Tutaj prezentujemy prostą i ustandaryzowaną metodę analizy podzbioru T pomocniczego czynnika stymulującego tworzenie kolonii granulocytów i makrofagów in vivo.
Artykuł metodologiczny
Tutaj prezentujemy prostą i ustandaryzowaną metodę analizy podzbioru T pomocniczego czynnika stymulującego tworzenie kolonii granulocytów i makrofagów in vivo.
Równolegle do tradycyjnych linii Th1/Th2/Th17/Treg, komórki T pomocnicze (Th-GM) wytwarzające czynniki stymulujące tworzenie kolonii granulocytów i makrofagów zostały zidentyfikowane jako odrębny podzbiór komórek pomocniczych T (GM-CSF+ IFN-γ- IL-17A- IL-22- efektorowych limfocytów T CD4+) u ludzi i myszy. Nadwrażliwość kontaktowa (CHS) jest uważana za doskonały model zwierzęcy alergicznego kontaktowego zapalenia skóry (ACD) u człowieka, objawiający się nienaruszoną odpowiedzią immunologiczną za pośrednictwem limfocytów T. Aby zapewnić standaryzowany i kompleksowy test do analizy podzbioru komórek Th-GM w zależnej od limfocytów T odpowiedzi immunologicznej in vivo, mysi model CHS został wywołany przez uczulenie/prowokację reaktywnym, organicznym haptenem o niskiej masie cząsteczkowej, 2,4-dinitrofluorobenzenem (DNFB). Podzbiór Th-GM w efektorowych limfocytach T CD4 + powstałych po immunizacji haptenem analizowano za pomocą cytometrii przepływowej. Odkryliśmy, że Th-GM był głównie rozszerzony w zmianach i drenujących węzłach chłonnych w mysim modelu CHS indukowanym przez DNFB. Metoda ta może być stosowana do dalszych badań biologii komórek Th-GM oraz badań farmakologicznych strategii terapeutycznych skoncentrowanych na GM-CSF w różnych stanach, takich jak ACD.
Limfocyty T CD4 wytwarzające czynnik stymulujący tworzenie kolonii makrofagów (GM-CSF) - podzbiór Th-GM - wyłaniają się jako odrębny podzbiór limfocytów pomocniczych T u ludzi i myszy i uważa się, że zawierają "tylko ekspresję GM-CSF" (GM-CSF+ IFN-γ- IL-17A- IL-22-) Limfocyty T CD4 zidentyfikowane przez analizę RNA pojedynczej komórki, cytometrię masową i mapowanie losu GM-CSF myszy 1,2,3. W 2014 roku Sheng i in. opisali programowanie przetwornika sygnału i aktywatora transkrypcji 5 (STAT5) podzbioru Th-GM i po raz pierwszy skonceptualizowali podzbiór "Th-GM" 4,5. Komórki Th-GM charakteryzują się ekspresją cytokin GM-CSF, IL-2, TNF-α, IL-3, CCL20 i receptorami chemokiny C-X-C typu receptora chemokiny (CXCR) 4 lub CXCR61,2. STAT i/lub szlak NF-κB są niezbędne do różnicowania linii Th-GM. Opracowano metodę in vitro w celu różnicowania naiwnych limfocytów T CD4 w komórki Th-GM przy użyciu IL-7 w obecności bodźców TCR6. Tymczasem wykazano, że cytokiny IL-23 i IL-1β utrzymują ekspresję i patogenność komórek Th-GM ex vivo3,7.
Podwyższony poziom komórek Th-GM jest związany z kilkoma chorobami autoimmunologicznymi, takimi jak stwardnienie rozsiane i reumatoidalne zapalenie stawów2,8,9, co sugeruje potencjalną rolę w patogenezie autoimmunizacji10. Coraz więcej dowodów sugeruje, że GM-CSF może działać jako mediator stanu zapalnego. Myszy z genetyczną nadekspresją Csf2 (gen kodujący GM-CSF) w limfocytach T CD4 + spontanicznie rozwinęły deficyty neurologiczne, którym towarzyszyła infiltracja fagocytów do ośrodkowego układu nerwowego. W modelu zapalenia jelita grubego z transferem limfocytów T adoptywny transfer limfocytów T Csf2−/− do myszy Rag1−/− znacznie zmniejszył kliniczne i histopatologiczne cechy choroby. Istnieje jednak niewiele doniesień na temat roli podgrupy Th-GM w chorobach alergicznych, takich jak ACD.
ACD jest jednym z najczęstszych stanów zapalnych dermatologicznych o wysokim rozpowszechnieniu w środowisku pracy i życia11,12. Jest to reakcja nadwrażliwości typu IV typu opóźnionego, w której pośredniczy nienaruszony obwód immunologiczny, który rozwija się w dwóch czasowo segmentowanych fazach: uczuleniu i wywołaniu. ACD u ludzi jest wywoływane przez narażenie na niektóre chemikalia (hapteny lub metale), które prowadzą do uczulenia. Podczas tej fazy odpowiedź za pośrednictwem limfocytów T jest inicjowana przez kompleksy hapten-białko prezentowane przez komórki prezentujące antygen. Po kolejnym narażeniu na ten sam hapten, specyficzne dla haptenu limfocyty T efektorowe i pamięci są reaktywowane i lokalizują się w skórze, proces obejmujący infiltrację różnych populacji komórek odpornościowych. Ta ostra reakcja zapalna jest znana jako wywołanie, powodująca pełny rozwój zmian chorobowych13. ACD u ludzi można badać za pomocą zwierzęcych modeli nadwrażliwości kontaktowej (CHS)14.
Model CHS indukowany przez reaktywny, organiczny hapten o niskiej masie cząsteczkowej, 2,4-dinitrofluorobenzen (DNFB), jest powszechnie używanym modelem mysim, który został wykorzystany w badaniach nad patologią, jak również w potencjalnych interwencjach terapeutycznych klasy ACD15,16. W związku z tym ten model zależny od limfocytów T można zastosować do badania wytwarzania podzbioru Th-GM w chorobie alergicznej. Tutaj wyindukowaliśmy mysi model CHS z DNFB, przeanalizowaliśmy wytwarzanie Th-GM w zmianach chorobowych i drenujących węzłach chłonnych i stwierdziliśmy, że podzbiór Th-GM został głównie rozszerzony po ponownym narażeniu na ten sam hapten. Sugeruje to, że podzbiór Th-GM może być niezbędny do rozwoju ACD i stanowi specyficzny cel terapeutyczny w ACD.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie myszy wykorzystane w tym protokole były na tle genetycznym C57BL/6, trzymane w określonych warunkach wolnych od patogenów i zaopatrzone w jedzenie i wodę ad libitum. Wszystkie eksperymenty zostały zatwierdzone przez organ oceny etycznej dobrostanu zwierząt Centrum Medycznego Zachodnich Chin Uniwersytetu Syczuańskiego (20210302059).
1. Przygotowanie odczynnika i materiału
2. Indukcja CHS u myszy
3. Próbka myszy CHS
4. Przygotowanie zawiesiny jednokomórkowej z uszu
5. Przygotowanie zawiesin jednokomórkowych z drenujących węzłów chłonnych (dLNs)
6. Ponowna stymulacja podzbioru Th-GM za pomocą 12-mirystynianu 13-octanu (PMA)/jonomycyny w obecności inhibitora transportu białek
7. Analiza podzbiorów Th-GM generowanych in vivo przez barwienie powierzchni komórki i wewnątrzkomórkowe
8. Strategia bramkowania dla identyfikacji podzbioru Th-GM
9. Analiza statystyczna
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
CHS (nadwrażliwość kontaktowa) wywołana przez DNFB u myszy
Aby wywołać CHS u myszy, myszy uczulono i prowokowano DNFB nałożonym na skórę ucha, jak pokazano na Rysunek 1A. Grubość ucha, wskaźnik gąbczastej skorbioty naskórka, była znacznie zwiększona u myszy z propozycją DNFB w porównaniu z myszami leczonymi podłożem (Figura 1B, 70 vs 3 μm w dniu 1, 203 vs 7,5 μm w dniu 2, 276 vs 5 μm w dniu 3). Siedemdziesiąt dwie godziny po prowokacji prawe ucho myszy wykazywa...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół ten zapewnia prosty test in vivo do analizy generowania i rozszerzania podzbioru komórek Th-GM. Niezbędne jest wykorzystanie modelu choroby za pośrednictwem limfocytów T u myszy zainicjowanej przez hapteny lub antygeny, naśladując tę aktywację u człowieka. DNFB jest drobnocząsteczkowym haptenem, który jest bardziej ekonomiczny i oszczędza czas niż antygeny peptydowe lub białkowe w celu wywołania odpowiedzi immunologicznej limfocytów T in vivo18,19
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy oświadczają, że nie mają konkurencyjnych interesów finansowych.
Ta praca była wspierana przez Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych Chin (nr 81602763, 81803142, 82003347), Doskonały Program Badawczy Chińskiej Fundacji Nauk Podoktoranckich (nr 2017T100700) oraz Regularny Program Badawczy Chińskiej Fundacji Nauk Podoktorskich (nr 2016M592673). Autorzy chcieliby podziękować Yan Wang i Meng-Li Zhu (Core Facilities of West China Hospital, Sichuan University) za techniczne wsparcie cytometrii przepływowej w tym badaniu.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| 2,4-dinitrofluorobenzen | BT ODCZYNNIK | P0001746 | NR CAS: 70-34-8 |
| Aceton | CHRON CHEMICALS | / | 67-64-1 |
| anty-CD4 | Biolegend | 300506 | 1:100 Rozcieńczone |
| przeciwciało anty-CD44 | Biolegend | 103012 | 1:100 Rozcieńczone |
| przeciwciało anty-CD62L | Biolegend | 104417 | 1:100 Rozcieńczone |
| przeciwciało anty-GM-CSF | BD Bioscience | 554507 | 1:100 Rozcieńczone |
| przeciwciało anty-IFN-γ | Biolegend | 505836 | 1:100 Rozcieńczone |
| przeciwciało anty-IL-17A | BD Bioscience | 563354 | 1:100 Rozcieńczone |
| przeciwciało anty-IL-22 | Biolegend | 516411 | 5 &mikro; L/test |
| CD45 | Biolegend | 103101 | 1:200 Rozcieńczony |
| hydrat chloralu | CHRON CHEMICALS/ | 302-17-0 | |
| Miernik grubości zegara (typ 0,01 mm) | PEACOCK | G-1A | / |
| DMSO | LIFESCIENCES | D8371 | 67-68-5 |
| EDTA Na2 | Solarbio | E8030 | 6381-92-6 |
| F4/80 | Biolegend | 123102 | 1:200 Rozcieńczona |
| plama żywotności do naprawienia 780 | BD Bioscience | 565388 | 1:1,000 Rozcieńczony barwnik żywotności |
| Cytometr przepływowy | BD Bioscience | BD FACS ARIA II Pryzmat SORP | / |
| GraphPad Oprogramowanie | GraphPad Prism 7 | Oprogramowanie do statystyki i wykresów | |
| Zestaw do wewnątrzkomórkowego utrwalania i permeablacji | Thermo Fisher | 88-8824-00 | świeżo przygotowany |
| Ionomycin | Sigma-Aldrich | 407951 | Nr CAS: 56092-81-0 |
| Ly6G | Biolegend | 127602 | 1:200 Dilutied |
| NovoExpress | Agilent | / | Oprogramowanie do analizy danych cytometrii przepływowej; https://www.agilent.com.cn/zh-cn/product/research-flow-cytometry/flow-cytometry-software/novocyte-novoexpress-software-1320805 |
| Oliwa z oliwek | YUANYE BIO | S30503 | 8001-25-0 |
| PMA | Sigma-Aldrich | P8139 | NR CAS: 16561-29-8 |
| Inhibitor transportu białek (zawierający Brefeldin A) | BD Bioscience | 555029 | 1 i mikro; L/ml |
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