Demonstramos um protocolo passo a passo para a investigação da função gênica em macrófagos residentes no tecido peritoneal in vivo, usando vetores lentivirais.
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Artigo de método
Demonstramos um protocolo passo a passo para a investigação da função gênica em macrófagos residentes no tecido peritoneal in vivo, usando vetores lentivirais.
Os macrófagos residentes no tecido peritoneal têm amplas funções na manutenção da homeostase e estão envolvidos em patologias nos tecidos locais e vizinhos. Suas funções são ditadas por pistas microambientais; Assim, é essencial investigar seu comportamento em um nicho fisiológico in vivo . Atualmente, metodologias específicas de direcionamento de macrófagos peritoneais empregam modelos transgênicos de camundongos inteiros. Aqui, é descrito um protocolo para modulação in vivo eficaz da expressão de mRNA e pequenas espécies de RNA (por exemplo, microRNA) em macrófagos peritoneais usando partículas de lentivírus. As preparações de lentivírus foram feitas em células HEK293T e purificadas em uma única camada de sacarose. A validação in vivo da efetividade do lentivírus após injeção intraperitoneal revelou infecção predominante de macrófagos restritos ao tecido local. O direcionamento de macrófagos peritoneais foi bem-sucedido durante a homeostase e a peritonite induzida por tioglicolato. As limitações do protocolo, incluindo inflamação de baixo nível induzida pela administração intraperitoneal de lentivírus e restrições de tempo para experimentos potenciais, são discutidas. No geral, este estudo apresenta um protocolo rápido e acessível para a avaliação rápida da função gênica em macrófagos peritoneais in vivo.
Os macrófagos residentes no tecido (Mφ) são uma população heterogênea de células imunes fagocíticas que detectam e respondem a patógenos invasores 1,2. Além disso, desempenham um papel essencial no desenvolvimento, remodelação e manutenção da homeostase tecidual 1,3. Muitos tecidos Mφ derivam de progenitores do saco vitelino durante a embriogênese e persistem no tecido ao longo da vida 4,5. O fenótipo e as funções dessas células são ditados por interações colaborativas e hierárquicas de fatores de transcrição específicos e do microambiente local 6,7,8,9. Uma compreensão crescente dessa dependência aumenta a necessidade de métodos in vivo eficazes para manipulação gênica de Mφ dentro de seu nicho fisiologicamente relevante.
Os vetores lentivirais são uma ferramenta frequentemente empregada para a manipulação de ácidos nucléicos em populações celulares específicas in vivo 10,11,12, particularmente devido à sua capacidade de infectar células em divisão e não em divisão e de se integrar de forma estável ao genoma do hospedeiro13,14. Nas últimas duas décadas, a tecnologia de entrega de lentivírus foi otimizada e envelopes alternativos e promotores sintéticos foram investigados para aumentar o direcionamento específico da linhagem 8,15. Devido ao seu amplo tropismo celular, a glicoproteína de envelope do vírus da estomatite vesicular (VSV-G)16,17 tornou-se o envelope "padrão-ouro" usado na tecnologia de lentivírus.
Neste protocolo18, partículas lentivirais pseudotipadas VSV-G são empregadas para demonstrar a entrega direcionada e eficaz de RNA de grampo curto (shRNA) e microRNA (miR) para Mφ peritoneal de camundongo (pMφ) in vivo, no estado estacionário19. A expressão do transgene foi impulsionada pelo promotor do vírus formador de foco do baço (SFFV). A infecção produtiva das células foi definida pela expressão da proteína fluorescente verde aprimorada (GFP) derivada do lentivírus. A utilização dessa abordagem permitiu uma leitura fácil para experimentos de lentivírus in vivo para definir a dose ideal e o período experimental. Finalmente, o desafio lentiviral in vivo de camundongos durante a inflamação induzida por tioglicolato revelou a propensão natural para a infecção seletiva por pMφ.
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Todo o trabalho com animais foi conduzido de acordo com as diretrizes institucionais e do Ministério do Interior do Reino Unido.
NOTA: Todos os estudos in vivo com lentivírus devem ser realizados de acordo com as diretrizes locais e nacionais sobre o uso ético de animais em pesquisa, bem como aderir a todos os regulamentos associados ao uso de materiais infecciosos da categoria II. O bem-estar animal também deve ser monitorado de acordo com os regulamentos locais. Nesta etapa do protocolo, é preciso ter extremo cuidado ao trabalhar com partículas lentivirais e perfurocortantes.
1. Preparação de células HEK293T para transfecção
NOTA: Execute estas etapas em um gabinete de segurança biológica de cultura de tecidos estéril.
2. Transfecção de células HEK293T usando reagente de transfecção lipídica não lipossomal
3. Coleta de partículas lentivirais
4. Purificação do lentivírus
5. Titulação da produção de lentivírus em células T Jurkat
6. Infecção por lentivírus in vivo de macrófagos peritoneais residentes no tecido
7. Coleta de células peritoneais de camundongo infectado com lentivírus
CUIDADO: Para coletas dentro de 72 h após a injeção de lentivírus, siga as regras institucionais de segurança biológica da categoria II. A cama e a gaiola de armazenamento onde os animais infectados foram mantidos nas primeiras 72 horas após a injeção de lentivírus devem ser descontaminadas de acordo com as regras institucionais de segurança biológica da categoria II.
8. Coloração e análise de células peritoneais
9. Extração de células de órgãos
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Quando seguido completa e corretamente, este protocolo produz um total de 1,5 mL de estoque de lentivírus de alta qualidade por preparação única, suficiente para doze injeções in vivo no volume ideal determinado neste estudo18. O sucesso da transfecção pode ser avaliado no início do protocolo. Células HEK293T saudáveis e confluentes devem exibir, se presentes nos plasmídeos, um sinal marcador facilmente detectável (por exemplo, GFP usado neste estudo) após 48 h após a transfecção do plasm...
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Os macrófagos residentes no tecido desempenham uma variedade de funções homeostáticas e inflamatórias específicas do tecido 1,2 ditadas por seu ambiente fisiológico 6,7,8,9. Neste protocolo, um método eficaz18 para manipulação de macrófagos residentes peritoneais in vivo...
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Os autores não têm nada a divulgar.
Esta pesquisa foi financiada, no todo ou em parte, pelo Wellcome Trust Investigator Award [107964/Z/15/Z]. PRT também é apoiado pelo Instituto de Pesquisa de Demência do Reino Unido. O M.A.C é apoiado pela Biotechnology and Biological Sciences Research Council Discovery Fellowship (BB/T009543/1). Para fins de Acesso Aberto, o autor aplicou uma licença de direitos autorais públicos CC BY a qualquer versão do Manuscrito Aceito pelo Autor decorrente desta submissão. L.C.D é professor na Universidade de Swansea e pesquisador honorário da Universidade de Cardiff. Este trabalho é apoiado pelo trabalho realizado por Ipseiz et al. 202018.
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| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| 0,05% Tripsina-EDTA (1x) (Tripsina 500 mg/L ou 0,02 mM) | Thermo Fisher Scientific | 25300054 | |
| 0,22 μ m filtro estéril millex GP | Merck | SLGS033SS | |
| 0,45 μ m filtro estéril millex GP | Merck | SLHP033RS | |
| seringa de insulina U-100 de 0,5 mL com agulha, 0,33 mm x 12,7 mm (29 G) | BD | 324892 | |
| recipiente para objetos cortantes de 1 litro | N/A | N/A | |
| 2.4G2 anticorpo (TruStain FcX anti-mouse CD16/32) | Biolegend | 101320 | |
| 40 μ filtro | Thermo Fisher Scientific | 22363547 | |
| meio AimV (grau de pesquisa), Suplemento AlbuMax | Thermo Fisher Scientific | 31035025 | |
| Tampão de bloqueio | preparado em casa | ||
| Meio tioglicolato de cerveja | Sigma-Aldrich | B2551 | Solução estoque a 4% preparada em água, autoclavada e mantida congelada. |
| CD11b | Biolegend | 101222 | Consulte a Tabela 1 para a diluição e concentração |
| CD11b | BD | 550993 | Consulte a Tabela 1 para a diluição e concentração |
| CD11c | Biolegend | 117317 | Consulte a Tabela 1 para a diluição e concentração |
| CD11c | Biolegend | 117333 | Consulte a Tabela 1 para a diluição e concentração |
| CD19 | BD | 560375 | Consulte a Tabela 1 para a diluição e concentração |
| CD19 | Biolegend | 152410 | Consulte a Tabela 1 para a diluição e concentração |
| CD226 | Biolegend | 128808 | Consulte a Tabela 1 para a diluição e concentração |
| CD3e | BD | 560527 Consulte a Tabela 1 para a diluição e concentração | |
| CD3e | Biolegend | 152313 | Consulte a Tabela 1 para a diluição e concentração |
| CD4 | Biolegend | 100412 | Consulte a Tabela 1 para a diluição e concentração |
| CD73 | eBioscience | 16-0731-82 | Consulte a Tabela 1 para a diluição e concentração |
| CD8a | eBioscience | 48-0081-82 | Consulte a Tabela 1 para a diluição e concentração |
| Frasco de cultura de células (frasco T175, 175 cm2, 550 mL) | Greiner Bio One | 658175 | |
| Tubos de centrífuga, tubos de fundo cônico 25 mm x 89 mm | Centrífugas Beckman Coulter | 358126 | |
| Centrífuga | Ultracentrífuga Beckman Coulter | e centrífuga TC | |
| Colagenase tipo IV | Sigma-Aldrich | C5138 | |
| (15 mL e 50 mL) | Greiner Bio One | 11512303 & 11849650 | |
| Criotubos | Greiner Bio One | 123277 | ou criotubos |
| DMEM médio (1x) + 4,5g/L D-glicose, 400 µ M L-glutamina | Thermo Fisher Scientific | 41965-062 | |
| Dnase I | Sigma-Aldrich | 11284932001 | |
| Reagente de transfecção Effectene | Qiagen | 301425 | |
| F4/80 | Biolegend | 123123 | Consulte a Tabela 1 para a diluição e concentração |
| F4/80 | Biolegend | 123133 | Consulte a Tabela 1 para a diluição e concentração |
| F4/80 | Biolegend | 123147 | Consulte a Tabela 1 para a diluição e concentração |
| FceR1 | eBioscience | 48-5898-80 | Consulte a Tabela 1 para a diluição e concentração |
| Soro fetal de bezerro (FCS) | Thermo Fisher Scientific | 10270-106 | inativado por calor por 30 min a 56 &graus; C e estéril filtrado através de 0,22 μ filtro m |
| Citômetro de fluxo | Thermo Fisher Scientific | Tampão de citometria de fluxo Attune NxT | |
| (FACS) | preparado internamente | ||
| Microscópio fluorescente de cultura de tecidos | Thermo Fisher Scientific | EVOS FL | |
| Fórceps | N/A | N/A Preferência | do usuário |
| Solução salina balanceada de Hank (HBSS) | Gibco, Life Technologies | 14175-053 | |
| Linha | celular HEK293T | cultivado por pelo menos uma semana antes da transfecção. Antígeno central do HIV-1 livre de micoplasma | |
| Beckman Coulter | 6604667 | ||
| Hialuronidase | Sigma-Aldrich | H3506 | |
| Hydrex esfoliante cirúrgico, gluconato de clorexida 4% p/v limpador de pele | Ecolab | 3037170 | |
| I-A/I-E | Biolegend | 107625 | Consulte a Tabela 1 para a diluição e concentração |
| ICAM1 | Becton Dickinson | 554970 | Consulte a Tabela 1 para a diluição e concentração |
| linha | cultivada por pelo menos uma semana antes do uso. Kit de coloração de | ||
| células mortas de infravermelho próximo corrigível VIVO/MORTO | Thermo Fisher Scientific | L34975 | |
| Ly6G | Biolegend | 127615 | Consulte a Tabela 1 para a diluição e concentração |
| Os camundongos | aqui usaram fêmeas C57BL/6, com idade entre 8 e 12 semanas (Charles Rivers), a menos que especificado de forma diferente | ||
| Pipetas microcapilares (faixa de volume 0,5-1.000 μ L) | Fisher Científico & Starlab | 11963466 & 11943466 & 11973466 & S1111-3700 | |
| NK1.1 | Biolegend | 108724 | Consulte a Tabela 1 para a diluição e concentração |
| Paraformaldeído | Sigma-Aldrich | P6148-500G | preparado a 2% p/v em PBS |
| pCMV-Δ Plasmídeo de embalagem R8.91 | Zuffrey, R., et al. 1997 | Resistência à ampicilina. | |
| Penicilina/Estreptomicina (100x, 10.000 U/mL) | Thermo Fisher Scientific | 15140122 | |
| placa de Petri | Greiner Bio One | 664160 | |
| plasmídeo pHR'SIN-cPPT-SEW | Rosas, M. et al. 2014 | Codifica o marcador EGFP a jusante do promotor SFFV e a montante do intensificador do vírus hepatitivo Woodchuck. Resistência à ampicilina. | |
| O plasmídeo | Naldini, L. et al. 1996 | codifica o envelope da glicoproteína g do vírus da estomatite vesicular (VSV-G). Resistência à ampicilina. | |
| Controle de isotipo IgG1 de rato, κ | Becton Dickinson | 550617 | Consulte a Tabela 1 para a diluição e concentração Soro |
| de rato | Sigma-Aldrich | R9759-10ML | |
| Tampão de lise ACK de sangue vermelho | preparado em casa | ||
| Meio RPMI 1640 (1x) + 400 uM L-glutamina | Thermo Fisher Scientific | 21875-091 | |
| Saponina | Sigma-Aldrich | S4521 | |
| SiglecF | BD | 562681 | Consulte a Tabela 1 para a diluição e concentração |
| Comprimidos de hipoclorito de sódio (alvejante, 2.000 ppm) | Guest Medical | H8818 | |
| Placa de cultura de células estéril de 24 poços | Greiner Bio One | 662160 | |
| PBS estéril de Dulbecco (DPBS) (1x) Mg++ e Ca2+ - grátis | Thermo Fisher Scientific | 14190144 | |
| EDTA estéril | Thermo Fisher Scientific | 15575020 | |
| Pipetas de transferência descartáveis VWR estéreis (23,0 mL, 30 cm) | VWR | 612-4515 | |
| Sacarose | Thermo Fisher Scientific | 15503022 | |
| tesouras cirúrgicas | N/A | N/A | Preferência do utilizador |
| Seringas (50 mL e 1 0 mL) | Fisher Scientific | 10084450 & 768160 | |
| Tim4 | Biolegend | 130007 | Consulte a Tabela 1 para a diluição e concentração |
| placa de cultura de células de 96 poços com fundo em U | Greiner Bio One | 650180 |
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