surowicą bydlęcą (FBS). Aby służyć jako komórki zasilające, komórki AC-6 są γ napromieniowywane 3,000 rad (30Gy) na dzień przed kokulturą, aby zapobiec ich proliferacji. Należy zauważyć, że komórki AC-6 mają tendencję do utraty zdolności do różnicowania, jeśli są przepełnione podczas konserwacji lub jeśli ich liczba przejścia przekracza 20.
2. Izolowanie komórek BM od myszy
3. Analiza FACS i sortowanie CLP
4. Coculture CLP i AC-6
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Z kości udowych i piszczeli jednej myszy szczepu C57BL/6 typu dzikiego w wieku 6-8 tygodni zazwyczaj izoluje się łącznie 4-6x107 komórek szpiku kostnego (BM). W celu wyizolowania CLP, całkowitą populację komórek BM barwi się przeciwciałami sprzężonymi z PE przeciwko markerom linii (CD3, CD8, B220, CD19, CD11b, Gr-1, Thy1.1, NK1.1, TER119 oraz MHC-II), przeciwciałem anti-c-Kit-PerCP/Cy5.5, anti-Sca-1-FITC, anti-M-CSFR-APC oraz anti-IL-7Rα-PE/Cy7, a następnie analizuje się i sortuje za pomocą sortera komórek. St...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
W tym miejscu opisujemy system hodowli in vitro dla solidnego wytwarzania DC, a w szczególności pDC, z niewielkiej liczby CLP. Wyjątkowość tego systemu hodowli wynika z zastosowania komórek AC-6, linii komórek zrębu, jako karmników. Wykazano, że takie podejście dostarcza nie tylko cytokin, takich jak IL-7, SCF, M-CSF i FL20, ale także kontakt komórka-komórka21 niezbędny do wspierania rozwoju prądu stałego. Komórki AC-6 były już wcześniej wykorzystywane do ułatwienia badań nad rozwojem D...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Jesteśmy wdzięczni doktorom Markusowi Manzowi i Irvingowi Weissmanowi za dostarczenie odczynników. Doceniamy również usługi świadczone przez Główny Zakład Analizy Cytometrii Przepływowej i Sortowania Komórek w Pierwszym i Drugim Laboratorium Podstawowym odpowiednio w National Taiwan University College of Medicine i szpitalu NTU. Prace te były wspierane przez Ministerstwo Nauki i Technologii Tajwanu (MOST 102-2320-B-002-030-MY3) oraz Narodowe Instytuty Badawcze Zdrowia na Tajwanie (NHRI-EX102-10256SI i NHRI-EX103-10256SI).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Anty-mysz Ly6g/Ly6c (PE), klon RB6-8C5 | Biolegend | 108408 | marker linii |
| Anty-mysz NK1.1 (PE), klon PK136 | Biolegend | 108708 | marker linii |
| Anti-mysz CD11b (PE), klonM1/70 | Biolegend | 101208 | marker liniowy |
| Anty-mysz CD19 (PE), klon eBio1D3 | Biolegend | 115508 | marker liniowy |
| Anty-mysz B220 (PE), klon RA3-6B2 | Biolegend | 103208 | marker linii/FACS |
| Anty-mysz CD3 (PE), klon 17A2 | Biolegend | 100308 | marker linii |
| Anty-mysz CD8a (PE), klon 53-6.7 | Biolegend | 100707 | marker liniowy |
| Anty-mysz MHC-II (PE), klon NIMR-4 | Biolegend | 107608 | marker linii |
| Anty-mysz Ter119 (PE), klon TER-119 | Biolegend | 116208 | marker linii |
| Anti-mouse Thy1.1 (PE), klon HIS51 | eBioscience | 12-0900-83 | marker linii |
| Anti-mouse M-CSFR (APC), klon AFS98 | Biolegend | 135510 | FACS |
| Anti-mouse c-Kit (PerCP/Cy5.5), klon 2B8 | Biolegend | 105824 | FACS |
| Anti-mouse Sca-1 (FITC), klon D7 | Biolegend | 108106 | FACS |
| Anti-mouse IL-7Ra (PE/Cy7), klon A7R34 | Biolegend | 135014 | FACS |
| Anti-mouse CD11c (PerCP/Cy5.5), klon N418 | Biolegend | 117328 | FACS |
| Anti-mouse CD11b (FITC), klon M1/70 | Biolegend | 101206 | FACS |
| FACSAria III | BD Biosciences | Sortownik komórek | |
| Rurka sortująca FACS | BD Biosciences | 352054 | |
| FlowJo FlowJo LLC | Oprogramowanie do analizy przepływu |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE
Poproś o pozwolenie