Эффекторная функция CD4 Т-клеток критически зависит от их способности быстро проникать и проходить через широкий спектр периферических тканей для обследования повреждений, локализации очагов инфекции или вызывать патологию от хронической инфекции или аутоиммунитета. В то время как процессы хоуминга в воспаленные участки1-4 и экстравазации5-7 из сосудистой сети в ткани хорошо охарактеризованы, факторы, которые управляют и регулируют интерстициальную подвижность Т-клеток, остаются неопределенными. Миграция Т-клеток в сложных трехмерных средах была изучена in vitro с использованием искусственных матриц8-10 или микрофлюидных устройств11,12, но они не в состоянии воспроизвести сложную и динамичную среду системы in vivo. Только недавно, с появлением многоцветной прижизненной визуализации с высоким разрешением, стало возможным изучать динамическое поведение иммунных клеток in situ, что позволяет лучше понять интактные иммунные реакции.
Более десяти лет назад было опубликовано несколько влиятельных исследований, в которых впервые использовалась многофотонная микроскопия для решения иммунологических вопросов. Ранние исследования были сосредоточены на поведении иммунных клеток в эксплантированных лимфоидных органах13-16, за которыми вскоре последовали методы визуализации обнаженных лимфатических узлов у мышей под наркозом17. Визуализация позволила сделать новые фундаментальные наблюдения о стадиях прайминга лимфатических узлов Т-клеток18, механизмах миграции Т-клеток во вторичных лимфоидных органах19, взаимодействиях Т-клеток с другими иммунными клетками20,21 и динамическом позиционировании Т-клеток в лимфатическом узле22. Хотя многие ранние исследования были сосредоточены на динамике лимфатических узлов, прижизненная визуализация с тех пор используется для визуализации иммунного ответа во многих периферических тканях, включая мозг23-25, печень26, легкие27 и кожу28-30.
Дерма уха мыши особенно хорошо подходит для визуализации из-за тонкости кожи уха, относительного отсутствия волос и легкости, с которой ее можно изолировать от дыхательных движений31. Действительно, ушная дерма использовалась для визуализации интерстициального поведения дендритных клеток32,33, Т-клеток28,29,34,35 и нейтрофилов36,37 и является хорошо зарекомендовавшим себя местом для изучения кожного воспаления. Все чаще неинвазивные процедуры заменяют хирургические препараты кожи, в том числе модели расщепленной дермы38,39, боковой39,40 или тыльного кожного лоскута39,41, которые могут вызывать изменения в местной воспалительной среде. Использование перенесенных, in vitro-праймированных, специфичных к антигену CD4-эффекторных Т-клеток позволяет изучать однородную популяцию клеток в контексте кожной воспалительнойреакции. Здесь мы описываем неинвазивную процедуру визуализации, которая позволяет визуализировать антиген-специфические эффекторные CD4 Т-клетки в дермальном интерстиции воспаленного уха мыши, а также возможность манипулировать этими клетками в режиме реального времени путем введения блокирующих антител через венозный катетер. Мы показываем, что эта модель эффективна для отслеживания движения CD4 Т-клеток в дерме и для изучения механизмов, которые управляют этой подвижностью.