September 19th, 2016
Здесь мы подробно описываем методологию, использованную для сравнения защитной эффективности и иммунного ответа легких, индуцированного интраназальной и подкожной иммунизацией с помощью БЦЖ на мышиной модели. Наши результаты демонстрируют преимущества легочной вакцинации и предполагают роль IL17-опосредованного ответа в вакциноиндуцированной защите.
Общая цель этой процедуры заключается в изучении иммунных реакций в легких после иммунизации против туберкулеза, включая защитную эффективность вакцины против интраназального заражения и местный иммунный ответ легких, вызванный вакциной. Эта методология может помочь ответить на наши ключевые вопросы в области противотуберкулезной вакцины, включая идентификацию защитных иммунных реакций легких, подавляемых легочными вакцинами для оптимальной иммунной защиты легких. Одним из преимуществ этой методологии является то, что иммунный ответ легких у животного оценивается индивидуально параллельно с защитной эффективностью.
что позволяет идентифицировать специфические иммунные параметры, которые коррелируют с защитой. Для подкожного введения вакцины БЦЖ сначала наполните один миллилитр шприца, оснащенного иглой 26 калибра, одним миллилитром суспензии вакцины БЦЖ и удалите пузырьки воздуха. Затем поместите мышь под наркозом в положение лежа внутри ламинарного капюшона и подкожно привите животному 100 микролитров бактерий с заднего бока.
Для интраназального введения загрузите в микропипетку 20 микролитров суспензии БЦЖ, и поместите мышь, находящуюся под наркозом, в лежачем положении внутри капюшона. Вводите инокулюм по каплям между двумя ноздрями до тех пор, пока не будет отложен весь объем в 20 микролитров, оставляя время между каплями, чтобы мышь могла вдохнуть суспензию. Затем повторно загрузите микропипетку еще 20 микролитров бактерий и повторите введение.
Для интраназального заражения штаммом микробактерий туберкулеза H37Rv, в соответствующий экспериментальный момент после вакцинации, вакцинируйте животных интраназальным введением 40 микролитров бактериальной суспензии H37Rv, как показано выше. Чтобы получить бронхоальвеолярный лаваж или образец шарика, сначала используйте стерильные щипцы и ножницы для обнажения трахеи. Затем сделайте небольшой разрез в трахее, стараясь не исчерпать ткань полностью, и введите канюлю, соединенную со стерильным шприцем объемом 1 мл, содержащим 800 микролитров ледяного PBS.
Когда канюля будет на месте, осторожно заполните легкие PBS, затем медленно потяните поршень назад, чтобы восстановить не менее 500-600 микролитров жидкости для промывания. Выложите шарик в пробирку объемом 1,5 мл на льду, и убедитесь, что суспензия бесцветная, что указывает на отсутствие загрязнения крови. Храните образцы на льду до обработки мяча.
Для определения бактериальной нагрузки и иммунного ответа в легких зафиксируйте мышь иглами в положении лежа на спине на ровной и продезинфицированной поверхности внутри ламинарного проточного капюшона, а в верхней части кожи над грудной клеткой сделайте разрез. Затем снимите кожу, чтобы обнажить грудную область, и разрежьте легкие. Используйте стерильные ножницы и щипцы для забора легких и сердца, а затем поместите органы на чистую поверхность.
Затем удалите сердце, трахею и соединительную ткань. Поместите каждое легкое в отдельную пробирку объемом 1,5 мл с 1 мл деионизированной воды на лед для последующего определения бактериальной нагрузки и клеточных иммунных реакций. По сравнению с подкожным путем, интраназальный путь вакцинации обеспечивает гораздо большую защитную эффективность в легких.
Анализ репрезентативного числа колоний из группы интраназальной вакцины БЦЖ с помощью ПЦР, специфичной для области генома RD9, показывает, что все колонии обеспечивают фрагмент 0,4 килопары оснований, которые соответствовали H37Rv. Интраназальная БЦЖ запускает более высокий уровень IL17 и влияет на продукцию гамма в легких, выявляя корреляцию между защитной эффективностью, обеспечиваемой интраназальной вакцинацией БЦЖ, и иммунным ответом, индуцированным вакциной, в легких до вызова с более высокой концентрацией как общей, так и специфической концентрации IgA очищенного производного белка H37Rv в образцах лаважа, наблюдаемых у реципиентов интраназальной вакцины. Дальнейший анализ цитокин-продуцирующих клеток в легких после перенесенного туберкулеза показал, что в то время как вмешательство в гамма-продуцирующие клетки было обнаружено во всех инфицированных группах, CD4+-клетки IL17A были обнаружены только в интраназальной группе БЦЖ, демонстрируя значимую корреляцию между присутствием IL17 и снижением легочной бактериальной нагрузки.
После этой процедуры можно сравнить местные иммунореакции легких при использовании биоразнообразных противотуберкулезных вакцин, а также различные пути введения и временные точки после заражения. Кроме того, данная методология может быть использована для оценки эффективности вакцинации после проведения вакцинации. Это может позволить идентифицировать иммунные реакции, которые коррелируют с защитой.
Важно отметить, что для работы с микобактериями туберкулеза требуется лабораторное оборудование, не содержащее БКЛ, и при выполнении этой процедуры всегда следует принимать соответствующие меры предосторожности.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Это исследование изучает иммунные реакции в легких после иммунизации против туберкулеза, сравнивая защитную эффективность интраназального и подкожного введения вакцины БЦЖ в мышей. Результаты подчеркивают преимущества пульмонарной вакцинации и роль ИЛ17 в вакцино-индуцированной защите.
This study demonstrates that pulmonary vaccination routes can enhance protective efficacy against respiratory pathogens by eliciting localized immune responses, including Th1, Th17, and mucosal IgA, which are critical for tuberculosis vaccine development. The correlation between IL17-producing cells in the lungs and reduced bacterial load post-challenge provides a mechanistic biomarker for predicting vaccine efficacy in preclinical models. These findings support the evaluation of mucosal immunization strategies in early discovery to de-risk target validation and improve translational continuity for pulmonary vaccine candidates.
The method integrates into the discovery continuum from early target validation through lead identification to preclinical evaluation by enabling route-dependent assessment of vaccine-induced lung immunity and protection.