Pokazujemy krok po kroku protokół badania funkcji genów w makrofagach rezydujących w tkance otrzewnej in vivo, przy użyciu wektorów lentiwirusowych.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Pokazujemy krok po kroku protokół badania funkcji genów w makrofagach rezydujących w tkance otrzewnej in vivo, przy użyciu wektorów lentiwirusowych.
Makrofagi rezydujące w tkance otrzewnej pełnią szerokie funkcje w utrzymaniu homeostazy i biorą udział w patologiach w obrębie lokalnych i sąsiednich tkanek. Ich funkcje są podyktowane sygnałami mikrośrodowiskowymi; Dlatego konieczne jest zbadanie ich zachowania w niszy fizjologicznej in vivo. Obecnie specyficzne metodologie celowania w makrofagi otrzewnowej wykorzystują modele transgeniczne całych myszy. W tym miejscu opisano protokół skutecznej modulacji in vivo ekspresji mRNA i małych gatunków RNA (np. mikroRNA) w makrofagach otrzewnowych przy użyciu cząstek lentiwirusa. Preparaty lentiwirusowe wytwarzano w HEK293T komórkach i oczyszczano na pojedynczej warstwie sacharozy. Walidacja in vivo skuteczności lentiwirusa po wstrzyknięciu dootrzewnowym wykazała dominujące zakażenie makrofagów ograniczone do tkanki miejscowej. Celowanie w makrofagi otrzewnowe było skuteczne podczas homeostazy i zapalenia otrzewnej wywołanego tioglikolanem. Omówiono ograniczenia protokołu, w tym stan zapalny o niskim poziomie wywołany dootrzewnowym podawaniem lentiwirusa oraz ograniczenia czasowe dla potencjalnych eksperymentów. Ogólnie rzecz biorąc, badanie to przedstawia szybki i przystępny protokół szybkiej oceny funkcji genów w makrofagach otrzewnowych in vivo.
Makrofagi rezydujące w tkankach (Mφ) to niejednorodna populacja fagocytarnych komórek odpornościowych, które wyczuwają i reagują na atakujące patogeny1,2. Ponadto odgrywają istotną rolę w rozwoju, przebudowie i utrzymaniu homeostazy tkanek1,3. Wiele tkanek Mφ pochodzi od komórek progenitorowych woreczka żółtkowego podczas embriogenezy i utrzymuje się w tkance przez całe życie4,5. Fenotyp i funkcje tych komórek są podyktowane wspólnymi i hierarchicznymi interakcjami określonych czynników transkrypcyjnych oraz lokalnego mikrośrodowiska6,7,8,9. Coraz lepsze zrozumienie tej zależności zwiększa zapotrzebowanie na skuteczne metody manipulacji genami Mφ in vivo w ich fizjologicznie istotnej niszy.
wektory lentiwirusowe są często wykorzystywanym narzędziem do manipulowania kwasami nukleinowymi w określonych populacjach komórek in vivo10,11,12, szczególnie ze względu na ich zdolność do infekowania zarówno dzielących się, jak i niedzielących się komórek oraz do stabilnej integracji z genomem gospodarza13,14. W ciągu ostatnich dwóch dekad technologia dostarczania lentiwirusa została zoptymalizowana, a alternatywne koperty i syntetyczne promotory zostały zbadane w celu zwiększenia celowania specyficznego dla linii8,15. Ze względu na szeroki tropizm komórkowy, wirus pęcherzykowego zapalenia jamy ustnej otacza glikoproteinę (VSV-G)16,17 stał się "złotym standardem" otoczki stosowanej w technologii lentiwirusów.
W tym protokole18, pseudotypowane cząstki lentiwirusowe VSV-G są wykorzystywane do demonstracji ukierunkowanego i skutecznego dostarczania krótkiego RNA spinki do włosów (shRNA) i mikroRNA (miR) do mysiego Mφ (pMφ) in vivo, w stanie ustalonym19. Ekspresja transgenu była napędzana przez promotor wirusa tworzącego ognisko śledziony (SFFV). Produktywne zakażenie komórek zdefiniowano na podstawie ekspresji wzmocnionego białka zielonej fluorescencji (GFP) pochodzącego z lentiwirusa. Zastosowanie tego podejścia umożliwiło łatwy odczyt na potrzeby eksperymentów in vivo lentiwirusa w celu określenia optymalnej dawki i ram czasowych eksperymentu. Wreszcie, prowokacja lentiwirusowa in vivo myszy podczas zapalenia wywołanego tioglikolanem ujawniła naturalną skłonność do selektywnego zakażenia pMφ.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie prace nad zwierzętami były prowadzone zgodnie z wytycznymi Instytucji i Ministerstwa Spraw Wewnętrznych Wielkiej Brytanii.
UWAGA: Wszystkie badania in vivo z lentiwirusem powinny być przeprowadzane zgodnie z lokalnymi i krajowymi wytycznymi dotyczącymi etycznego wykorzystywania zwierząt w badaniach, a także przestrzegać wszystkich przepisów związanych z używaniem materiałów zakaźnych kategorii II. Dobrostan zwierząt powinien być również monitorowany zgodnie z lokalnymi przepisami. Na tym etapie protokołu należy zachować szczególną ostrożność podczas pracy z cząstkami lentiwirusowymi i ostrymi narzędziami.
1. Przygotowanie komórek HEK293T do transfekcji
UWAGA: Wykonaj te kroki pod sterylnym kolektorem bezpieczeństwa biologicznego do hodowli tkankowej.
2. Transfekcja komórek HEK293T za pomocą odczynnika do transfekcji lipidów nieliposomalnych
3. Zbiór cząsteczek lentiwirusowych
4. Oczyszczanie lentiwirusa
5. Miareczkowanie produkcji lentiwirusa w limfocytach T Jurkata
6. Zakażenie in vivo lentiwirusem makrofagów otrzewnowych rezydujących w tkance
7. Pobieranie komórek otrzewnej od myszy zakażonej lentiwirusem
UWAGA: W przypadku pobierania w ciągu 72 godzin od wstrzyknięcia lentiwirusa, postępuj zgodnie z instytucjonalnymi zasadami bezpieczeństwa biologicznego kategorii II. Ściółka i klatka, w której trzymano zakażone zwierzęta w ciągu pierwszych 72 godzin po wstrzyknięciu lentiwirusa, muszą zostać odkażone zgodnie z instytucjonalnymi zasadami bezpieczeństwa biologicznego kategorii II.
8. Barwienie i analiza komórek otrzewnej
9. Pobieranie komórek z organów
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przy pełnym i prawidłowym zastosowaniu, protokół ten pozwala na uzyskanie łącznie 1,5 mL wysokiej jakości zapasu lentiwirusa z jednego przygotowania, co jest wystarczające do dwunastu wstrzyknięć in vivo w optymalnej objętości określonej w niniejszym badaniu18. Sukces transfekcji można ocenić na wczesnym etapie protokołu. Zdrowe i konfluentne komórki HEK293T powinny wykazywać, jeśli znajdują się w plazmidach, łatwo wykrywalny sygnał markera (np. GFP użytego w tym badaniu) po 48 h od trans...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Makrofagi rezydujące w tkankach pełnią szereg funkcji homeostatycznych i zapalnych specyficznych dla tkanek 1,2 podyktowanych ich środowiskiem fizjologicznym 6,7,8,9. W protokole tym wprowadzono skuteczną metodę18 manipulacji makrofagami rezydującymi w otrzewnej in vivo przy użyciu cząstek lentiwirusa w ...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
To badanie zostało sfinansowane, w całości lub w części, przez Wellcome Trust Investigator Award [107964/Z/15/Z]. PRT jest również wspierany przez brytyjski Instytut Badań nad Demencją. Magister nauk biologicznych jest wspierany przez Radę ds. Badań Biotechnologii i Nauk Biologicznych Discovery Fellowship (BB/T009543/1). Dla celów otwartego dostępu autor zastosował publiczną licencję praw autorskich CC BY do każdej wersji manuskryptu zaakceptowanej przez autora powstałej w wyniku tego zgłoszenia. L.C.D jest wykładowcą na Uniwersytecie w Swansea i honorowym pracownikiem naukowym Uniwersytetu w Cardiff. Praca ta jest wspierana przez prace przeprowadzone przez Ipseiz et al. 202018.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| 0,05% Trypsyna-EDTA (1x) (Trypsyna 500 mg/L lub 0,02 mM) | Thermo Fisher Scientific | 25300054 | |
| 0,22 μ m sterylny filtr millex GP | Merck | SLGS033SS | |
| 0,45 μ m sterylny filtr millex GP | Merck | SLHP033RS | |
| 0,5 ml strzykawka insulinowa U-100 z igłą, 0,33 mm x 12,7 mm (29 G) | BD | 324892 | |
| 1 litrowy pojemnik na ostre | Nie | ||
| Przeciwciało 2,4G2 (TruStain FcX anti-mouse CD16/32) | Biolegend | 101320 | |
| 40 μ m sitko | Thermo Fisher Scientific | 22363547 | |
| AimV medium (klasa badawcza), AlbuMax Suplement | Thermo Fisher Scientific | 31035025 | |
| Bufor blokujący | przygotowany we własnym zakresie | ||
| Pożywka z tioglikolanu browarniczego | Sigma-Aldrich | B2551 | 4% roztwór podstawowy przygotowany w wodzie, autoklawowany i przechowywany w stanie zamrożonym. |
| CD11b | Biolegend | 101222 | Patrz Tabela 1 dla rozcieńczenia i stężenia |
| CD11b | BD | 550993 | Patrz Tabela 1 dla rozcieńczenia i stężenia |
| CD11c | Biolegend | 117317 | Patrz Tabela 1 dla rozcieńczenia i stężenia |
| CD11c | Biolegend | 117333 | Patrz Tabela 1 dla rozcieńczenia i stężenia |
| CD19 | BD | 560375 | Patrz tabela 1 w celu uzyskania informacji na temat rozcieńczenia i stężenia |
| CD19 | Biolegend | 152410 | tabela 1 w celu sprawdzenia rozcieńczenia i stężenia |
| CD226 | Biolegend | 128808 | rozcieńczeniem i stężeniem |
| CD3e | BD | 560527 | Patrz tabela 1 w celu zapoznania się z rozcieńczeniem i stężeniem |
| CD3e | Biolegend | 152313 | Patrz Tabela 1 dla rozcieńczenia i stężenia |
| CD4 | Biolegend | 100412 | Patrz Tabela 1 dla rozcieńczenia i stężenia |
| CD73 | eBioscience | 16-0731-82 | Patrz Tabela 1 dla rozcieńczenia i stężenia |
| CD8a | eBioscience | 48-0081-82 | Patrz Tabela 1 dla rozcieńczenia i stężenia |
| Kolba do hodowli komórkowych (T175 fask 175, 175 cm2, 550 mL) | Greiner Bio One | 658175 | |
| Probówki wirówkowe, stożkowe probówki denne 25 mm x 89 mm | Wirówki do redlic Beckman Coulter | 358126 | |
| Beckman Coulter | i wirówka TC | ||
| Kolagenaza typ IV | Sigma-Aldrich | C5138 | |
| Stożkowe probówki wirówkowe (15 ml i 50 ml) | Greiner Bio One | 11512303 & 11849650 | |
| Cryotubes | Greiner Bio One | 123277 | lub cryotubes |
| DMEM medium (1x) + 4,5g/L D-glukozy, 400 &mikro; M L-glutamina | Thermo Fisher Scientific | 41965-062 | |
| Dnaza I | Sigma-Aldrich | 11284932001 | |
| Odczynnik do transfekcji Effectene | Qiagen | 301425 | |
| F4/80 | Biolegend | 123123 | Patrz Tabela 1 dla rozcieńczenia i stężenia |
| F4/80 | Biolegend | 123133 | Patrz Tabela 1 dla rozcieńczenia i stężenia |
| F4/80 | Biolegend | 123147 | Patrz Tabela 1 w celu uzyskania informacji na temat rozcieńczenia i stężenia |
| FceR1 | eBioscience | 48-5898-80 | Patrz Tabela 1 w celu rozcieńczenia i stężenia |
| Surowicy cielęcej płodu (FCS) | Thermo Fisher Scientific | 10270-106 | inaktywowany termicznie przez 30 min w temperaturze 56 stopni; C i sterylne przefiltrowane przez 0,22 μ m filtr |
| Cytometr przepływowy | Thermo Fisher Scientific | ||
| przygotowany we własnym zakresie | |||
| Fluorescencyjny mikroskop do hodowli tkanek | Thermo Fisher Scientific | EVOS FL | |
| Kleszcze | N/A | N/A | Preferencje użytkownika |
| Zrównoważony roztwór soli Hanka (HBSS) | Gibco, Life Technologies | 14175-053 | |
| HEK293T linia | komórkowa | uprawiane przez co najmniej tydzień przed transfekcją. Wolny od mykoplazmy | |
| HIV-1 Antygen rdzeniowy | Beckman Coulter | 6604667 | |
| Hialuronidaza | Sigma-Aldrich | H3506 | |
| Peeling chirurgiczny Hydrex, glukonian chlorheksydu 4% w/v środek do mycia skóry | Ecolab | 3037170 | |
| I-A/I-E | Biolegend | 107625 | Patrz tabela 1, aby zapoznać się z rozcieńczeniem i stężeniem |
| ICAM1 | Becton Dickinson | 554970 | Patrz Tabela 1 w celu zapoznania się z rozcieńczeniem i stężeniem |
| linii | Jurkat hodowanej przez co najmniej tydzień przed użyciem. Wolny od mykoplazmy | ||
| ŻYWY/MARTWY zestaw do barwienia martwych komórek w bliskiej podczerwieni | Thermo Fisher Scientific | L34975 | |
| Ly6G | Biolegend | 127615 | Patrz Tabela 1, aby zapoznać się z rozcieńczeniem i stężeniem |
| Myszy | używały tutaj samic C57BL/6 w wieku 8-12 tygodni (Charles Rivers), chyba że określono inaczej | ||
| Pipety mikrokapilarne (zakres objętości 0,5-1,000 μ L) | Fisher Scientific & Starlab | 11963466 & 11943466 & 11973466 & S1111-3700 | |
| NK1.1 | Biolegend | 108724 | Patrz Tabela 1 w celu zapoznania się z rozcieńczeniem i stężeniem |
| Paraformaldehydu | Sigma-Aldrich | P6148-500G | przygotowanego do 2% w/v w PBS |
| pCMV-Δ Plazmid pakujący R8.91 | Zuffrey, R., et al. 1997 | Oporność na ampicilinę. | |
| Penicylina / Streptomycyna (100x, 10 000 U / ml) | Thermo Fisher Scientific | 15140122 | |
| szalka Petriego | Greiner Bio One | 664160 | |
| plazmid pHR'SIN-cPPT-SEW | Rosas, M. i in. 2014 | Koduje marker EGFP za promotorem SFFV i przed wzmacniaczem wirusa hepatitiv Woodchuck. Oporność na ampicilinę. | |
| pMD2.G | Naldini, L. i wsp. 1996 | koduje otoczkę g-glikoproteiny wirusa pęcherzykowego zapalenia jamy ustnej (VSV-G). Oporność na ampicilinę. | |
| Kontrola izotypu IgG1 szczura | Becton Dickinson | 550617 | Patrz Tabela 1 dla rozcieńczenia i stężenia |
| Surowica szczura | Sigma-Aldrich | R9759-10ML | |
| Bufor do lizy ACK z krwią czerwoną | przygotowany w domu | ||
| RPMI 1640 pożywka (1x) + 400 uM L-glutamina | Thermo Fisher Scientific | 21875-091 | |
| Saponin | Sigma-Aldrich | S4521 | |
| SiglecF | BD | 562681 | Patrz Tabela 1 w celu zapoznania się z rozcieńczeniem i stężeniem |
| Podchloryn sodu Tabletki (wybielacz, 2,000 ppm) | Guest Medical | H8818 | |
| Sterylna 24-dołkowa płytka do hodowli komórkowej | Greiner Bio One | 662160 | |
| Sterylny PBS (DPBS) firmy Dulbecco (1x) Mg++ i Ca2+ - bezpłatnie | Thermo Fisher Scientific | 14190144 | |
| Sterylne EDTA | Thermo Fisher Scientific | 15575020 | |
| Sterylne jednorazowe pipety transferowe VWR (23,0 ml, 30 cm) | VWR | 612-4515 | |
| Sacharoza | Thermo Fisher Scientific | ||
| N/A | /A | Preferencje użytkownika | |
| Strzykawki (50 ml i 1 0 mL) | Fisher Scientific | 10084450 & 768160 | |
| Tim4 | Biolegend | 130007 | Patrz Tabela 1, aby zapoznać się z rozcieńczeniem i zatężeniem |
| 96-dołkowej płytki do hodowli komórkowej z dnem U | Greiner Bio One | 650180 |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.