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Immunology and Infection

In Vitro Diferenciación del Factor del Granulocyte-macrófago-estimulante de colonias (GM-CSF) de ratón-producción de linfocitos de T (THGM)

Published: September 10, 2018 doi: 10.3791/58087

Summary

Aquí, presentamos un protocolo para distinguir murino granulocyte-macrophage-colony-stimulating-factor-producing T (THGM) linfocitos de células T CD4 + de ingenuo, incluyendo el aislamiento de las células CD4 + T de ingenuo, diferenciación de THGM, y Análisis de las células THGM diferenciadas. Este método puede ser aplicado a los estudios de la regulación y función de las células THGM.

Abstract

El factor del granulocyte-macrófago-estimulante de colonias (GM-CSF)-producción de la célula de T helper (THGM) es un subconjunto de células helper T nuevamente identificado que predominantemente segrega GM-CSF sin producir interferón (IFN) γ o interleukin (IL) -17 y se encuentra a juega un papel esencial en la neuroinflamación autoinmune. Un método de aislamiento de ingenuo de células T CD4 + de una suspensión unicelular de esplenocitos y generación de células THGM de las células T CD4 + de ingenuo sería una técnica útil en el estudio de la inmunidad mediada por células T y enfermedades autoinmunes. Aquí describimos un método que distingue las de células T CD4 + ingenuo de ratón en células THGM promovidas por IL-7. El resultado de la diferenciación fue evaluado mediante el análisis de la expresión de citoquinas utilizando diferentes técnicas, entre ellas citoquinas intracelulares tinción combinada con citometría de flujo, una reacción en cadena en tiempo real cuantitativa de la polimerasa (PCR), y análisis enzima-ligado del inmunosorbente (ELISA). Utilizando el protocolo de diferenciación de THGM tal como se describe aquí, alrededor del 55% de las células expresan GM-CSF con una mínima expresión de IFNα o IL-17. La expresión predominante de GM-CSF de las células THGM más fue confirmada por el análisis de la expresión del GM-CSF, IFNα y IL-17 en los niveles de mRNA y proteína. Así, este método puede utilizarse para diferenciar ingenuo de células T CD4 + t cells GMH en vitro, que serán útiles en el estudio de la biología de la célula de THGM.

Introduction

De células T CD4 + helper (TH) son componentes esenciales del sistema inmune, teniendo papeles cruciales en la defensa del huésped frente a patógenos microbianos, en la vigilancia del cáncer y autoinmunidad1,2,3. Sobre la activación de células T del receptor (TCR), ingenuo de células T CD4 + se pueden distinguir en TH1, TH2, TH , reglamentarios o de 17 células de T (Treg) bajo la influencia de citocinas diferentes ambientes2,4, 5. recientemente, un nuevo subconjunto de células TH , que principalmente produce el GM-CSF, se identificó y nombró THGM6. La diferenciación de las células THGM es conducida por IL-7 a través de la activación de un transductor de señal y activador de la transcripción 5 (STAT5). Estas células expresan una gran cantidad de GM-CSF al mismo tiempo que una baja expresión de otros TH-célula citocinas firma como IFNγ y la IL-176. GM-CSF fue encontrado para desempeñar un papel crítico en el desarrollo de CD4 + neuroinflamación mediada por células T7,8. En comparación con las células autorreactivas T expresa IFNγ o con IL-17, GM-CSF-expresar T células transferido a tipo salvaje ratones (WT) causadas un inicio anterior de la enfermedad y mayor severidad de la enfermedad. Además, Csf2- / - células de T no pudieron inducir la encefalomielitis autoinmune experimental (EAE) después siendo transferido eventualmente a los destinatarios de la WT, mientras que las células T carente de IFNγ, IL-17A o retenido la capacidad de mediar EAE7. Por otra parte, un bloqueo de GM-CSF con anticuerpos neutralizantes mejoró EAE de severidad de la enfermedad8. Además, una deficiencia de STAT5 en células T en ratones resultó en una menor generación de THGM y, por tanto, en una resistencia de los ratones a EAE desarrollo6. Estos resultados subrayan la importancia de las células de T de GM-CSF-expresandoH en enfermedad autoinmune capensis. Por lo tanto, establecer un método para distinguir las células de T de GM-CSF-expresandoH de células T CD4 + de ingenuo sería importante en el estudio de la patogenia autoinmune neuroinflamación y la respuesta inmune mediada por células T. Sin embargo, un protocolo eficientemente genera células THGM de murino ingenuo que CD4 + no ha sido establecida.

Aquí presentamos un método que distingue las células de THGM murinas de células T CD4 + de ingenuo. Este protocolo describe el procedimiento entero, incluyendo la extracción del bazo de ratón, la preparación de una suspensión unicelular, la selección positiva de CD4, la célula activada por fluorescencia (FACS) de clasificación y la célula de TH diferenciación y análisis. Las T helper células diferenciadas, son analizadas por citoquinas intracelulares tinción combinada con citometría de flujo para determinar la expresión de citocinas a nivel unicelular, de una PCR cuantitativa en tiempo real para determinar la expresión de citoquinas a nivel de mRNA, y por ELISA para evaluar la expresión de citoquinas a nivel de la proteína. Este método puede ser aplicado a los estudios de Biología de la célula de THGM bajo varias condiciones, tales como EAE, donde GM-CSF juega un papel importante en la patogenesia.

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Protocol

Todos los ratones utilizados en el presente Protocolo en el fondo genético de C57BL/6 y alojados en condiciones libres de patógenos específicas en la Universidad Nacional de Singapur. Todos los experimentos se realizaron utilizando protocolos de actuación aprobados por el cuidado de Animal institucional y Comité de uso de la Universidad Nacional de Singapur.

1. reactivos y preparación de Material

  1. Preparar 500 mL de tampón fosfato salino (PBS) que contiene 2% de suero bovino fetal (FBS) y ácido etilendiaminotetraacético de 1 mM (EDTA).
    Nota: Mantenga el buffer en el hielo a lo largo de todo el procedimiento para obtener resultados óptimos.
  2. Preparar 50 mL de medios RPMI completo con RPMI 1640, 10% FBS y 1% de penicilina-estreptomicina. Utilizar medios RPMI completo que contiene β-mercaptoetanol de 50 μm para la diferenciación de la célula de THGM. Añadir β-mercaptoetanol en una campana de humos.
  3. Preparar 7,5 mL de una mezcla de anticuerpos anti-CD3e diluyendo valores anti-CD3e concentrado a 3 μg/mL en PBS. Capa de placas de 48 pocillos añadiendo 150 μL de la mezcla de anticuerpos a cada pocillo e incubar la placa a 37 ° C durante al menos 1 hora, o a 4 ° C durante la noche.
  4. Esterilizar un par de tijeras y fórceps y mantenerlos en etanol al 70% entre las disecciones.

2. preparación de esplenocitos murinos

  1. Eutanasia el ratón (de 6 a 8 semanas) con un aprobado institucionalmente CO2 asfixia o dislocación cervical. Rocíe el ratón con etanol al 70% y montarlo en un bloque de poliestireno en su parte posterior. Transferir el ratón a un gabinete para proceder con las siguientes medidas de seguridad biológica.
  2. Mantener la piel usar un par de pinzas y cortar la piel por debajo de la caja torácica en el lado izquierdo de unos 4 cm, utilizando un par de tijeras. Abra el saco peritoneal para exponer el bazo y usar pinzas estériles para extraer el bazo.
  3. Coloque un colador celular de 70 μm en un tubo de 50 mL y Humedezca previamente con 2 mL de tampón. Coloque los bazos en el colador de la célula (2 – 3 bazos para filtro de una célula) y macerar con el extremo de un émbolo de la jeringa de 5 mL.
  4. Enjuague el filtro y el tubo varias veces con 1 – 2 mL de tampón de aislamiento celular hasta que todas las células se vuelcan en el tubo. Deseche el filtro de la celda y centrifugar las células a 350 x g durante 5 min a 4 ° C. Deseche el sobrenadante.
  5. Resuspender el pellet celular con 5 mL de frío (4 ° C) amonio-cloruro-potasio (ACK) lisis buffer (150 m m de NH4Cl, 10 mM KHCO3, m a 0,1 m de Na2EDTA, pH 7.2-7.4) y mezclarlas suavemente por 2 minutos agregar 10 mL de medios RPMI completo para neutralizar el ACK tampón e inmediatamente centrifugar las células a 350 x g durante 5 min a 4 ° C. Desechar el sobrenadante después de la centrifugación.

3. aislamiento de T de CD4 + las células usando microesferas magnéticas CD4 y una columna de separación celular

  1. Resuspender el precipitado de células en 5 mL de tampón de aislamiento celular. Filtrar la suspensión de células usando un filtro de separación previa (30 μm) en un nuevo tubo de 15mL para eliminar cualquier residuo.
  2. Tomar 10 μL de la suspensión de células y hacer una dilución de 10 x por agregar 90 μL de tampón. Tomar 10 μL de la suspensión diluida de células y mezclar con 10 μL de trypan azul para el recuento celular. Contar las células en un hemocitómetro para determinar el rendimiento de células viables.
  3. Centrifugar las células a 350 x g durante 5 min a 4 ° C y descarte el sobrenadante.
  4. Resuspender las células en 90 μL de buffer por 107 células. Añada 10 μL de microesferas magnéticas de CD4 por 107 células. Incube las células durante 15 min a 4 ° C. Para obtener resultados óptimos, mezcle la suspensión de células suavemente cada 5 min durante la incubación.
  5. Mientras que las células están incubando, colocar una columna de separación en el soporte magnético. Humedezca previamente la columna con 2 mL de tampón.
  6. Al final de la incubación de células/grano, lavan las células con 5 mL de tampón y centrifugue a 350 x g durante 5 min a 4 ° C. Deseche el sobrenadante.
  7. Resuspender las células en 1 mL de tampón de carga la muestra en la columna de separación celular y dejarla fluir a través de. Utilice un tubo de centrífuga de 15 mL para recoger la fracción de células CD4. Añadir 1 mL de buffer para lavar el tanque antes de que sea seco. Repetir el lavado 2 x.
  8. Quitar la columna de la separación celular del soporte magnético y colocar en un nuevo tubo de centrífuga de 15 mL. Añadir 2 mL de tampón de aislamiento de la célula a la columna de la separación celular y aplique el émbolo con firmeza para obligar a las células de la columna.
  9. Centrifugar la fracción a 350 x g durante 5 min a 4 ° C para obtener las células CD4 +. Deseche el sobrenadante.

4. purificación de las células T Naive de CD4 + (CD4+CD25CD44loCD62LHola) por diferenciación celular clasificación y THGM activado por fluorescencia

  1. Resuspender el precipitado de células CD4 + obtenido en 500 μl de tampón. Las células se mezclan con una mezcla de anticuerpos conjugados fluorescentes que contienen CD4-PerCp (2,8 μg/mL), CD44-APC (2.4 μg/mL), CD25-PE (2 μg/mL) y CD62L-FITC (10 μg/mL) (tabla 1). Incubar las células en hielo durante 20-30 minutos, mientras que la protección de la luz.
    Nota: Las concentraciones de anticuerpos fueron optimizadas previamente en el laboratorio. El número de anticuerpos aparece es para las células de los ratones de 1 – 2.
  2. Después de la incubación, las células con 5 mL de tampón de lavado y centrifugar las células a 350 x g durante 5 min a 4 ° C.
  3. Desechar el sobrenadante y resuspender las células en 500 μl de tampón. Filtro de las células utilizando una malla de nylon.
  4. Transfiera la suspensión a un tubo de FACS para la clasificación de la célula. Precapa los tubos con 500 μl de tampón FACS.
  5. Obtener un CD4+CD25CD44loCD62LHola población (de ingenuo CD4+ T células) al ordenar de FACS. Puerta en CD4+CD25primeras y luego seleccionadas CD44loCD62LHola células de esta población.
  6. Recoger el ingenuo CD4+ T fracciones de la célula en un nuevo tubo de centrífuga de 15 mL. Centrifugar las células a 350 x g durante 5 min a 4 ° C y descarte el sobrenadante.
  7. Resuspender las células T CD4 + de ingenua a una concentración de 106 células/mL en medios RPMI completo que contiene 50 μm β-mercaptoetanol.
  8. Aspire los anticuerpos anti-CD3e utilizados para cubrir primero en la placa de 48 pozos. Células de semilla 0,25 millones (250 μL) en cada pocillo con IL-7 (2 ng/mL), anti-CD28 (1 μg/mL) y anti-IFNγ (10 μg/mL) (tabla 1).
    Nota: Las concentraciones de citoquinas y anticuerpos fueron optimizadas previamente en el laboratorio para una diferenciación de la célula de THGM.
  9. Incube las células a 37 ° C con 5% CO2 durante 3 días. No cambie el medio durante la incubación.

5. Análisis de las células de ratón THGM generadas In Vitro

  1. Utilizando un microscopio, comprobar la diferenciación de la célula 3 d después de la diferenciación. Las células de la cosecha y centrifugue a 350 x g durante 5 min a 4 ° C. Lavar las células 2 x con medios RPMI completo.
    Nota: Las células diferenciadas son más grandes en tamaño que ingenuo de células T CD4 +.
  2. Resuspender las células en 1 mL de Medio RPMI completo. Tomar 10 μL de suspensión celular y se mezcla bien con 10 μL de trypan azul para determinar el número de células con un hemocitómetro. Se dividen las células diferenciadas en tres pociones restimulation y análisis.
    Nota: Tinción intracelular citoquinas y pruebas de ELISA requieren millones células de ≥0.5, y análisis de qPCR necesita ≥ 1 millón.
  3. Para la tinción intracelular citoquinas, restimulate las células con forbol 12-miristato 13-acetato (PMA) (100 ng/mL) y ionomycin (1 μg/mL) en presencia de un inhibidor del transporte de la proteína (1 μl/mL) por 4-6 h.
    1. Cosecha de las células y tinción con anticuerpos anti-CD4 (conjugado con PerCP, 0,2 mg/mL, dilución 1: 100; o conjugado con FITC, 0,5 mg/mL dilución 1: 100) por 30 min.
    2. Fijar las células con 200 μL de tampón de fijación durante 20 a 60 minutos. Después de la fijación, se lavan las células 2 x con 1 mL de amortiguador de permeabilización.
    3. Realizar tinción intracelular con anticuerpos contra GM-CSF (conjugado con PE, 0,2 mg/mL, dilución 1: 100), IL-17A (conjugado con FITC, 0,5 mg/mL, dilución 1: 100; APC-conjugated, 0,2 mg/mL, dilución 1: 100), IL-4 (conjugado con APC, 0,2 mg/mL, dilución 1: 100) y el IFNγ (conjugado con APC, 0,2 mg/mL, dilución 1: 100; PE-conjugated, 0,2 mg/mL, dilución 1: 100) por 30 min en la oscuridad.
  4. Para un análisis de qPCR de la expresión génica de citoquinas por células diferenciadas, activan las células con limite de placa anti-CD3e (3 μg/mL) (mismo la placa como se describe en el paso 1.3). A las 3 h después de la estimulación, cosechar las células para aislar el ARN total usando un reactivo de extracción fenol RNA para preparar cDNA para la qPCR. El programa utilizado para la qPCR y cartillas se enumeran en las tablas 2 y 3, respectivamente.
  5. Para el análisis de la secreción de la proteína de citoquinas por células diferenciadas, restimulate las células con limite de placa anti-CD3e (3 μg/mL) durante 24 h (mismo la placa como se describe en el paso 1.3). Cosechar el cultivo celular sobrenadante para IL-17 y GM-CSF ELISA determinar sus concentraciones.

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Representative Results

Ingenua de células T CD4 + aisladas de dos ratones C57BL/6 machos de 8 semanas de edad se dividieron en tres porciones. Una porción de las células fue distinguida en las células de THGM siguiendo el protocolo descrito. Otra porción fue cultivado bajo una condición de THGM en presencia de anticuerpos anti-IL-4 (10 μg/mL) para probar la influencia de un bloqueo de la IL-4 en la diferenciación de THGM. La última parte fue cultivada bajo una condición de diferenciación 17 TH(3 μg/mL anti-CD3e, 1 μg/mL anti-CD28, 10 ng/mL TGFβ, 30 ng/mL de IL-6, 10 μg/mL anti-IFNγ y 10 μg/mL anti-IL-4). Después de 3 días de diferenciación, las células se cosechan y restimulated para analizar la expresión de citoquinas por tinción intracelular citoquinas, qPCR y ELISA. Resultados de la tinción intracelular citoquinas y análisis FACS demostraron que alrededor del 55% de las células cultivadas bajo la condición de diferenciación THGM eran expresión de GM-CSF de las células (figura 1A), mientras que sólo alrededor del 2% de las células distinguen en los THcondición 17 expresó GM-CSF. Además, en comparación con la condición de diferenciación 17 THque genera células IL-17-producción de 8.17%, la condición de diferenciación THGM sólo dio lugar a cerca de 1% de las células que expresan IL-17. En las condiciones de dos diferenciación probadas, sólo una pequeña fracción de las células expresa IFNγ (< 1%). Además, algunas células T expresan IL-4 (< 1%) se observaron en GM deHT TH17 cultura (figura 1B). Estos resultados mostraron que con la condición de diferenciación de célula THGM descrita, hemos con éxito generado linfocitos T que expresan predominantemente GM-CSF.

La diferenciación acertada de las células THGM más fue confirmada por los resultados de qPCRs y ensayos de ELISA para examinar la expresión de GM-CSF e IL-17 en los niveles de ARN y proteínas en las células diferenciadas. Las células de THGM generadas tenían una expresión significativamente mayor de Csf2 pero una mucho menor expresión de Il17 comparado con TH17 células (figura 2A). Como se muestra en la figura 2B, se detectó la proteína GM-CSF en sobrenadantes de cultivo de 17 células THGM y TH. Sin embargo, la concentración de GM-CSF en el sobrenadante de cultivo THGM fue sobre tres de que en TH17 células. Además, las proteínas de la IL-17 (figura 2B), IFNγ e IL-4 eran imperceptibles en la cultura de célula de THGM sobrenadante. Desde RORγt ha sido identificado como el factor de transcripción maestro de TH17 las células, mientras que de STAT3 y STAT5 han demostrado tener una gran importancia en el desarrollo de TH17 y las células THGM, respectivamente, se examinaron sus mRNA expresión en las células THGM y TH17. Se encontró que las células THGM tenían una menor expresión de Rorc y una mayor expresión de Stat5 que TH17 células (figura 3). Curiosamente, las células THGM tenían una expresión ligeramente inferior (pero no significativa) de Stat3 gen en comparación con el TH17 células. Estos resultados indicaron que aunque el GMHde T y TH17 diferenciación se rigen por diversos factores transcripcionales, pueden compartir algunas características comunes.

Figure 1
Figura 1: Células de THGM GM-CSF predominante expresa. THGM y TH17 células fueron cosechadas el día 3 después de la diferenciación. (A) de 5 horas, las células se restimulated con PMA y ionomycin en presencia de un inhibidor del transporte de proteínas. Se analizó la expresión de GM-CSF, IL-17 y el IFNγ manchando de cytokine intracelular seguido por citometría de flujo. Se analizó la expresión (B) la IL-4 e IFNγ por TH17 o células THGM. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 2
Figura 2: Expresión de IL-17, el IFNγ y el GM-CSF en las células THGM y TH17. THGM y TH17 células fueron cosechadas y restimulated con limite de placa anti-CD3e, 3 días después de la diferenciación. (A) las células se cosecharon para aislar RNA para la preparación de ADNc, 3 h después de la estimulación. Las expresiones de Ifng, Il-17y Csf2 se determinaron mediante una PCR cuantitativa en tiempo real (qPCR). (B) la cultura sobrenadante fue cosechado a las 24 h después de la estimulación, para determinar la concentración de GM-CSF en las células THGM, o células IL-17 en TH17, por ELISA. (** p < 0.01, *** p < 0.001.) Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 3
Figura 3: Expresión del gen Rorc, Stat3 y Stat5 en TH17 y las células THGM. Diferenciadas THGM y TH17 células se cosecharon y restimulated con limite de placa anti-CD3e para 3 h. ARN Total fue aislado para preparar cDNA. Las expresiones Rorc, Stat3y Stat5 se determinaron mediante qPCR. (* p < 0.05, ** p < 0.01; NS = no significativo.) Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Nombre Concentración stock concentración de trabajo Dilución volumen en 500 μL de tampón de tinción
CD4-PerCp 0,2 mg/mL 2,8 μg/mL 1:71 7 ΜL
CD44-APC 0,2 mg/mL 2.4 μg/mL 1:83 6 ΜL
CD25-PE 0,2 mg/mL 2 μg/mL 1: 100 5 ΜL
CD62L-FITC 0,5 mg/mL 10 μg/mL 1:50 10 ΜL
GM-CSF-PE 0,2 mg/mL 2 μg/mL 1: 100
IL-17A-FITC 0,5 mg/mL 5 μg/mL 1: 100
IL-17A-APC 0,2 mg/mL 2 μg/mL 1: 100
IFNΓ-APC 0,2 mg/mL 2 μg/mL 1: 100
IFNΓ-PE 0,2 mg/mL 2 μg/mL 1: 100
IL-4-APC 0,2 mg/mL 2 μg/mL 1: 100
CD4-FITC 0,5 mg/mL 5 μg/mL 1: 100
IL-7 20 μg/mL 2 ng/mL 1:10000
Anti-CD28 0,5 mg/mL 1 μg/mL 1: 500
Anti-IFNγ 1 mg/mL 10 μg/mL 1: 100

Tabla 1: Utilizar anticuerpos y citocinas.

Cartilla de Secuencia de
IFNg Hacia adelante 5'-TCAAGTGGCATAGATGTGGAAGAA-3'
IFNg Marcha atrás 5'-TGGCTCTGCAGGATTTTCATG-3'
Il-17 Hacia adelante 5'-CTCCAGAAGGCCCTCAGACTAC-3'
Il-17 Marcha atrás 5'-AGCTTTCCCTCCGCATTGACACAG-3'
Csf2 Hacia adelante 5'-TTTACTTTTCCTGGGCATTG-3'
Csf2 Marcha atrás 5'-TAGCTGGCTGTCATGTTCAA-3'
RORC Hacia adelante 5'-TTTGGAACTGGCTTTCCATC-3'
RORC Marcha atrás 5'-AAGATCTGCAGCTTTTCCACA-3'
STAT3 Hacia adelante 5'-TGGCCCTTTGGAATGAAGGGTACA-3'
STAT3 Marcha atrás 5'-CACTGATGTCCTTTTCCACCCAAGT-3'
STAT5 Hacia adelante 5'-TGCCCGGCTGGAACTACACCTT-3'
STAT5 Marcha atrás 5'-ATGCCCCCGATTTCCGAGTCAC-3'

Tabla 2: Cartillas para qPCR.

paso A la temperatura. (° C) tiempo repetir
1 95 2 min
2 95 3 s
3 60 30 s Paso 2 y 3, 39 veces Lea la placa de
4 65 – 95 5 s Paso 4, 30 veces + 0,5 ° C cada repetición Lea la placa de

Tabla 3: Programa PCR para determinar la expresión génica.

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Discussion

Aquí hemos descrito un protocolo de una diferenciación de THGM en vitro de las células del ratón ingenuo CD4 +, seguido de un análisis de las células diferenciadas para validar el método. De nota, bazo y ganglios linfáticos puede utilizarse para ingenuo CD4 + células de T de purificación y la diferenciación de THGM. La expresión de citocina determinada por citoquinas intracelulares tinción combinada con citometría de flujo mostró que alrededor del 55% de las células fueron inducidos a convertirse en expresión de GM-CSF de las células bajo la condición de THGM (figura 1A). En comparación con las células bajo la condición de diferenciación 17 TH, las células diferenciadas bajo la condición de THGM contienen un nivel de fondo de una población que expresan IL-17; sin embargo, la expresión de gene de il17 es indetectable por qPCR (figura 2A).

Curiosamente, a pesar de la adición de un anticuerpo neutralizante de IFNγ, se detectó un bajo nivel de expresión de mRNA de interferon en TH17 y las células THGM, y menos del 1% de las células THGM fueron expresando IFNγ células. (Figuras 1 - 2). Esto podría ser debido a la insuficiente cantidad de anticuerpos neutralizantes de IFNγ utilizado en la condición de THGM, o a una posible contaminación de células inmunes innatas (es casi imposible obtener el 100% puro ingenuo CD4 + T cells) que proporciona una cantidad de rastro de IL-12 para la posible generación de 1 célula TH. También es posible que la condición THGM que no fue capaz de apagar completamente la transcripción de Ifng. Abordaremos esta cuestión en el futuro. Sin embargo, la proteína IFNγ no fue detectada en los sobrenadantes de cultivo de THGM o TH17 por ELISA.

En el protocolo que presentamos, hemos utilizado un anticuerpo bloquea IFNγ junto con IL-7 para la diferenciación de THGM. Después de 3 días de diferenciación bajo esta condición, más del 50% de las células expresan GM-CSF, pero no IL-17, IL-4 o IFNγ (figura 1). Además, la expresión de Rorc, el gen codifica RORγt, que es crítica para la diferenciación Th17 del9, fue significativamente menor en las células de THGM en comparación con la de la TH17 células (figura 3). Este protocolo es, por lo tanto, un método más eficiente para la generación de células T expresando con GM-CSF que otro había divulgado previamente10. Nuestros resultados también demostraron que, además de la pureza de las células Naive T y señalización de la IL-7, la prevención de la diferenciación de células T expresando IFNγ es una clave para la generación de GM TH.

La expresión predominante de las células de GM-CSF que se generaron mediante el protocolo descrito demostró la diferenciación exitosa de THGM. Nos gustaría señalar que la calidad de las citocinas y los anticuerpos de diferentes compañías o incluso de lotes diferentes de la misma empresa no pueden ser el mismo. Por lo tanto, se recomienda que el número de citoquinas y anticuerpos utilizados en la diferenciación de las células helper T debe analizarse para determinar la condición óptima.

En Resumen, las células THGM generados mediante este protocolo expresan un nivel mínimo de IL-17, IL-4 o IFNγ. Estamos seguros de que este protocolo funciona bien en la generación T expresión de GM-CSF GMHcélulas in vitro. Este método puede utilizarse además estudiar la biología de las células THGM en diversas condiciones como la neuroinflamación autoinmune, incluyendo la encefalomielitis autoinmune experimental (EAE) en ratones y humana esclerosis múltiple donde GM-CSF juega un papel importante en la patogenesia de11.

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Disclosures

Los autores no tienen nada que revelar.

Acknowledgments

Este estudio fue apoyado por becas de la Universidad Nacional salud sistema de Singapur (Oct-12-2014 T1 y T1-2015 Sep-10).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
RPMI 1640 Biowest L0500-500
FBS Heat Inactivated Capricorn FBS-HI-12A
Penicillin-Streptomycin Gibco 15140122
10x PBS 1st Base BUF-2040-10 Diluted to 1x PBS in sterile water
EDTA 1st Base BUF-1053-100ml-pH8.0
10x ACK buffer Biolegend 420301 diluted in sterile water
Cell strainer SPL Life Sciences 93070
CD4 microbeads Miltenyi Biotec 130-049-201
2-Mercaptoethanol Sigma M7522
LS column Miltenyi Biotec 130-042-401
magnetic stand Miltenyi Biotec 130-042-303
1 mL syringe Terumo SS+01T
Centrifuge Eppendorf Eppendorf 5810R
Sony SY3200 cell sorter Sony Sony SY3200 cell sorter
50 mL conical centrifuge tube Greiner Bio-One 210261
15 mL conical centrifuge tube Greiner Bio-One 188271
FACS tube Corning 352054
24 well cell culture plate Greiner Bio-One 662160
anti-mouse CD4 PerCP-eFluor 710 eBioscience 46-0041-82
PE conjugated anti-mouse CD25 (IL-2Ra, p55) eBioscience 12-0251-82
anti-human/mouse CD44 APC eBioscience 17-0441-82
anti-mouse CD62L FITC eBioscience 11-0621-85
Neubauer-improved counting chamber Marienfeld 640010
Hyclone Trypan Blue Solution GE healthcare Life Sciences SV30084.01
microscope Nikon Nikon Elipse TS100
Purified anti-mouse CD3e antibody Biolegend 100314
Purified hamster anti-mouse CD28 BD Biosciences 553295
Purified Rat anti-mouse IFNγ   eBioscience 16-7312-85
Purified anti-mouse IL-4 Antibody Biolegend 504102
Recombinant Mouse IL-7 Protein R&D system 407-ML
recombinant human TGF-beta R&D system 240-B-010
PMA Merck Millipore 19-144
Ionomycin Sigma I0634
GolgiPlug protein transport inhibitor BD Biosciences 51-2301KZ
Intracellular Fixation&Permeabilization buffer set eBioscience 88-8824-00
anti-mouse GM-CSF PE eBioscience 12-7331-82
FITC anti-mouse IL-17A Biolegend 506908
APC anti-mouse IFN-gamma Biolegend 505810
GO Taq qPCR master mix Promega A6002
mouse GM-CSF ELISA Ready-SET-Go! invitrogen 88-7334-88
Mouse IL-17A Uncouted ELISA invitrogen 88-7371-22

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References

  1. Zhu, J., Paul, W. E. CD4 T cells: fates, functions, and faults. Blood. 112, 1557-1569 (2008).
  2. Kara, E. E., et al. Tailored immune responses: novel effector helper T cell subsets in protective immunity. PLoS Pathogens. 10, e1003905 (2014).
  3. Bou Nasser Eddine, F., Ramia, E., Tosi, G., Forlani, G., Accolla, R. S. Tumor Immunology meets...Immunology: Modified cancer cells as professional APC for priming naive tumor-specific CD4+ T cells. Oncoimmunology. 6, e1356149 (2017).
  4. Dong, C. TH17 cells in development: an updated view of their molecular identity and genetic programming. Nature Reviews. Immunology. 8, 337-348 (2008).
  5. Korn, T., Bettelli, E., Oukka, M., Kuchroo, V. K. IL-17 and Th17 Cells. Annual Review of Immunology. 27, 485-517 (2009).
  6. Sheng, W., et al. STAT5 programs a distinct subset of GM-CSF-producing T helper cells that is essential for autoimmune neuroinflammation. Cell Research. 24, 1387-1402 (2014).
  7. Codarri, L., et al. RORgammat drives production of the cytokine GM-CSF in helper T cells, which is essential for the effector phase of autoimmune neuroinflammation. Nature Immunology. 12, 560-567 (2011).
  8. El-Behi, M., et al. The encephalitogenicity of T(H)17 cells is dependent on IL-1- and IL-23-induced production of the cytokine GM-CSF. Nature Immunology. 12, 568-575 (2011).
  9. Ivanov, I. I., et al. The orphan nuclear receptor RORgammat directs the differentiation program of proinflammatory IL-17+ T helper cells. Cell. 126, 1121-1133 (2006).
  10. Zhang, J., et al. A novel subset of helper T cells promotes immune responses by secreting GM-CSF. Cell Death and Differentiation. 20, 1731-1741 (2013).
  11. Croxford, A. L., Spath, S., Becher, B. GM-CSF in Neuroinflammation: Licensing Myeloid Cells for Tissue Damage. Trends in Immunology. 36, 651-662 (2015).

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Inmunología e infección número 139 GM deHT célula T helper celular diferenciación GM-CSF ingenuo T neuroinflamación citoquinas inflamatorias
<em>In Vitro</em> Diferenciación del Factor del Granulocyte-macrófago-estimulante de colonias (GM-CSF) de ratón-producción de linfocitos de T (T<sub>H</sub>GM)
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Lu, Y., Fu, X. Y., Zhang, Y. InMore

Lu, Y., Fu, X. Y., Zhang, Y. In Vitro Differentiation of Mouse Granulocyte-macrophage-colony-stimulating Factor (GM-CSF)-producing T Helper (THGM) Cells. J. Vis. Exp. (139), e58087, doi:10.3791/58087 (2018).

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