Limfocyty śródnabłonkowe (IEL) znajdują się w nabłonku jelitowym i znajdują się zarówno wzdłuż błony podstawnej, jak i między sąsiednimi komórkami nabłonkowymi w bocznej przestrzeni międzykomórkowej1. Na każde 5-10 komórek nabłonka przypada około jeden IEL; te IEL służą jako strażnicy zapewniający nadzór immunologiczny nad dużą przestrzenią bariery nabłonkowej jelit2. IEL wyrażające receptor limfocytów T γδ (TCR) stanowią do 60% całkowitej populacji IEL w jelicie cienkim myszy. Badania na myszach z niedoborem limfocytów T γδ wykazują w dużej mierze ochronną rolę tych komórek w odpowiedzi na uszkodzenie jelit, stan zapalny i infekcję3,4,5. Pomimo wygenerowania klasy nokautu Tcrd mouse6, nasze zrozumienie biologii γδ IEL pozostaje ograniczone, częściowo ze względu na fakt, że ligandy rozpoznawane przez γδ TCR nie zostały jeszcze zidentyfikowane7. W rezultacie, brak narzędzi do badania tej populacji komórek utrudnił zbadanie roli aktywacji i funkcji γδ TCR w warunkach fizjologicznych i patologicznych. Aby wypełnić tę lukę, opracowaliśmy techniki obrazowania na żywo w celu wizualizacji zachowań migracyjnych γδ IEL i interakcji z sąsiednimi enterocytami, aby zapewnić dodatkowy wgląd w funkcję γδ IEL i reakcję na bodźce zewnętrzne in vivo.
W ciągu ostatniej dekady, obrazowanie przyżyciowe znacznie poszerzyło nasze zrozumienie zdarzeń molekularnych związanych z wieloma aspektami biologii jelit, w tym z wydalaniem komórek nabłonkowych8, regulacja funkcji bariery nabłonkowej9,10, pobieranie próbek komórek szpikowych zawartości luminalnej11,12 oraz interakcje gospodarz-mikroorganizm11,13,14,15,16. W kontekście biologii IEL, zastosowanie mikroskopii przyżyciowej rzuciło światło na czasoprzestrzenną dynamikę ruchliwości IEL i czynniki pośredniczące w ich zachowaniu nadzoru13,14,15,16. Opracowanie myszy reporterowych TcrdH2BeGFP (TcrdEGFP), które oznaczają γδ IELs za pomocą ekspresji jądrowej GFP17, ujawniło, że γδ IELs są wysoce ruchliwe w nabłonku i wykazują unikalne zachowanie nadzoru, które reaguje na infekcję mikrobiologiczną17,13,14. Niedawno opracowano kolejną mysz reporterową γδ z limfocytów T (Tcrd-GDL), która wyraża GFP w cytoplazmie, aby umożliwić wizualizację całej komórki18. Podobną metodologię zastosowano do zbadania wymagań specyficznych receptorów chemokin, takich jak receptor sprzężony z białkiem G (GPCR)-18 i -55, na dynamikę ruchliwości IEL19,20. W przypadku braku reportera specyficznego dla komórki, fluorescencyjne sprzężone przeciwciała przeciwko CD8α użyto do wizualizacji i śledzenia ruchliwości IEL in vivo19,20. Chociaż dwufotonowa laserowa mikroskopia skaningowa jest powszechnie stosowana do obrazowania przyżyciowego, zastosowanie konfokalnej mikroskopii laserowej z wirującym dyskiem zapewnia wyjątkowe korzyści w rejestrowaniu szybkich i wielokanałowych obrazów o wysokiej rozdzielczości przy minimalnym szumie tła. Technologia ta idealnie nadaje się do wyjaśnienia czasoprzestrzennej dynamiki interakcji immunologicznych/nabłonkowych w złożonym mikrośrodowisku błony śluzowej jelit. Ponadto, dzięki zastosowaniu różnych transgenicznych i/lub nokautujących modeli myszy, badania te mogą dostarczyć informacji na temat molekularnej regulacji funkcji jelitowych komórek immunologicznych i/lub nabłonkowych.