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Articolo metodologico

La promozione 3-D di aggregazione delle cellule FACS purificata timica epiteliali con EAK 16-II / EAKIIH6 autoassemblanti idrogel

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DOI:

10.3791/54062

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27 giugno 2016

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In questo articolo

Sommario

Questo video dimostra un protocollo per arricchire le cellule epiteliali timiche (TEC) con gradiente di densità per l'isolamento FACS. Mostra anche l'uso di peptidi EAK16-II/EAKIIH6 per promuovere la formazione di aggregati TEC. I microambienti dell'idrogel EAK16-II/EAKIIH6 forniscono la configurazione 3D necessaria per mantenere la sopravvivenza e la funzione dei TEC.

Abstract

L'involuzione del timo, associata all'invecchiamento o a insulti patologici, provoca una diminuzione della produzione di cellule T mature. Il ripristino della funzione di un timo difettoso è fondamentale per mantenere un'efficace risposta immunitaria acquisita mediata dalle cellule T contro i patogeni invasori. Tuttavia, la rigenerazione e la rivitalizzazione del timo si sono rivelate impegnative, in gran parte a causa delle difficoltà di riprodurre l'esclusivo microambiente 3D dello stroma timico che è fondamentale per la sopravvivenza e la funzione delle cellule epiteliali timiche (TEC). Abbiamo sviluppato un nuovo sistema di idrogel per promuovere la formazione di aggregati TEC, basato sulla proprietà autoassemblante degli oligopeptidi anfifilici EAK16-II e del suo analogo istidinilato EAKIIH6. Le TEC sono state arricchite da cellule timiche isolate con gradiente di densità, selezionate con smistamento cellulare attivato dalla fluorescenza (FACS) e marcate con anticorpi anti-molecola di adesione cellulare epiteliale (EpCAM) che sono stati ancorati, insieme a IgG anti-Hi, sui complessi adattatori della proteina A/G. La formazione di aggregati cellulari è stata promossa incubando i TEC con oligopeptidi EAKIIH6 e EAK16-II, e quindi aumentando la concentrazione ionica del mezzo per avviare la gelificazione. Gli aggregati TEC incorporati nell'idrogel di EAK possono promuovere efficacemente lo sviluppo di cellule T funzionali in vivo quando trapiantati nei topi nudi atimici.

Introduzione

Il timo è l'organo linfoide primaria responsabile per la generazione di una popolazione eterogenea di cellule T auto-tolerant patogeno-reattivo che è essenziale per la funzione del sistema immunitario acquisito. Si tratta di un organo dinamico dove timociti di sviluppo, immigrarono dal midollo osseo come cellule linfociti progenitrici, migrano attraverso il tridimensionale (3-D) a matrice spugnosa dello stroma timico, sottoposti lineage-specifiche e differenziazione, e infine emigrare maturo T-cellule. Il successo di questo processo ben programmato dipende in gran parte sul cross-talk tra i timociti migrazione e le cellule epiteliali del timo residenziali (TEC), ....

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Protocollo

Tutti gli animali utilizzati negli esperimenti sono stati alloggiati nella struttura animali a Allegheny-Singer Research Institute nell'ambito del protocollo esaminato e approvato dal Comitato di Cura e uso istituzionale animali del / Allegheny Singer Research Institute Allegheny Health Network.

1. digerire il timo con collagenasi

  1. Harvest timo.
    1. Euthanize 3-5 settimane di età topi C57BL6 / J in anidride carbonica (CO 2) da camera per raccogliere timo. Nel dettaglio, mettere i topi nella camera sotto di CO 2 di induzione per 3-5 minuti e confermare la morte verificando arresto cardiaco o respira....

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Risultati

Per esaminare l'efficacia di utilizzare il protocollo di separazione gradiente di densità per arricchire le cellule stromali CD45-, cellule raccolte sia l'interfaccia e il pellet di linfociti precipitati sono state colorate con anti-CD45 e anti-EpCAM. Entrambi anti-Ulex Europaeus Agglutinin 1 (UEA1) e anticorpi anti-MHC di classe II sono stati inclusi anche nel cocktail colorazione per identificare ulteriormente i sottoinsiemi CTEC e MTEC. Come mostrato in Figura 1, siam.......

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Discussione

Mentre TEC sono la popolazione predominante dello stroma del timo e svolgono ruoli essenziali per la struttura e la funzione del timo, essi rappresentano solo circa il 0,1-0,5% della cellularità timica totale. Sono anche cellule fragili come alte percentuali di morte cellulare sono occasionalmente osservati dopo digestione collagenasi, cioè, il trattamento dissociare TEC dalla matrice extracellulare (ECM). La loro rarità (~ 200.000 al timo del mouse) e la fragilità reso un compito impegnativo per isolare TEC. I.......

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Dichiarazioni

Gli autori dichiarano di non avere alcun conflitto di interessi.

Ringraziamenti

Questo lavoro è stato supportato in parte dal National Institutes of Health concede R21 AI113000 (WSM) e R01 AI123392 (YF).

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
TEC Isolation
70% EthanolDecon Laboratories2701 (1 gallone)Ethanol 200 Proof, acqua deionizzata
Forbici da dissezione, drittoFine Science Tools, Inc.91460-11
Pinze Graefe, diritteFine Science Tools, Inc.11053-10
Pinza Graefe, curvaFine Science Tools, Inc.11052-10
Soluzione di lavaggio1x PBS, 0,1% BSA, 2  mM EDTA
1x PBS (soluzione salina tamponata con fosfato)Gibco10010-023
BSA (albumina sierica bovina)SigmaA1470-100G
EDTA (acido etilendiamminotetraacetico)Invitrogen15575-038
Soluzione9 ml RPMI-1640, 0,025  mg/ml Liberase TM Grado di ricerca, 10  mM HEPES, 0,2  mg/ml DNaseI
RPMI-1640Gibco11879-020
Liberase TM Research GradeRoche05 401 127 001indicato come "collagenasi purificata"
1  M HEPESLonza17-737E
Dnase IRoche10 104 159 001
50  ml Provetta da centrifugaCorning430290
60  piatto per coltura tissutale in mmFalcon353002
1/2  cc U-100 Siringa da insulina 28  1/2  GBecton Dickinson329461
5  ml Tubo in polistirene a fondo tondoFalcon352058
5  ml pipetta in vetroFisher Healthcare13-678-27EUtilizzare per il risciacquo dei frammenti di timo. I frammenti di timo tendono ad attaccarsi al muro con pipette di plastica.
Rotatore per provette MACSmixMiltenyi130-090-753
100  µ m Filtro cellulareFalcon352360
Gradiente di densità medio: OptiPrepAxis-Shield
Cell Sorting
5  ml Tubo a fondo tondoin polipropilene Falcon352063
Anti-mouse CD16/CD32 (Fc Block)BD Biosciences553142Utilizzare come non diluito, 2  µ l per campione
Anti-topo CD45-PercpCy5.5eBioscience45-0451-80Utilizzare a 1:150, 10  µ l per campione
Anti-topo CD326 (EpCAM)-PEeBioscience12-5791-82Utilizzare a 1:100, 10  µ l per campione
BD InfluxBD Biosciences Software per
singole celluleFlowJo
EAK Gel Assembly
Anti-His-TagAnaSpec29673"anti-His-Tag IgG"
Purificato anti-topo CD326 (EpCAM)BioLegend118202"anti-EpCAM IgG"
Proteina ricombinante A/GPierce Biotechnology
1.5  ml Provette Safe-Lock, Biopur, steriliFisher Healthcare05-402-24Bindicato come "1.5  provetta per microcentrifuga ml"
96-well, Piastra per coltura tissutale, Fondo rotondo con coperchio a bassa evaporazioneBD Falcon353917
Piattaforma oscillante: Nutator Mixer no.1105BD Clay Adams
10% saccarosioSigmaS0389Preparare con acqua distillata sterile
EAK16-II (AcNH-AEAEAKAKAEAEAKAK-CONH2)American Peptide Company& nbsp;sintetizzato su misura, 10  mg/ml
EAKIIH6 (AcNH-AEAEAKAKAEAEAKAKHHHHHHH-CONH2)American Peptide Company sintetizzato su misura, 7,5  mg/ml
TerrenoRPMI-1640, 10% FBS, 1% Pen/Streptococco, 1% L-glutammina, 1% NEAA, 5  mM HEPES, 50  µ M 2-Mercaptoetanolo
RPMI-1640Gibco11879-020
FBS (Siero fetale bovino)Atlanta BiologicalsS11150Calore inattivato prima dell'uso
Pen/StrepGibco15140-122
L-glutammina 200  mM (100x)Gibco25030-081
NEAA (aminoacido non essenziale) 100xGibco11140-050
1  M HEPESBioWhittaker17-737E
2-Mercaptoetanolo (100x)MilliporeES-007-E
Agitatore a piattaforma: La danzatrice del ventreStovall Life Sciences Inc.modello: USBDbo
digestiva l'analisi di completo

Riferimenti

  1. Anderson, G., Jenkinson, E. J., Moore, N. C., Owen, J. J. MHC class II-positive epithelium and mesenchyme cells are both required for T-cell development in the thymus. Nature. 362, 70-73 (1993).
  2. Fan, Y., et al. Thymus-specific deletion of insuli....

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Ristampe e permessi

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