Ten artykuł opisuje protokoły oceny odpowiedzi Tfh i GC B w mysim modelu infekcji wirusem grypy.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
* These authors contributed equally
Ten artykuł opisuje protokoły oceny odpowiedzi Tfh i GC B w mysim modelu infekcji wirusem grypy.
T Follicular Helper (Tfh) to niezależny podzbiór limfocytów T CD4+, wyspecjalizowany w dostarczaniu pomocy w rozwoju centrum rozrodczego (GC) i wytwarzaniu przeciwciał o wysokim powinowactwie. W zakażeniu wirusem grypy indukowane są silne odpowiedzi komórek B Tfh i GC, aby ułatwić skuteczną eliminację wirusa, co zapewnia wykwalifikowany model myszy do badania związanego z Tfh. W tym artykule opisaliśmy protokoły wykrywania podstawowej odpowiedzi immunologicznej związanej z Tfh podczas infekcji wirusem grypy u myszy. Protokoły te obejmują: donosowe inokulowanie wirusa grypy; barwienie cytometrią przepływową i analiza poliklonalnych i swoistych antygenowo komórek Tfh, komórek GC B i komórek plazmatycznych; wykrywanie immunofluorescencji GCs; test immunoenzymatyczny (ELISA) przeciwciała swoistego dla wirusa grypy w surowicy. Testy te zasadniczo określają ilościowo różnicowanie i funkcję komórek Tfh w zakażeniu wirusem grypy, zapewniając w ten sposób pomoc w badaniach nad wyjaśnieniem mechanizmu różnicowania i strategii manipulacji.
W ostatnim dziesięcioleciu, liczne badania koncentrowały się na nowo zidentyfikowanym podzbiorze limfocytów T CD4+, podzbiorze komórek Tfh, ze względu na jego kluczowe role w rozwoju centrum zarodkowego (GC) B. Chłoniak z komórek B 6 (Bcl6), który jest głównie uważany za represor genów, jest czynnikiem definiującym linię komórek Tfh dla dowodu, że ektopowa ekspresja Bcl6 jest wystarczająca do napędzania różnicowania Tfh, podczas gdy niedobór Bcl6 powoduje zanik różnicowania Tfh1,2,3. W przeciwieństwie do innych podzbiorów pomocniczych T CD4 + pełniących swoją funkcję efektorową poprzez migrację do miejsc zapalenia, komórki Tfh zapewniają komórkom B pomoc głównie w strefie pęcherzykowej komórek B śledziony i węzła chłonnego. Cząsteczki kostymulujące ICOS i CD40L odgrywają znaczącą rolę w interakcji między komórkami B Tfh i GC. Podczas różnicowania Tfh ICOS przesyła niezbędne sygnały z pokrewnych komórek B, a także działa jako receptor odbierający sygnały migracji od komórek B osób postronnych w celu lokalizacji strefy komórek B4,5. CD40L jest mediatorem sygnałów z komórek Tfh dla proliferacji i przeżycia limfocytów B6. Innym czynnikiem pełniącym podobną rolę jak CD40L jest cytokina IL21, która jest wydzielana głównie przez komórki Tfh. IL21 bezpośrednio reguluje rozwój komórek GC B i produkcję przeciwciał o wysokim powinowactwie, ale jej rola w różnicowaniu Tfh jest nadal kontrowersyjna7,8. PD-1 i CXCR5, które są obecnie najczęściej używane do identyfikacji komórek Tfh w analizie cytometrii przepływowej, również odgrywają znaczącą rolę w różnicowaniu i funkcji tego podzbioru. CXCR5 jest receptorem chemokiny pęcherzykowej komórek B i pośredniczy w lokalizacji komórek Tfh w pęcherzykach komórek B9. PD-1 jest teraz identyfikowany, ponieważ nie tylko ma funkcję kierowania pęcherzykami, ale także przekazuje krytyczne sygnały w procesie dojrzewania powinowactwa komórek GC B10. Opierając się na tych odkryciach, ocena ekspresji tych cząsteczek może zasadniczo odzwierciedlać dojrzewanie i funkcję komórek Tfh.
GC jest indukowaną przejściową strukturą mikroanatomiczną w wtórnych narządach limfatycznych i wysoce zależną od komórek Tfh, dlatego jest doskonałym odczytem do oceny odpowiedzi Tfh. W GC, po otrzymaniu sygnałów, w których pośredniczą cytokiny i cząsteczki kostymulujące, limfocyty B podlegają zamianie klas i hipermutacji somatycznej w celu wytworzenia przeciwciał o wysokim powinowactwie11. Różnicowa zamiana klas przeciwciał zachodzi w niszy cytokin różnicowych, w której IL4 i IL21 indukują przełączanie klasy IgG1, podczas gdy IFNγ indukuje przełączanie klasy IgG212. Komórki plazmatyczne są producentami wydzielanych przeciwciał i są komórkami ostatecznie zróżnicowanymi. Podobnie jak w przypadku komórek Tfh, rozwój limfocytów B w GC wiąże się z dynamiczną ekspresją wielu istotnych cząsteczek. Na podstawie obecnego badania, komórki GC B można zidentyfikować jako komórki B220 + PNA + Fas + lub B220 + GL7 + Fas + i komórki plazmatyczne, w porównaniu z ich prekursorami, regulują w dół ekspresję B220 i zwiększają ekspresję CD138 13. Co więcej, obie te cechy mogą być wykryte w cytometrii przepływowej i analizie immunofluorescencyjnej, co stanowi właściwą ocenę odpowiedzi GC.
Silne odpowiedzi komórkowe i humoralne są indukowane w infekcji wirusem grypy, przy czym komórki Tfh i Th1 dominują nad odpowiedzią limfocytów T CD4+14, co czyni go idealnym modelem do badania różnicowania komórek Tfh. Grypa A/Puerto Rico/8/34 H1N1(PR8), która jest powszechnie stosowanym szczepem przystosowanym do myszy, jest często używana w tym badaniu14,15,16. Tutaj opisujemy kilka podstawowych protokołów testu istotnego dla badania Tfh w zakażeniu wirusem grypy: 1) donosowa inokulacja wirusa PR8; 2) swoiste dla antygenu komórki Tfh, GC B i komórki plazmatyczne oraz detekcja IL21 za pomocą cytometrii przepływowej; 3) wizualizacja histologiczna GKK; 4) wykrywanie miana przeciwciał swoistych dla antygenu w surowicy za pomocą testu ELISA. Protokoły te zapewniają niezbędne techniki dla nowych badaczy w badaniach związanych z Tfh.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Eksperymenty na zwierzętach zostały zatwierdzone przez Instytucjonalny Komitet ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt Instytutu Pasteura w Szanghaju, Chiny. Wszystkie eksperymenty zostały przeprowadzone w oparciu o protokoły na zwierzętach zatwierdzone przez Instytucjonalny Komitet ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt.
UWAGA: Infekcja wirusowa myszy i izolacja narządów powinna być przeprowadzona w warunkach ABSL2.
1. Inokulacja wirusa grypy PR8 i rejestracja wagi myszy
2. Izolacja limfocytów ze śledziony i węzła chłonnego śródpiersia (mLN)
3. Barwienie immunologiczne poliklonalnych komórek Tfh za pomocą PD-1 i CXCR5
4. Barwienie immunologiczne komórek Tfh specyficznych dla NP wirusa grypy PR8
UWAGA: Ten protokół barwienia komórek Tfh specyficznych dla NP pochodzi z poprzednich badań15,17.
5. Barwienie immunologiczne Bcl6 w poliklonalnych komórkach Tfh
6. Barwienie wewnątrzkomórkowe IL21
7. GC B i barwienie komórek plazmatycznych
8. Izolacja surowicy od krwi
9. Test miana przeciwciał swoistych dla HA za pomocą testu ELISA
10. Histologia
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Charakterystyka chorobowości myszy w zakażeniu wirusem grypy
Po zakażeniu wirusem grypy myszy są mniej aktywne i doświadczają anoreksji z powodu choroby, co objawia się silną utratą masy ciała – powszechnie stosowanym objawem monitorowania chorobowości myszy19. Jak pokazano na Rysunku 1a, myszy zakażone wirusem PR8 zaczęły tracić na wadze w 6. dniu, osiągnęły największy poziom utraty w 8. dniu, a w 10. dniu wróciły do początkowej ...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Ze względu na wyspecjalizowane role w zapewnianiu pomocy limfocytów B w wytwarzaniu przeciwciał o wysokim powinowactwie, komórki Tfh zostały szeroko przebadane w mechanizmach różnicowania i manipulacji, aby zapewnić nowe strategie projektowania szczepionek. Zakażenie wirusem grypy indukuje silne odpowiedzi komórek B Tfh i GC, dzięki czemu jest odpowiednim modelem dla tej dziedziny badań. W niniejszej pracy opisano protokoły zakażenia wirusem grypy przez inokulację donosową, ocenę odpowiedzi związanej z Tfh za pomocą cyto...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Dziękujemy personelowi zakładu cytometrii przepływowej, zakładu ABSL2 i zakładu SPF dla zwierząt Instytutu Pasteura w Szanghaju za ich pomoc techniczną i porady. Prace te były wspierane przez następujące granty: Strategiczny Priorytetowy Program Badawczy Chińskiej Akademii Nauk (XDB29030103), Narodowy Kluczowy Program Badawczo-Rozwojowy Chin (2016YFA0502202), Chińska Narodowa Fundacja Nauk Przyrodniczych (31570886).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Immunologiczne barwienie komórek Tfh, komórek Tfh swoistych dla NP i Bcl-6 | |||
| 37% formaldehydu | Sigma | F1635 | |
| Anti-CD16/32 mysz | Thermo Fisher Scientific | 14-0161-86 | |
| APC-sprzężony-IAbNP311-325 Tetramer MHC klasy II | NIH | ||
| Bcl-6 PE | Biolegend | 358504 | klon:7D1 |
| Biotyna-CXCR5 | Thermo Fisher Scientific | 13-7185-82 | klon: SPRCL5 |
| CD4 Percp-eFluor 710 | Thermo Fisher Scientific | 46-0041-82 | klon: GK1.5 |
| CD44 eVolve 605 | Thermo Fisher Scientifi | 83-0441-42 | klon: IM7 |
| CD44 FITC | Thermo Fisher Scientifi | 11-0441-82 | klon: IM7 |
| CD62L FITC | BD Pharmingen | 553150 | klon: MEL-14 |
| ICOS BV421 | Biolegend | 564070 | klon: 7E.17G9 |
| PD1 PE / Cy7 | Biolegend | 135216 | klon: 29F.1A12 |
| Streptawidyna BV421 | BD Pharmingen | 563259 | |
| Streptawidyna PE | BD Pharmingen | 554081 | |
| Barwienie wewnątrzkomórkowe IL21 | |||
| 37% formaldehyd | Sigma | F1635 | |
| anty-ludzki IgG | Jackson ImmunoResearch Laboratories | 109-605-098 | |
| Brefeldin A | Sigma | B6542 | |
| ludzki receptor FCc IL-21 | R& System D | ||
| Sigma | I0634 | ||
| Żywy/martwy zestaw do barwienia Aqua Dead Cell | Thermo Fisher Scientific | L34966 | |
| PMA | Sigma | P1585 | |
| Saponina | MP | 102855 | |
| GC B i barwienie komórek plazmatycznych | |||
| B220 APC | Thermo Fisher Scientific | 17-0452-81 | klon: RA3-6B2 |
| CD138 PE | BD Pharmingen | 561070 | klon: 281-2 |
| CD95 (FAS) PE / Cy7 | Klon 557653 Pharmingen | : Jo2 | |
| IgD eFluor 450 | Thermo Fisher Scientific | 48-5993-82 | klon: 11-26c |
| PNA FITC | Sigma | L7381 | |
| Test miana przeciwciał swoistych dla HA za pomocą ELISA | |||
| PR8-HA | Sino Biological | 11684-V08H | |
| BSA | SSBC | ||
| Goat anti mouse Ig (SBA Clonotyping System-HRP) | SouthernBiotech | 5300-05 | |
| Koza anty mysie IgM (SBA Clonotyping System-HRP) | SouthernBiotech | 5300-05 | |
| Kozioł anty mysz IgG1 (SBA Clonotyping System-HRP) | SouthernBiotech | 5300-05 | |
| Koza anty mysia IgG2b (SBA Clonotyping System-HRP) | SouthernBiotech | 5300-05 | |
| Kozioł anty mysz IgG2c (SBA Clonotyping System-HRP) | SouthernBiotech | 5300-05 | |
| TMB Zestaw odczynników substratowych | BD Pharmingen | 555214 | |
| Histology | |||
| Alexa Fluor 555-Goat-anti rat IgG | Life Technology | A21434 | |
| anty-mysie IgD | Biolegend | 405702 | |
| biotynylowane laboratoria wektorowe PNA | B-1075 | ||
| rozcieńczony Alexa Fluor 488-streptawidyna | Life Technology | S11223 | |
| normalna surowica kozia | SouthernBiotech | 0060-01 | |
| Odczynnik przeciw blaknięciu Pro-long gold | Thermo Fisher Scientific | P3630 | |
| Zestaw blokujący STREPTAWIDYNĘ/BIOTYNĘ | Vector laboratories | SP-2002 |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.