RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
ru_RU
Menu
Menu
Menu
Menu
A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Research Article
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
В настоящем документе мы описываем протокол для характеристики Т-зависимых и T-независимой иммуноглобулина (Ig) изотипа ответы в мышах с помощью ИФА. Этот метод используется в одиночку или в сочетании с потоком цитометрии позволит исследователям для выявления различий в ответах изотипа Ig B клеточный мышей после иммунизации антигена Т-зависимых и T-независимой.
Антитела, также называют как иммуноглобулины (Ig), выделяемый продифференцировано лимфоциты, клетки plasmablasts/плазмы, гуморальный иммунитет обеспечивают грозным защиту против вторжения патогены через различные механизмы. Одна из основных целей вакцинации является заставить защитный антиген специфические антитела для предотвращения опасных для жизни инфекций. Тимус зависимые (TD) и тимус независимые (TI) антигены можно добиться надежной реакции антиген специфически IgM и может также вызвать производство коммутацией isotype антитела (IgG, IgA и IgE) а также генерации клеток памяти B с помощью предоставляемые антиген представляющих клеток (БТР). Здесь мы описываем протокол характеризовать TD и TI Ig изотипа ответы в мышей, используя энзим соединенный assay иммуносорбента (ELISA). В настоящем Протоколе TD и TI Ig ответы вызвал у мышей внутрибрюшинного (и.п.) иммунизации с антигенами конъюгированных Гаптены модель TNP-KLH (в квасцы) и ТНП полисахарида (в PBS), соответственно. Чтобы заставить TD памяти ответ, руля иммунизации TNP-KLH в квасцов дается на 3 недели после первой иммунизации с же антигена/адъювант. Sera мыши собирают в разное время точек до и после иммунизации. Всего в сыворотке Ig и ТНП специфические антитела являются впоследствии количественно с использованием сэндвич isotype специфических Ig и косвенные ELISA, соответственно. Чтобы правильно определить сывороточной концентрации каждого изотипа Ig, образцы необходимо надлежащим образом быть разбавлен по размеру в пределах диапазона линейной стандартных кривых. Используя этот протокол, мы последовательно получить надежные результаты с высокой специфичности и чувствительности. При использовании в комбинации с другими взаимодополняющими методами проточной цитометрии, в пробирке культуры splenic клетки B и иммуногистохимическое окрашивание (IHC), этот протокол позволит исследователям получить всеобъемлющее представление о антитела ответы в данной экспериментальной обстановке.
Лимфоциты являются основным игроком в гуморального иммунитета и единственный тип клеток млекопитающих, которые способны производить антитела, также называются иммуноглобулины (Ig)1,2. Антитела секретным клетками B обеспечивают грозным защиту против вторжения патогены через различные механизмы, включая обезвреживание, опсонизацию и активации комплемента, ведущих к защитного иммунитета3. Секреция антител клетками B достигается только после полной активации конкретных клеток B, которая обычно требует двух различных сигналов3. B клеточного рецептора (BCR) выразил на поверхности клеток конкретных наивный B3путем прямого связывания антигена (Ag) передается сигнал 1. В зависимости от источника сигнала 2 клетки B активации можно разделить на тимус зависимые (ТД) или тимус независимые (TI)3,4. В ответ антигена TD 2 сигнала обеспечивается активированные родственных CD4 T вспомогательный (TH) клетки, которые Экспресс CD154, лигандом CD40 выразил на B клетки1,2,3co-stimulatory рецептор. В ответ TI антигена, сигнал 2 приходит от либо участия Толл подобные рецепторы (TLRs в случае типа 1 TI Ag) или обширные cross-linking БКРС (в случае 2 типа TI Ag) на B-клеток3,4. Тип 1 TI (TI-1) антигены являются микробной лигандами TLRs, включая бактериальных липополисахаридов (LPS), вирусной РНК и микробных CpG ДНК4,5. Антигены TI (TI-2) тип 2 имеют очень повторяющихся структуру и способны доставить длительное и стойких сигнализации B ячейку на несколько cross-linking БКРС4,6. Типичными примерами TI-2 антигенов пневмококковой полисахаридов и конъюгированных Гаптены полисахарид6,7. ТД и TI антигены можно добиться надежной реакции антиген специфически IgM и может также вызвать производство коммутацией isotype антитела (IgG, IgA и IgE) с помощью, предоставляемой антиген представляющих клеток (БТР), таких как дендритные клетки (DCs)1 ,2,3. Кроме того TD и TI антигены способны вызвать памяти ответы с помощью АСУ ТП, но TD антигены являются более эффективными в склонение памяти клетки B поколение3,8.
В этом протоколе TD и TI Ig ответы являются вызвало у мышей внутрибрюшинного (и.п.) иммунизации с конъюгированных Гаптены модель антигены 2,4,6-trinitrophenyl-замочной скважины магнитные Гемоцианин (ТНП-KLH) и ТНП полисахарида (нейтральный, сильно ветвистый и высокой масса), соответственно9,10,11. ТД антигены обычно используются с адъювантом для расширения производства антител12. Здесь в нашем протокол, ТНП-KLH вводят квасцов, часто используемых адъювант в иммунизации исследования12. Другие примеры адъювантов, которые могут быть использованы в полной или неполной адъювантной Фройнд 's (CFA или IFA), A монофосфатный липидов / Трегалоза dicorynomycolate («РМБИ» адъювантной) и CpG oligodeoxynucleotides,, и т.д.13 14. после иммунизации, сера мыши собирают в разное время точек и ТНП специфических антител в сыворотке количественно с помощью Ig изотипа специфичные иммуноферментного анализа (ИФА)9,10, 11.
ELISA является на основе плиты assay, который широко используется в качестве инструмента диагностики в медицине, а также аналитический инструмент в биомедицинских исследований,1516. Он используется для обнаружения и количественного определения аналитов включая антитела, гормоны, цитокины, chemokines и различные антигены и т.д. ELISA может выполняться в нескольких различных форматах, в том числе прямые, косвенные, сэндвич и конкурентоспособной ELISA15,16. В общем он включает иммобилизации антигена к твердой поверхности, обычно микротитровальных 96-луночных пластины, которые инкубировали с основного антитела. После инкубации несвязанные антитела смыты. В прямой ELISA, основное антитело непосредственно конъюгированных для фермента (обычно пероксидаза или щелочной фосфатазы), которые могут расщеплять Хромогенный субстрат приносить видимый цвет изменения, такие как определяется документом обнаружения сигнала Спектрофотометр15,16. Напротив если энзим соединенный вторичные антитела используется для связывания основное антитело, то это рассматривается как косвенные ELISA15,16. Прямые ELISA является быстрее, тогда как косвенные ELISA является более чувствительным15,16. В сэндвич ELISA пластины покрыты «захват» антитела используются для иммобилизации антигена интереса в образцах, а затем захватили антиген может быть обнаружен еще один «обнаружения» антител в прямой или косвенной форме15, 16. сэндвич ELISA предлагает высокую специфичность, так как обнаружено два различных антител антигена антиген. В конкурентных ELISA конкурс устанавливается между образца антигена и плита прыгните антигена для привязки к основное антитело, а затем концентрации антигена в образце количественно измеряя снижение сигнала от субстрата 15 , 16. конкурентные ELISA может производиться с использованием упомянутых выше прямого или косвенного формат и полезен для обнаружения небольших антигены с только один epitope15,16.
Альтернативные методы для измерения антитела включают в себя радио-иммуноферментного анализа (RIA), electrochemiluminescence (ЭСЛ) пробирного и поверхности плазмон резонанса (СРП) пробирного17. РИА был первый иммуноанализа разработали что меры присутствие антигена (или антитела) с высокой специфичности и чувствительности с использованием radiolabeled реагенты18,19. Однако из-за проблем радиоактивных токсичности, затраты на утилизацию, срок годности и специальных лицензий для работы с радиоактивными материалами, ELISA лучше и более удобный метод для распространенных использует20,21. ECL является весьма деликатным методом в котором инициируются с помощью электричества для создания высокой реакционной способностью видов из стабильных прекурсоров на поверхности электрода хемилюминесцентный реакции и может использоваться для измерения количества аналитов (таких как антигены или антитела)22. Однако ЭСЛ требует специального инструмента и таким образом не используется так широко как Элиза23. СРП является прямым assay, который может использоваться для измерения Связывание лиганда (например., антитела) для иммобилизованных молекул (например., антигены) на сенсоре чип поверхности24. СРП очень конкретно определяет взаимодействия в режиме реального времени и не требует использования маркированных реагентов как ELISA. Однако SPR также требует специального оборудования и имеет более низкую чувствительность чем ELISA17. Ввиду ограничений, обусловленных альтернативных методов, ELISA является наиболее подходящим и удобным для нашей цели в настоящем Протоколе. Здесь мы описывают использование сэндвич ELISA для анализа общего уровня изотипа Ig и процедурах косвенного ELISA для анализа антиген специфические Ig изотипов.
Этот протокол соответствует руководящим принципам Комитета по этике институциональных исследований на животных по Rutgers University. Все мыши используются в соответствии с низ руководящие принципы и животных протоколом, утвержденным на институциональный уход животных и использования Комитетом.
1. Подготовка мышей и Коллекция наивного мыши Sera
2. Подготовка TNP-полисахарида (TI антигена) и ТНП KLH (TD антиген)
3. Иммунизация мышей
4. ретро орбиталь кровотечение и подготовка сыворотки
5. мыши Ig изотипа специфичные ELISA
Мы использовали этот протокол для расследования роли критической регулятор иммунной системы, TRAF3, TI и TD иг изотипа ответы9,10,11. TRAF3 прямо или косвенно регулирует трансдукции сигнала целого ряда врожденная и адаптивного иммунитета рецепторов, включая ФНО рецептор надсемейства, Толл подобные рецепторы и T Мобильный рецептор/CD28, среди прочих27,28. Мы предполагаем, что TRAF3 играет различные роли в различных иммунных клеток подмножеств регулировать ответов антитела. Чтобы проверить эту гипотезу, мы определили TI и TD иг изотипа ответы с помощью условного TRAF3 нокаут мышей, которые имеют Traf3 ген специально удалены в лимфоцитов, Т-клетки или миелоидных клеток, соответственно9,10, 11. Представитель иммунизации и сыворотки Коллекция расписаний для исследования TI и TD иг изображены на рисунке 1. Представитель IgG1 и IgG2b ИФА результаты показаны на рисунке 2 и на рисунке 3 , чтобы проиллюстрировать, как работает ELISA. К ним относятся плита установки образцов (рисA), изображение пластины после добавления субстрата AP (рис. 2B), читать результаты OD405 и разбавленных стандартов (рис. 2C, 2D), значения стандартных растворов (Рисунок 2E, 2F), стандартные кривые (рис. 3A, 3В), значений разреженных образцов (рис. 3C, 3D) и расчет сыворотки IgG1 и IgG2b концентрации в пробах (рис. 3E, 3F). Рисунок 4 показывает представитель результаты всего Ig изотипов в сера наивно мышей. Мы показали статистически повышенной базальной сыворотке IgA, IgM, IgG2b, IgG3 и IgG2a в клетки B специфических TRAF3- / - (B-TRAF3- / -) мышах, по сравнению с пола и возраста соответствием TRAF3-достаточно помёте управления мышей (БМО). Этот hyperglobulinemia B-TRAF3- / - мышей вызвано отсеке расширенной клетки B в периферических лимфоидных органов из-за длительного выживания зрелых TRAF3- / - B клетки9. Рисунок 5 показывает представитель результаты TI и TD иг изотипа ответы мышей иммунизации с TNP-полисахаридный и ТНП-KLH, соответственно. Эти результаты показали значительно выше TI, ТНП конкретных IgG3 также повышенных ТД, ТНП конкретных IgG2b уровней и в миелоидных клеток конкретных TRAF3- / - (M-TRAF3- / -) мышах чем в LMC. Такое увеличение TI IgG3 и ТД IgG2b ответы в М-TRAF3- / - мышей, вероятно, из-за увеличения производства провоспалительных цитокинов ИЛ-6 и IL-12 TRAF3- / - макрофагами и DCs, после иммунизации11. Рисунок 6 показывает представитель результаты TD первичной и ответы памяти мышей TNP-KLH иммунизации. Эти результаты показали, частично снижение первичной реакции TD IgM и дефектных IgG1 первичной и памяти ответы в Т клеток конкретных TRAF3- / - (T-TRAF3- / -) мышах. Дефектные TD первичной и ответы памяти T-TRAF3- / - мышей результата от нарушение активации TRAF3- / - CD4 Т-клеток на Т-клеточных рецепторов и CD28 совместного участия10. Вместе взятые, протокол, описанные в этой статье, позволил нам определить конкретные роли TRAF3 в различных иммунных клеток подмножества в регулировании TI и TD иг изотипа ответы у мышей.

Рисунок 1 : Типичный TI и ТД Ag иммунизации и сыворотки коллекции графики. (A) TNP-полисахарида экспериментов. (B) TNP-KLH экспериментов. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 2 : Представитель IgG1 и IgG2b ELISA. (A) 96-луночных плиты установки включает скважин пустым, 7 серийных разведений (1:2) мыши IgG1 и IgG2b стандартам (St01 St07), и 4 серийных разведений (в 1:10) 8 мыши сыворотки образцы (S1 S8). Концентрация стандартов приводится также в нижней части каждого стандарта. Коэффициент разбавления пробы дается в нижней части каждого образца хорошо. (B) изображение пластины в 5 мин после добавления субстрата AP. Пластину читать результаты IgG1 (C) и IgG2b (D) в 405 нм. Значения концентраций различных разведениях мыши IgG1 (E) и мышь IgG2b и OD405 (F) стандартов. Conc, концентрации; BackCalcConc, обратно рассчитаны концентрации; ОД, оптическая плотность; AvgOD, средний ОД реплицирует; SD, стандартное отклонение; CV, коэффициент вариации. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 3 : Анализ данных представитель IgG1 и Элиза IgG2b. Стандартные кривые IgG1 (A) и IgG2b (B). Co эффективный R2 -> 0,98 в обоих стандартных кривых. Стрелки указывают линейный спектр стандартных кривых. Значения OD405 и концентрации IgG1 (C) и IgG2b (D) неизвестными (образцы разреженных сыворотки). R, диапазон; Conc, концентрации. Расчёт концентрации в сыворотке крови мыши IgG1 (E) и мышь IgG2b (F) для 8 образцов. ОЙ, не обнаруживаемых это ELISA. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 4 : Представитель результаты всего Ig изотипов в сыворотке мышей наивными. Sera были собраны от пола совпадают, 10-12 недель наивно LMC и B-TRAF3- / - мышей (n = 10 для каждого генотипа; генетический фон: 129xC57BL/6). Базальные сывороточные уровни общего IgM, IgG1, IgG2a, IgG2b, IgG3, IgA и IgE определяется ELISA. Статистическая значимость определялась с тестом непарных t двустороннее данных. *, значительно отличаются между LMC и B-TRAF3- / - мышей (p < 0,05); **, очень значительно отличаются между LMC и B-TRAF3- / - мышей (p < 0.01). Эта цифра была изменена от СЕ и др. 9. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 5 : Представитель результаты TI и TD иг изотипа ответов на ТНП полисахаридный и ТНП-KLH иммунизации, соответственно. Пола совпадают, 8-12 недель LMC и M-TRAF3- / - мышей (генетический фон: C57BL/6) были иммунизированы с 50 мкг TI Ag TNP-полисахарида (верхней панели, n = 9 для каждого генотипа) или 100 мкг TD Ag TNP-KLH смешивается с квасцов (нижней панели, n = 12 для каждого генотип). Sera были собраны на 7 день после иммунизации. Титры сыворотка анти ТНП IgM, IgG1, IgG2b, IgG3, IgA и IgE были проанализированы ELISA. Статистическая значимость была проанализирована с тестом непарных t двустороннее данных. *, значительно отличаются между LMC и M-TRAF3- / - мышей (p < 0,05). Эта цифра была изменена от Лалани и др. 11. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 6 : Представитель результаты TD начальных и памяти Ig ответов на ТНП-KLH иммунизации. Пол совпадают, 8-10 недель LMC и T-TRAF3- / - мышей (n = 10 для каждого генотипа; генетический фон: 129xC57BL/6) прививки были сделаны с 100 мкг Ag TNP-KLH TD, смешанного с квасцов на день 0. Каждая мышь также получил руля иммунизации с же Ag и адъювантной на 21 день после первого иммунизации. Образцы сыворотки были собраны от мышей на день -7, 7, 14 и 28, соответственно. TNP-специфических IgM и IgG1 уровни в образцах сыворотки были измерены по ELISA. Графики показывают результаты 10 пар LMC и T-TRAF3- / - мышей (средний ± SD). Статистическая значимость была проанализирована с тестом непарных t двустороннее данных. *, значительно отличаются между LMC и T-TRAF3- / - мышей (p < 0,05); **, очень значительно отличаются между LMC и T-TRAF3- / - мышей (p < 0.01); , очень значительно отличаются между LMC и T-TRAF3- / - мышей (p < 0,001). Эта цифра была изменена от СЕ и др. 10. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Авторы имеют без финансовых интересов.
В настоящем документе мы описываем протокол для характеристики Т-зависимых и T-независимой иммуноглобулина (Ig) изотипа ответы в мышах с помощью ИФА. Этот метод используется в одиночку или в сочетании с потоком цитометрии позволит исследователям для выявления различий в ответах изотипа Ig B клеточный мышей после иммунизации антигена Т-зависимых и T-независимой.
Это исследование было поддержано национальными институтами здравоохранения грантов R01 CA158402 (P. Xie) и R21 AI128264 (P. Xie), Министерство обороны Грант W81XWH-13-1-0242 (P. Xie), пилот награду от рака института Нью-Джерси через Грант номер P30CA072720 от национального института рака (P. Xie), Буш биомедицинских Грант (P. Xie), Виктор Stollar стипендий (A. Лалани) и Анна б. и Джеймс б. Leathem стипендий (S. Zhu).
| VersaMax Настраиваемый считыватель микропланшетов | MDS Аналитические технологии | VERSAMAX | Оборудование для считывания пластин |
| SOFTmax PRO 5.3 | MDS Аналитические технологии | SOFTmax PRO 5.3 | Программное обеспечение для считывателя пластин |
| GraphPad Prism | GraphPad Программное обеспечение для построения графиков и статистики | ||
| TNP-AECM-полисахарид (FICOLL) | Biosearch Technologies | F-1300-10 | A TI Ag для иммунизации |
| TNP-KLH | Biosearch Technologies | T-5060-5 | A TD Ag для иммунизации |
| TNP(38)-BSA | Biosearch Technologies | T-5050-10 (коэффициент конъюгации: 38) | Покрытие Ag для специфичного для TNP ИФА |
| TNP(3)-BSA | Biosearch Technologies | T-5050-10 (коэффициент конъюгации: 3) | Покрытие Ag для высокоаффинных TNP-специфичных Ig |
| Imject квасцов | Fisher Scientific | PI-77161 | Адъювант квасцов для иммунизации |
| Falcon Полипропиленовые трубки | Fisher Scientific | 14-959-11A | Для инкубации инсулинового шприца TNP-KLH/квасцов |
| BD | Fisher Scientific | 14-829-1B | Для внутримышечной инъекции мышам |
| Immuno 96-Well Plates, Flat-Bottom | Fisher Scientific | 14-245-61 | Для ИФА |
| необработанные 96-луночные микропланшеты, круглодонные | VWR | 82050-622 | Для серийных разведений стандартов и образцов |
| Фосфатазный субстрат, 5 мг Таблетки | Sigma | S0942-200TAB | AP субстрат |
| Диэтаноламин | VWR | IC15251690 | компонент субстрата AP буфер |
| Козий антимышиный IgM | SouthernBiotech | 1020-01 | Capture Ab для мыши IgM |
| Goat антимышь IgG1 | SouthernBiotech | 1070-01 | Capture Ab для мыши IgG1 |
| Козья антимышь IgG2a | SouthernBiotech | 1080-01 | Capture Ab для мыши IgG2a |
| Козья антимышь IgG2b | SouthernBiotech | 1090-01 | Capture Ab для мыши IgG2b |
| козья антимышь IgG3 | SouthernBiotech | 1100-01 | Capture Ab для мыши мышь IgG3 |
| Козий антимышиный IgA | SouthernBiotech | 1040-01 | Capture Ab для мыши IgA |
| козий антимышиный IgE | SouthernBiotech | 1110-01 | Capture Ab для мыши IgE |
| AP-Goat антимышиный IgM | SouthernBiotech | 1020-04 | Detection Ab для мыши IgM |
| AP-Goat антимышиный IgG1 | SouthernBiotech | 1070-04 | Detection Ab для мыши IgG1 |
| AP-Goat антимышиный IgG2a | SouthernBiotech | 1080-04 | Detection Ab для мыши IgG2a |
| AP-Goat антимышиный IgG2b | SouthernBiotech | 1090-04 | Detection Ab для мыши IgG2b |
| AP-козий антимышиный IgG3 | SouthernBiotech | 1100-04 | Detection Ab для мыши IgG3 |
| AP-Goat антимышиный IgA | SouthernBiotech | 1040-04 | Detection Ab для мыши IgA |
| AP-Goat антимышиный IgE | SouthernBiotech | 1110-04 | Detection Ab для мыши IgE |
| Мышиный IgM стандартный | BD Biosciences | 553472 | TNP-специфичный IgM, клон G155-228 |
| Мышиный IgG1 стандартный | BD Biosciences | 554054 | TNP-специфичный IgG1, клон 107.3 |
| Мышиный IgG2a стандартный | BD Biosciences | 556651 | TNP-специфичный IgG2a, клон G155-178 |
| Мышиный IgG2b стандартный | BD Biosciences | 554055 | TNP-специфичный IgG2b, клон 49.2 |
| Мышиный IgG3 стандартный | BD Biosciences | 553486 | KLH-специфичный IgG3, клон A112-3 |
| Мышиный IgA стандартный | BD Biosciences | 550924 | IgA, индуцированный минеральным маслом, клон MOPC-320 |
| Мышиный IgE стандарт | BD Biosciences | 557079 | TNP-специфичный IgE, клон С38-2 |