$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
T limfocyty są kluczowe dla wielu procesów immunologicznych, w tym wykrywania i eliminowania komórek zakażonych wirusem, zapobiegania autoimmunizacji, wspomagania produkcji przeciwciał przez komórki B i plazmatyczne oraz wykrywania i eliminowania komórek rakowych. Opracowanie barwienia tetramerem peptyd/MHC klasy I limfocytów T CD8 specyficznych dla antygenu 1 oraz niedawny rozwój barwienia tetramerów MHC klasy II limfocytów T CD42 za pomocą cytometrii przepływowej zrewolucjonizowały naszą zdolność do badania i zrozumienia immunobiologii limfocytów T. Chociaż cytometria przepływowa jest niezwykle przydatna do określania ilości i fenotypu limfocytów T specyficznych dla antygenu, nie pozwala na wykrycie przestrzennej lokalizacji limfocytów T specyficznych dla antygenu do innych komórek i struktur w tkankach, a obecne techniki dezagregacji w celu ekstrakcji limfocytów T potrzebnych do cytometrii przepływowej mają ograniczoną skuteczność w tkankach nielimfatycznych3.
My i inni opracowaliśmy metody wykorzystujące peptydowe odczynniki tetramerowe lub multimerowe MHC klasy I i II do barwienia specyficznych dla antygenu limfocytów T CD8 i CD4 w tkankach4,5,6,7,8,9,10,11,12,13. Te metody IST pozwalają na określenie lokalizacji, liczebności i fenotypu specyficznych dla antygenu limfocytów T CD8 i CD4 w tkankach oraz zapewniają środki do wykrywania tych komórek w stosunku do innych komórek i struktur w tkankach. Nasza grupa szeroko wykorzystała barwienie tetramerem MHC-I do badania limfocytów T CD8 specyficznych dla ludzkiego wirusa niedoboru odporności (HIV) i małpiego wirusa niedoboru odporności (SIV) w tkankach limfoidalnych, narządów płciowych i odbytnicy, aby zrozumieć immunopatogenezę HIV i SIV oraz zidentyfikować korelaty skutecznych strategii szczepień14,15,16,17. Ponadto opracowaliśmy również technikę, która łączy IST z hybrydyzacją in situ (ISH) w celu lokalizacji i ilościowego określenia specyficznych dla wirusa limfocytów T CD8 i komórek zakażonych wirusem w tkankach oraz określenia poziomów in vivo efektor-docelowy 18,19.
Tutaj opisujemy protokół wykorzystujący tetramery MHC-I z peptydami do barwienia specyficznych dla antygenu limfocytów T CD8 w świeżych skrawkach tkanek, do przeciwdziałania barwieniu tkanek za pomocą IHC oraz do ilościowego oznaczania komórek o określonych fenotypach w określonych przedziałach tkankowych. Procedury te są takie same, jak te, które zostały zastosowane w naszej niedawnej publikacji Li i wsp., w której określiliśmy lokalizację, liczebność i fenotyp limfocytów T specyficznych dla SIV w tkance limfatycznej podczas przewlekłego zakażenia SIV u makaków20.
W tej procedurze, świeże tkanki są cięte i inkubowane przez noc z tetramerami MHC-I naładowanymi peptydami sprzężonymi z cząsteczkami tiocyjanianu fluoresceiny (FITC). Następnie utrwala się je w paraformaldehydzie. Po utrwaleniu tkanki sygnał z tetramerów MHC jest amplifikowany za pomocą króliczych przeciwciał anty-FITC i inkubowany z fluorescencyjnie znakowanymi przeciwciałami anty-króliczymi IgG, które dodatkowo wzmacniają sygnał z związanych tetramerów. IHC jest stosowany w połączeniu z IST do charakteryzowania limfocytów T specyficznych dla antygenu i otaczających komórek. Przeciwciała, które rozpoznają epitopy na powierzchni komórek lub w przestrzeni zewnątrzkomórkowej, są włączane do pierwotnej inkubacji z tetramerami. Przeciwciała, które rozpoznają epitopy wewnątrzkomórkowe, wymagają przenikania przez ścianę komórkową przed barwieniem. Wybarwione skrawki tkanek są obrazowane za pomocą mikroskopu konfokalnego i analizowane za pomocą oprogramowania konfokalnego. Znakowane komórki są oznaczane ilościowo za pomocą oprogramowania do mikroskopii konfokalnej lub ImageJ. Opisany protokół może być stosowany do barwienia zasadniczo każdej specyficznej dla antygenu limfocytu T CD8 w dowolnej tkance, dla której dostępne są tetramery MHC-I.