Здесь мы описываем изоляции курица первичной bursal клеток из сумки Фабрициуса, культуры и инфекции клеток с bursal инфекционного вируса и количественного определения вирусной репликации.
Методическая статья
* These authors contributed equally
Здесь мы описываем изоляции курица первичной bursal клеток из сумки Фабрициуса, культуры и инфекции клеток с bursal инфекционного вируса и количественного определения вирусной репликации.
Вирус инфекционного bursal (IBDV) является birnavirus экономическое значение для птицеводства. Вирус заражает клетки, вызывая заболеваемости, смертности и снижение иммунитета в инфицированных птиц. В этом исследовании мы описываем изоляции курица первичной bursal клеток из сумки Фабрициуса, культуры и инфекции клеток с IBDV и количественного определения вирусной репликации. Добавление лигандом CD40 курица значительно увеличили пролиферации в четыре раза более шести дней культуры и жизнеспособность клеток значительно расширенные. Два штаммов IBDV, культура клетки адаптированы штамм, D78 и очень вирулентным штаммом, UK661, реплицируются в культурах клеток ex vivo . Эта модель будет использовать в определении как клеток реагировать на IBDV инфекции и позволит сократить число инфицированных птиц, используемых в исследованиях патогенеза IBDV. Эта модель также может быть расширена для включения других вирусов и может применяться для различных видов птиц.
Глобальные птицеводческой промышленности имеет важное значение для обеспечения достаточного количества продовольствия для растущего населения. Однако иммуносупрессия угрозу для продовольственной безопасности и благосостояния пострадавших птиц и представляет собой ключевой вызов экономической отрасли. В большинстве случаев иммуносупрессией в КУР вызваны инфекцией с иммуносупрессивной вирусов, с теми, кто несет наибольшую ответственность за ослабление приобретенного иммунитета, имеющие тропизм для лимфоцитов T и B1. В птиц большинство клеток B расположены в орган, известный как сумки Фабрициуса (BF). Клетки B чувствительны к инфекции с несколькими иммуносупрессивные вирусов, включая те, которые вызывают лизис, таких как вирус болезни Марека и IBDV (MDV) и те, которые вызывают преобразования, такие как вирус птичьего лейкоза (ИВЛ) и reticuloendotheliosis (вирус REV).
Для того, чтобы разработать более эффективные стратегии для управления эти инфекции, важно для характеристики взаимодействия вирусов с курицей B клеток. Однако когда клетки B удаляются из птицы, они не выжить в ex vivo культуры2, что делает его трудно выполнить тщательный анализ взаимодействия IBDV с курицей B клетки, или раннего события после ALV или REV инфекции. Следовательно многие принимающей ячейки вирус взаимодействия были изучены в естественных условиях3,4,5,6,,78,9, 10. Хотя эти исследования являются информативными, они связаны с использованием инфицированных птиц, которые страдают от болезней, которые могут быть очень серьезными.
Лигандом CD40 представляет собой молекулу, которая вызывает клетки B распространением11. После идентификации генов кодирования куриного CD40L (chCD40L), был спроектирован растворимых синтез белка, при добавлении в культуре средств массовой информации, вызванных распространением курица первичной B клетки ex vivo12. В 2015 году B клетки культивировали в этой моде были найдены для поддержки репликации MDV2 и в 2017 году, мы и другие обнаружили, что первичной bursal клетки, стимулируется с chCD40L может использоваться в качестве модели для изучения IBDV репликации,1314. Здесь мы описываем, изоляции и культуры первичной bursal клеток куриного, инфекции клеток с IBDV и количественного определения вирусной репликации. Хотя мы описываем метод в контексте BF, это может применяться к изоляции и культуры клеток из различных лимфоидных органов.
Все процедуры с животными должны быть утверждены этически заранее. В нашем заведении все процедуры выполняются в соответствии с Законом Великобритании животных (научные процедуры) 1986 под создание домашнего офиса, личные и проекта лицензии, после утверждения внутренних животных и этические обзора Совет (AWERB).
1. Подготовка chCD40L
2. Приготовление растворов для изоляции первичных Bursal клеток куриного
3. Удаление сумки Фабрициуса (BF)
4. изоляция первичной Bursal клеток куриного
5. Культура первичной Bursal клеток куриного
6. инфекции курица первичной Bursal клеток с IBDV
7. Количественная оценка IBDV репликации в первичных Bursal клеток куриного
Куриные первичной Bursal клетки могут культивированный присутствии CD40L курица
Когда курица первичной bursal клетки были культивированный присутствии растворимых chCD40L, количество клеток увеличилось в четыре раза от 9.02 x 105 до 3,63 x 10-6 мл в течение 6 дней, в отличие от когда он отсутствовал (p < 0,05) ( Рисунок 1A). Жизнеспособность клеток была также значительно улучшена, например от 25% на 3 день после культуры в отсутствие chCD40L до 48% в присутствии chCD40L (p < 0,05) (рис. 1B)13.
Курица первичной Bursal клетки могут поддерживать репликацию обоих клеточной культуры адаптированы и очень вирулентным штаммов IBDV
Макет инфицированных и зараженных клеточных культур были установлены 18 h postinfection, обозначенные с моноклональные антитела против IBDV VP2 и вторичное антитело проспряганное Alexa Fluor 488 и counterstained с DAPI. Инфицированные клетки были доказательства зеленой флуоресценцией вокруг ядра (рисунок 2A), в соответствии с наличием IBDV в цитоплазме. Это было очевидно для двух штаммов IBDV, культура клетки адаптированы штамм, D78 и очень вирулентным штаммом, UK661 (рис. 2A). В 5, 18, 24 и 48 h postinfection РНК было извлечено из зараженных культур и подвергается RT-ПЦР с праймерами специфическими для сохраняемой региона гена IBDV VP4. Выражение VP4 был впервые нормированы домоустройства гена ТВР и затем выражена как раз изменение по отношению к макетов образцов в ΔΔCt анализе. IBDV VP4 выражение увеличилась до 16,603 копиями в 48 h postinfection с D78 и 38,632 на 48 ч postinfection с UK661. Взятые вместе, эти данные показывают, что курица первичной bursal клетки могут поддержать репликации клеток культура адаптированных и очень вирулентным штаммов IBDV13.

Рисунок 1: курица первичной bursal клетки могут культивированный присутствии курица CD40L. Куриные первичной bursal клетки были культивировали в наличие или отсутствие chCD40L (черные бары и белых полос, соответственно). (A) количество живых клеток и (Б) процент жизнеспособных клеток были определены на указанные моменты времени postinfection. Данные представляют по крайней мере три реплицировать экспериментов, погрешностей представляют собой стандартное отклонение от среднего значения и статистической значимости было определено с помощью парных студента t-тест в каждый момент времени, * p < 0.05. Этот показатель был изменен с разрешения Далуич и др. 13.

Рисунок 2: курица первичной bursal клетки могут поддерживать репликацию так-культуры клеток адаптированы и очень вирулентным штаммов IBDV. (A) курица первичной bursal клетки были макет инфицированных или заражены D78 или UK661 и образец из каждой культуры была фиксированной, помечены и образы: IBDV VP2, зеленый; ядер, синий. Шкалы бар = 7 мкм. (B) РНК было извлечено на указанные моменты времени postinfection, реверс транскрипции, и сохраняется регион IBDV VP4 гена был усиливается количественного PCR. Журнал10 раз изменить в VP4 копии номер было нормализовано к гену уборки ТВР и по отношению к МОК инфицированных образцы по 2–ΔΔCT метод. Данные представителя по меньшей мере три реплицировать экспериментов, и погрешностей представляют собой стандартное отклонение от среднего значения. Эта цифра была изменена с разрешения Далуич и др. 13.
В этом исследовании мы опишем успешной культуры курица первичной bursal клетки ex vivo присутствии растворимых chCD40L и продемонстрировать, что эти клетки могут поддерживать репликацию ослабленный штамм и очень вирулентным штаммом IBDV. Эта модель ex vivo может использоваться для определения, как клетки реагируют на IBDV инфекцию13, которая имеет явные преимущества над в vivo и in vitro исследования.
При уборке BF, важно не протыкайте кишечнике избежание бактериального загрязнения изолированных bursal клеток. Кроме того важно выделить главные ячейки как можно скорее после сбора урожая органа ограничить смерти клетки. Необходимость использования chCD40L является ограничением методики; Однако проводимой Soubies et al. показывает, что использование phorbol 12-миристат 13-ацетата (PMA) продлить жизнеспособность клеток bursal вместо chCD40L14 может позволить модели должен быть принят большее количество лабораторий. Протокол, изложенные выше определяет оптимальную концентрацию chCD40L эмпирически, путем культивирования первичной клетки B серийно разбавленной концентрации молекулы и наблюдения пролиферации клеток и жизнеспособности. Один из потенциальных изменений протокола может быть для очистки chCD40L молекулы и добавить конкретную концентрацию СМИ культуры клеток во избежание партии партии изменчивости.
В vivo исследования показали что следующие IBDV инфекции, есть увеличение экспрессии генов провоспалительных цитокинов ответы, ответы ИФН I типа и апоптоз в BF5,9,10 . Однако после инфекции, является приток воспалительных клеток и клеток-эффекторов T в BF, которые отличаются в генах, которые они выражают по сравнению с инфицированной клетки B населения9. Таким образом, трудно интерпретировать как зараженные клетки реагируют на IBDV. Для решения этой проблемы, некоторые исследовательские группы характеризовались транскрипционный анализ реакции клеток, инфицированных IBDV в культуре16,,1718,19,20. Эти исследования в vitro имеют преимущество четко MOIs и моменты времени postinfection. Однако в vitro исследования обычно характеризуются фибробластов клетки16,,1720 или дендритные клетки18. Хотя обеспечение некоторую проницательность в принимающей ячейки IBDV взаимодействия, текущие убеждений является то, что инфекция клетки B решающее значение в патогенезе IBDV и, таким образом, актуальность данных не может быть overinterpreted. До нашего ex vivo bursal культура модели клетки только в одном исследовании были характерны клеточный ответ клетки B к IBDV инфекции19; Однако это исследование использованы увековечен B клеточная линия, которая была преобразована из-за инфекции с ИВЛ, ограничивая выводы, которые могут быть сделаны. В противоположность этому модель ex vivo IBDV инфекции, описанные здесь позволяет исследователям сохранить преимущества в vitro исследования, например, определенных MOIs и моменты времени, изучая взаимодействия вируса с его соответствующей принимающей ячейки. Как основной bursal клетки получены от неинфицированных ткани BF, есть нет воспалительных или клеток T и мы продемонстрировали, проточная цитометрия, (при стандартных условиях), следующие chCD40L стимуляции, 97% из населенности клетки является положительным для клетки B маркер Бу-1 (данные не показаны). Учитывая, что 3% клеток Бу-1 отрицательный, это будет интересно определить ли эти клетки заражены IBDV и изучить их экспрессии генов и вклад в патогенезе.
Мы ожидаем, что ex vivo курица первичной bursal клеток культуры модель также может быть расширена для изучения взаимодействия клеток вирус принимающей других B-клетки Тропик вирусы, заражающие куры, например, аппарат искусственной вентиляции легких или REV и также может быть распространено на другие (птичьего вида например, утки или индеек). Способность к культуре клетки первичной bursal ex vivo также открывает возможность для изучения аспектов патогенеза и иммуносупрессии, вызванные этими вирусами, без необходимости заразить птиц. Как в естественных условиях исследования вызывают значительные заболеваемости, это будет иметь существенное влияние на замену, изысканности и сокращению использования животных в научных исследованиях.
В целом, ex vivo курица первичной bursal клеток культуры модель описанных здесь имеет потенциал, чтобы расширить понимание как птичий B-клетки, Тропик вирусов взаимодействуют с их клетки хозяина при одновременном сокращении числа птиц, используемых в в естественных условиях исследования на инфекции. Методы могут применяться к нескольким лимфоидных органов, несколько вирусов и, возможно, несколько видов птиц, что делает его привлекательным модель, которая может способствовать поля птичьего вирусологии и иммунологии.
Авторы не имеют ничего сообщать.
Авторы хотели бы поблагодарить команду животное услуги в Pirbright институте их опыта в инкубационные, воспитания и забой птиц и опыта Caroline Holt асептически Удаление сумки Фабрициуса. А.б. финансируется через биотехнологии и биологических наук исследовательский совет (СИББН) через предоставить BBS/E/I/00001845, к.д. финансируется через СИББН через студенчества BBS/E/I/00002115 и а.а. финансируется через Национальный центр по Замена, изысканности и сокращение животных в научных исследований (NC3Rs) через Грант NC/R001138/1.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| RPMI-1640 Medium | Merck | R8758-500ML | |
| FBS | gibco от Life Technologies | 10099-141 | с температурной инактивацией при 56 °°; C за 1 ч |
| Puromycin Dihydrochloride | Thermo Fisher Scientific | A1113802 | |
| Nalgene Rapid-Flow Стерильный одноразовый фильтр с мембраной | PES Thermo Fisher Scientific | 168-0045 | |
| Концентратор белка Pierce PES (10K MWCO, 20 мл) | Thermo Fisher Scientific | 88528 | |
| 0.22 µ m Millex-GP Шприцевой фильтр | Merck | F7648 | |
| Сбалансированный раствор соли Хэнкса (HBBS) + CaCl2 + MgCl2 | gibco by Life Technologies | 14060-040 | |
| Сбалансированный солевой раствор Хэнкса (HBBS) - CaCl22 - MgCl2 | gibco by Life Technologies | 14180-046 | |
| Этилендиаминтетрауксусный кислотный раствор (ЭДТА) | Merck | 03690-100ML | |
| Модифицированная среда Dulbecco's Medi (IMDM) (1 X) + GlutaMAX | gibco от Life Technologies | 31980-030 | |
| Куриная сыворотка | Merck | C5405-100ML | |
| 2-меркаптоэтанол 50 мМ | gibco от Life Technologies | 31350-010 | |
| Инсулин-трансферрин-натрий-селенит | gibco от Life Технологии | 41400-045 | |
| Коллагеназа D | Roche Diagnostics GmbH | 11088882001 | |
| 100 &микро; m Сетчатое фильтр | Corning | 431752 | |
| Histopaque-1083 | Merck | 10831-100ML | |
| Trypan Blue solution | Merck | T8154-20ML | |
| Nunc96 Луночный полистирольный микролуночный планшет с круглым дном | Thermo Fisher Scientific | 163320 | |
| Falcon 24-луночный прозрачный плоскодонный многолуночный клеточный культуральный планшет с обработкой TC, с крышкой, стерильный | Corning | ||
| Мини-набор 353047 Rneasy | Qiagen | 74104 |