Burada tanıtılan Protokolü içinde vivo inflamatuar koşullar altında birincil insan lenfosit akciğer izleme kapasitesini karakterizasyonu sağlar. Alerjik iltihap bir fare modeli adoptively transfer edilen insan bağışıklık hücrelerinin pulmoner infiltrasyon görüntüsü ve kimyasal olarak temizlenen Akciğer doku ışık sayfalık Floresans mikroskobu tarafından sayılabilir.
Son derece aktif bağışıklık hücreleri doku birikimi ezici çeşitli kronik inflamatuar hastalıklar damgasını temsil eder ve çekici bir terapötik hedef etkilenen hastaların klinik yönetim olarak ortaya çıktı. Daha fazla patolojik olarak dengesiz doku infiltrasyonu pro-inflamatuar bağışıklık hücreleri tedavi düzenlenmesi nişan stratejileri iyileştirmek amacıyla bu gelişmiş anlayışlar içine hastalık ve organ özel ulaşmak için özellikle önem olacak Periferik lenfositler izleme özellikleri. Burada açıklanan deneysel protokol fluorescently etiketli ve adoptively transfer edilen insan lenfosit bağlamında papain kaynaklı akciğer iltihabı, akciğer birikimi izlemek için izin verir. Bağışıklık hücre göç ve kemotaksisi analizi için sık kullanılan standart tüp bebek deneyleri aksine şimdi tanıtılan içinde vivo hesap akciğer özgü yönlerini doku organizasyon ve karmaşık inflamatuar etkisi çıkar canlı fare organizma meydana senaryo. Ayrıca, üç boyutlu kesit ışık sayfalık Floresans mikroskobik görüntüleme sadece Nicel veri bağışıklık hücrelerinin infiltre sağlamaz ama aynı zamanda bağışıklık hücre yerelleştirme iltihaplanmış akciğer içinde desen gösteriyor. Genel olarak, biz yüksek değeri sağlanan adım adım iletişim kuralı takip ederek kolayca uygulanabilir kronik inflamatuar akciğer hastalıkları alanında immünolojik araştırma için yeni bir teknik tanıtmak edebiliyoruz.
Klasik enflamatuar bozuklukları gibi Alerjik astım ve kronik obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH), akciğerin Akciğer doku1,2aktive lenfositler artan bir işe tarafından yönlendirilmesi için bilinen. Lenfosit yayımlanan sitokinler (örneğin, Il-4, IL-5, IL-9, IL-13, IFN γ ve TNF-α) daha fazla kemotaksisi doğuştan gelen ve edinilmiş bağışıklık hücrelerinin desteklemek, fibrotik hava yolu remodeling teşvik veya doğrudan zarar akciğer parankimi2. Şimdiye kadar akciğer dokusu içinde lenfositler patolojik birikimi sorumlu temel mekanizmaları henüz tam olarak anlaşılır değil. Gut ve cilt giriş için açıklanan doku-seçici T hücre sürecinden için cümle içinde pulmoner dendritik hücreler (DC) üzerinde Periferik T hücre için tercihli akciğer infiltrasyonu, en azından kısmen CCR4 ifade indüksiyon yoluyla Başbakan belli ki edebiliyoruz yüzey lenfositler3. CCR4 yanı sıra, hava yolu infiltre T hücreleri da Kemokin reseptörlerinin CCR5 ve CXCR3 T hücrelerinin periferik kan1,4,5içinde karşılaştırıldığında özellikle artan bir ifade ile karakterizedir. Genel olarak, varolan veri akciğer posta fizyolojik veya inflamatuar koşullar altında T lenfositlerin farklı Kemokin reseptörleri ve onların anılan sıraya göre ligandlar, içerir ve bu nedenle en önemlisi üzerinde bağlıdır konsepti ile tutarlı bir yakından Doğuştan gelen ve edinilmiş bağışıklık hücreleri1arasında işbirliği kontrol. Özellikle, patojen veya alerjen pozlama başlangıç aşamasında TLR stimülasyon veya derhal serbest bırakılmasını LTB4, CCL1, CCL17 gibi farklı chemoattractants tarafından IgE aracılıklı cross-linking doğuştan gelen bağışıklık sistemi hücrelerinin yanıt, CCL22, CCL20, CXCL10 ve PGD21,6,7. Bir ilk örnek olarak PGD2 chemoattractant reseptör etkileşimini CRTh2 kemotaksisi Th2 hücrelerinin için özel öneme sahip olduğu bilinmektedir ve böylece astım klinik yönetim olarak umut verici terapötik hedef ortaya çıktı. Gerçekten de, orta astımı olan hastaların bir iyileşme belirtileri ve tedavi sonrası bir saniye (FEV1) zorunlu Ekspiratuar hacminin önemli bir artış ile plasebo grubu8 ‘ e göre bir seçici CRTh2 antagonisti gösterdi ,9. Bir daha ilerledi inflamatuar yanıt, zaten işe T hücreleri daha da pulmoner lenfosit birikimi yolu ile belgili tanımlık serbest bırakmak Il-4 ve IL-13 olarak güçlü bir çekim gücü pulmoner DCs için yükseltmek mümkün durumdadır. Daha sonra bu elde edilen Miyeloid doğuştan gelen hücreler yukarı-CCL17 ve CCL22 ifade STAT6 bağlı bir şekilde1,10,11düzenler. Açıklanan senaryo karmaşıklığı hala T hücre akciğer homing tam bir anlayış engel rağmen enflamatuar veya Alerjik göğüs hastalıkları potansiyel olarak en iyi duruma getirilmiş bir tedavi kontrolü için moleküler hedeflerin bir bolluk sunmaktadır. Bu nedenle, daha da derinleştirmek ve bilgimizi T hücre kemotaksisi ve akciğer posta alanında tamamlayıcı edebiliyoruz yenilikçi deneysel teknikleri acil ihtiyaç yoktur.
Akciğer posta lenfositler insan vücudu içinde birden çok hücresel, humoral ve fiziksel parametrelerini1tarafından etkilenir nedeniyle gerçeğini, varolan deneysel yöntemlerin çoğu immünolojik bu işlem tüm karmaşıklığına modellemek mümkün değildir. Bunun yerine, seçmeli olarak homing akciğer analizi için birçok standart protokolleri belirli bir yönü lenfosit cazibe, adezyon, geçiş ve kalıcılık çağlayan dahil odaklanmak. Yanı sıra tamamen tasvir tayini periferik veya akciğer infiltre lenfositler üzerinde integrinler ve Kemokin reseptörlerinin mRNA veya protein ifade deseni ve kan, ilgili Kemokin düzeyleri tamamlayıcı ölçümü bronchoalveolar lavaj (BAL) ya da akciğer doku12,13,14,15, köklü in vitro hücre kültürü deneyleri lenfosit yapışma veya kemotaksisi işlevsel bir karakterizasyonu izin ver üzerine deneysel koşullar16,17,18tanımlı. Prensip olarak, statik içinde vitro yapışma deneyleri bir endotel monolayer veya rekombinant endotel adezyon molekülleri (örneğin, MAdCAM-1, VCAM-1), kaplamalı cam slaytlara kültürlü lenfositlerin Bağlama kapasitesi standart tüp bebek izlemek kemotaksis deneyleri genellikle bir transwell sistemi19Kemokin Gradyanda birlikte geçirmek için yeteneği lenfositlerin ölçmek için uygulanır. Tüp Bebek her iki ayar kontrollü ayarlama ve modülasyon deneysel koşullar etkinleştirir ancak öte yandan önemli değişkenler eleştirel içinde vivo kemotaksisi ve lenfositlerin adezyon etkisi bilinen eksikliği. Ağırlıklı olarak, statik hücre kültürü deneyleri kalıcı kan akışı19 tarafından neden kesme Kuvvetleri etkisi göz ardı ve potansiyel olarak çevredeki immünolojik çevre ve etkileşen lenfosit bağışıklık hücreleri katılımı ihmal, ikisi de canlı bir organizma. Bu sınırlamalarının üstesinden gelir için statik tüp bebek kemotaksisi veya bağlılık deneyleri içinde alınan sonuçları yorumlanması gerekir daha fazla doğrulama dinamik yapışma deneylerde akışı koşulları20,21 altında ve inç içinde vivo modelleri inflamatuar organ patoloji19. Gerçekten de, önemli sonuçlara T hücre akciğer iltihabi veya Alerjik koşullarda homing düzenlenmesinde hayvan çalışmaları çekilmiş olabilir genetik analiz tanımlanmış modeller farklı göğüs hastalıkları3, farelerde değiştirilme tarihi 22 , 23. köklü ve genel olarak kullanılan bir araç belirli hücresel etkisini tanımlamak için belirli bir gen ilgi temsil ettiği için wildtype fareler ve fareler bir eksikliği olan arasında lenfositler infiltre akciğer nicel karşılaştırılması yollar veya hastalık odaklı model T hücre dağıtım üzerinde reseptörleri. Ancak, aksine in vitro hücre kültürü deneyleri, tartışılan önce klasik hayvan modelleri alan bir çalışma tasarım analiz ve birincil insan T hücreleri doğrudan kan veya hastaların bir inflamatuar akciğer acı BAL elde izlemek için yeteneği yoksun hastalık. Böylece, işlevsel olarak bir tanıyla belirtilen akciğer hastalığı için tercihli akciğer tropism ve ne kadar klinik parametreler bu senaryo üzerinde etkisi olabilir insan lenfosit Künye mümkün olup olmadığını doğrulamak için zorlu kalıyor. Son zamanlarda, çok zarif bir içinde vivo yaklaşım bağlamında bu sınırlamaların çoğunu aşmak başardı ve bağırsak lenfosit24 homing üzerinde gelişmiş translasyonel çalışmalar için yeni yollar açtı, iltihabi bağırsak hastalıkları (IBD), tanıtıldı . Solvent bazlı doku takas kesitsel ışık sayfalık Floresans mikroskobu güçlü görüntüleme aracı olarak ardından protokollerde yararlanarak, infiltrasyon ve dağıtım adoptively transfer edilen insan T hücrelerinin görselleştirmek mümkün colitic immünyetmezligi fareler24bağırsaklarda. Özellikle, uygulanan bu deneysel ayarı iki ana yenilikler: (1) birincil insan bağışıklık hücreleri analiz deneysel olarak tanımlanmış içinde vivo koşullarda; (2) bir büyükçe alanı hastalıklı organ (yaklaşık 1,5 cm x 1,5 cm) 3D-imar tarafından takip yüksek çözünürlük kalitesinde görüntüsü. Ayrıca, birkaç son yıllarda yapılan çalışmalarda başarılı solvent bazlı doku takas ve ışık sayfalık Floresans mikroskobu kullanımı gelişmiş akciğer25,26görüntüleme için önemli araçlar olarak kurdu. Bu teknolojik ilerlemeden pulmoner İmmünoloji alanında faydalanmak için şimdi akciğer posta analiz için sistem evlat edindik.
Burada sunulan Protokolü nasıl arındırmak ve fluorescently birincil insan T transfer içine indüklenen akciğer iltihabı ile fareler için hücreleri ve ayrıca, ışık sayfalık sonraki süreci ayrıntılı olarak açıklayan etiket adım adım bir giriş niteliğindedir. Floresans mikroskobik görüntüleme, organ hazırlık ve görüntü işleme de dahil olmak üzere. Genel olarak, karmaşık, ama yine de mümkün, deneysel model insan lenfosit akciğer posta içinde vivo koşulları üzerine izleme tanıtarak enflamatuar veya Alerjik akciğer hastalıkları alanında gelecek translasyonel çalışmaları desteklemek umuyoruz.
Burada açıklanan deneysel ayarı içinde vitro yapışma ve kemotaksisi birincil insan bağışıklık hücreleri içinde vivo inflamatuar koşulları ve böylece relevantly tamamlar altında akciğer izleme kapasitesini klasik izlemek için fırsat gerçekleştirilen sağlar deneyleri. Akciğer hesap belirli anatomik organ özellikleri almak için bağışıklık hücre (dahil kemotaksisi ve hücre dağıtım hedef organ içinde) yanı sıra klinik önemi ve lisans alınan veri transferi h…
The authors have nothing to disclose.
Yazarlar DFG işbirlikçi araştırma merkezleri SFB 1181 ve TRR 241 tarafından finansman minnetle kabul etmiş oluyorsunuz. Optik görüntüleme Merkezi Erlangen (anlatım) ve belirli Ralf Palmisano, Philipp Tripal ve Tina Fraaß (proje Z2, DFG CRC 1181) ışık sayfalık Floresans mikroskobik görüntüleme için uzman teknik destek için kabul vardır.
Agarose NEEO Ultra | Carl Roth GmbH + Co. KG, Karlsruhe, Germany | 2267.4 | |
AlexaFlour594 anti-human CD45 antibody | BioLegend, San Diego, USA | 304060 | |
Ammonium chloride | Carl Roth GmbH + Co. KG, Karlsruhe, Germany | K2981 | |
Cannula 21 G | Becton, Dickinson and Company, Franklin Lakes, USA | 301300 | |
Cell proliferation dye eflour670 | eBioscience Inc., San Diego, USA | 65-0840-85 | |
CD4 MicroBeads, human | Miltenyi Biotech GmbH, Bergisch-Gladbach, Germany | 130-045-101 | |
EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid) | Carl Roth GmbH + Co. KG, Karlsruhe, Germany | 8043.1 | |
Potassium-EDTA blood collection tube, 9 ml | Sarstedt AG & Co., Nümbrecht, Germany | 21066001 | |
Ethly cinnamate (ECi) | Sigma-Aldrich, Steinheim, Germany | 112372-100G | |
Ethanol ≥ 99.5 % (EtOH) | Carl Roth GmbH + Co. KG, Karlsruhe, Germany | 5054.3 | |
FBS (fetal bovine serum) Good Forte | PAN-Biotech GmbH, Aidenbach, Germany | P40-47500 | |
Filter 100 µm | VWR International Germany GmbH, Darmstadt, Germany | 732-2758 | |
Imaris Image Analysis Software 9.0.2 | Bitplane AG, Zurich, Switzerland | n.a. | |
ImspectorPro software | Abberior Instruments GmbH, Göttingen, Germany | n.a. | |
Ketamin | Inresa Arzneimittel GmbH, Freiburg, Germany | 3617KET-V | |
LaVision UltraMicroscope II | LaVision BioTec GmbH, Bielefeld, Germany | n.a. | |
MACS MultiStand | Miltenyi Biotech GmbH, Bergisch-Gladbach, Germany | 130-042-303 | |
Multifly cannula 20 G | Sarstedt AG & Co., Nümbrecht, Germany | 851638035 | |
30 G needle | B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Hessen, Germany | 9161502 | |
Neubauer counting chamber | neoLab Migge GmbH, Heidelberg, Germany | C-1003 | |
Pattex Glue | Henkel AG & Co, Düsseldorf, Germany | PSK1C | |
LS column | Miltenyi Biotech GmbH, Bergisch-Gladbach, Germany | 130-042-401 | |
Lymphocyte Separation Media (Density 1,077 g/ml) | anprotec | AC-AF-0018 | |
RPMI medium | (Gibco) Life Technologies GmbH, Darmstadt, Germany | 61870-010 | |
Papain | Merck | 1,071,440,025 | |
PBS Dulbecco (phosphate buffered saline) | Biochrom GmbH, Berlin, Germany | L182-10 | |
PerCP/Cy5.5 anti-human CD4 | BioLegend, San Diego, USA | 317428 | |
PerCP/Cy5.5 mouse IgG2b, κ isotype Ctrl | BioLegend, San Diego, USA | 400337 | |
PFA (paraformaldehyde) | Carl Roth GmbH + Co. KG, Karlsruhe, Germany | 0335.1 | |
Potassium hydrogen carbonate | Carl Roth GmbH + Co. KG, Karlsruhe, Germany | P7481 | |
Serological pipette 10 ml | Sarstedt AG & Co., Nümbrecht, Germany | 86.1254.001 | |
Syringe 1 ml | B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Hessen, Germany | 9166017V | |
Syringe 5 ml | Becton, Dickinson and Company, Franklin Lakes, USA | 260067 | |
Syringe 20 ml | Becton, Dickinson and Company, Franklin Lakes, USA | 260069 | |
Tube 1.5 ml | Sarstedt AG & Co., Nümbrecht, Germany | 72,706,400 | |
Tube 2 ml | Sarstedt AG & Co., Nümbrecht, Germany | 72.695.400 | |
Tube 2 ml, brown | Sarstedt AG & Co., Nümbrecht, Germany | 72,695,001 | |
Tube 15 ml | Sarstedt AG & Co., Nümbrecht, Germany | 62.554.502 | |
Tube 50 ml | Sarstedt AG & Co., Nümbrecht, Germany | 62.547.254 | |
QuadroMACS Separator | Miltenyi Biotech GmbH, Bergisch-Gladbach, Germany | 130-090-976 | |
Xylazin (Rompun 2%) | Bayer Vital GmbH, Leverkusen, Germany | KPOBD32 |