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Immunology and Infection

치경 대 식 세포 식 균 작용 및 생쥐에서 박테리아 클리어런스

Published: March 2, 2019 doi: 10.3791/59088

Summary

여기 우리 보고 murine 치경 대 식 세포와 폐에서 세균성 클리어런스 phagocytic 기능을 분석 하는 일반적인 방법. 이러한 방법을 연구 fluorescein isothiocyanate 구슬의 생체 외에서 먹어서 및 녹 농 균 녹색 형광 단백질의 vivo에서 먹어서. 우리는 또한 쥐에 피 녹 농 균 을 삭제 하는 방법을 설명 합니다.

Abstract

치경 세포 (AMs)는 폐의 폐 포 공간 경비. AMs에 의해 먹어서 침입 병원 체, 죽은 세포 또는 외국 입자의 제거에 대 한 방어에 중요 한 역할을 한다 그리고 염증 반응과 조직 리 모델링의 해상도, 처리의 다양 한 표면 수용 체에 의해 중재 AMs입니다. 여기, 우리는 패턴 인식 수용 체-, 보완 수용 체 및 Fc 감마 수용 체-중재를 생체 외에서 그리고 vivo에서 분석 실험 및 실험적인 전략을 사용 하 여 AMs의 phagocytic 기능 분석에 대 한 방법을 보고합니다 식 균 작용입니다. 마지막으로, 설정 하 고 세균성 클리어런스 vivo에서 평가 하기 위해 쥐에 피 녹 농 균 폐 렴 모델을 특성화 하는 방법을 다루겠습니다. 이 분석 실험 오전 기능을 평가 하는 가장 일반적인 방법을 대표 하 고 또한 대 식 세포 기능 및 다른 기관에서 세균 정리를 공부 하는 데 사용 수 있습니다.

Introduction

AMs는 휴식 단계와 중 인정을 통해 타고 난 면역 반응의 주요 선수와 흡입된 병원 체와 외국 입자1,2의 국제화에는 폐 포에서 주요 거주 식 세포. 그것은 알려졌다 그래서 오전 먹어서 결핍 호흡에 종종 결과 AMs P. 녹 농 균Klebsiella 폐 렴3,4, 등 많은 폐 병원 균의 급속 한 정리를 위한 필수적입니다. 감염, 급성 폐 렴과 같은 더 높은 사망률과 병 적 속도 일으킬.

AMs는 또한 cytokines 및 발산 TNF-α, IL 1β, 생산 발산 하 여 염증 성 호 중구, monocytes, 모집 치경 환경의 다른 세포와는 누화 등을 생산 하 여 폐에 타고 난 선 동적인 응답을 시작 하 고 적응 면역 세포 폐5에. 예를 들어 IL 1β AMs 제작한6상피 세포 호 중구 chemokine CXCL8의 릴리스를 도움이 됩니다. 또한, AMs apoptotic polymorphonuclear 백혈구 (PMNs)의 먹어서 주변 조직, 조직 손상의 결과로, 장기 염증 PMNs에서 세포내 효소의 지속적인된 유출에는 리드의 실패에 기여 7 , 8 , 9.

AMs에 의해 식 균 작용은 AMs의 패턴 인식 수용 체 (호흡기)에 의해 또는 AMs의 수용 체 면역 이펙터와 opsonized 병원 체의 바인딩에 의해 병원 체 표면에 병원 체 관련 된 분자 패턴의 직접 인식 하 여 중재 10. 후자의 경우, AMs 그들의 Fcγ 수용 체 (FcγR)를 통해 면역 글로불린 (IgG)와 opsonized 목표를 인식할 수 또는 병원 체 코팅 보수 조각, C3b 및 C3bi, 그들의 보완의 수용 체를 통해 (CR)11. 보충 수용 체 중 면역 글로불린의 superfamily (CRIg)의 CR은 선택적으로 조직 세포12, 나타나며 최근 발견에 피 녹 농 균 폐 렴의 맥락에서 오전 먹어서 CRIg의 역할 강조 13.

많은 원래 연구 메서드를 사용 하 여 대 식 세포 기능14,15의 분자 메커니즘을 설명 하기 위해 대 식 세포 식 균 작용을 평가. 그러나, vivo에서 먹어서 같은 방법 식 균 작용의 정확한 정량화를 해야합니다. 여기, 우리 둘 다 생체 외에서 그리고 vivo에서 먹어서 fluorescein isothiocyanate (FITC)를 사용 하 여에 대 한 상세한 방법론 요약-유리 구슬과 피 농 균 녹색 형광 단백질 (GFP), 각각. 또한, 우리 PRR, CR 및 FcγR 중재 먹어서 가운데 차별화 하는 방법을 설명 합니다. 마지막으로, 우리는 피 농 균 폐 렴에 대해 마우스에 세균 정리 하는 방법을 보고 합니다.

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Protocol

이 프로토콜은 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC) 동부 버지니아 의과대학의의 지침을 따릅니다.

1. 형광 구슬 먹어서

  1. 안락사는 마우스 (C57BL/6J, 6 주 오래 된, 여성) 동물의 윤리 안락사에 대 한 IACUC 프로토콜에 의하여 CO2 질에 의해.
  2. 종이 수건으로 커버 해 부 보드에 아랫 배 위로 마우스를 놓는다. Spread-eagle 그것의 사지와 그것의 발을 파악 하 고 그것의 기도 바로 배치 되도록 다시 머리를 앞 니 및 수준에서 문자열 연결.
  3. 마우스의 목, 가슴, 그리고 배꼽 소독 하 고 모피는 도구에 집착 하는 것을 방지 하려면 70% 에탄올과 젖은.
  4. 일반 집게를 사용 하 여, 신체의 중심선에 피부를 당겨 하 고 목 구멍의 상단에 중심선을 수술가 위로 잘라.
  5. 표준 수술가 위의 무뚝뚝한 끝을 사용 하 여 신중 하 게 멀리 근육과 결합 조직을 목 구멍에 이동 하 고 봄이 위 (microscissors)를 사용 하 여 기도 노출.
  6. 연골의 반지는 집게와 창과, 신중 하 게 기도의 심 실 얼굴에 microscissors를 사용 하 여 작은 절 개 (~1.5 m m), 고 기도 18 G 캐 뉼 러를 삽입.
  7. 부드럽게 게 인산 염 버퍼 식 염 수 (PBS), 한 번에 1 mL의 3 mL. 때마다 부드럽게 주사기와 폐, 다시 reinfuse로 액체를 철수 연속에서 3 배. BALF 수집 후 안락사를 위해 자 궁 경부 전위를 수행 합니다. 튜브, 10 분, 1000 x g에서 원심 분리기를 수집된 PBS (~2.8 mL), bronchoalveolar 게 액체 (BALF)는 전송 및 펠 릿을 수집. 튜브 및 파편을 세척 하 고 수송과 치경 대 식 세포를 수집 10 분 1000 x g 에서 원심 분리기를 신선한 PBS의 1 mL를 추가 합니다.
  8. 37 ° c 습도 분위기에서 유리 하단 접시에 2 일 동안 10 %nonheat 비활성화 태아 둔감 한 혈 청 (FBS)와 같은 미디어 문화 기본 치경 세포 Dulbecco의 수정된이 글의 중간 (DMEM) 2 mL에 펠 릿 resuspend.
  9. 오래 된 미디어를 발음, PBS의 1 mL와 함께 그것을 씻어 하 고 신선한 미디어의 2 개 mL를 추가. FITC 구슬 (carboxylated 라텍스 구슬, 직경에서 2 µ m, 50 구슬/셀)을 추가 하 고 37 ° c 습도 분위기에서 1 시간에 품 어.
  10. 씻어 광범위 하 게 PBS (1 mL 5 세척의 총에 대 한 한 번에) extracellular 비즈 제거 하. 무작위로 100 셀을 이미지 하 고 세포내 구슬 가진 셀의 개수 (488 nm).
    참고: Phagocytic 인덱스는 섭취 구슬; 대 식 세포의 총 수로 나눈 수 phagocytic 세포의 비율이 적어도 하나의 구슬 세포16의 총 수로 나눈 값을 섭취 하는 대 식 세포의 수입니다.
    1. 또는, 구슬 1 시간 배양 후 3 mL의 PBS로 세포 세척 하 고 cytometry 먹어서의 정량화에 대 한에 대 한 처리 키를 누릅니다. 마찬가지로, 흠 없는 셀 또는 컨트롤 셀 구슬 없이 AMs를 처리 합니다. 계산 비율 양성 하 고 소프트웨어에서 이러한 옵션을 선택 하 여 흐름 cytometry 소프트웨어를 사용 하 여 형광 강도 의미.

2. FcγR 및 CR 중재 먹어서

  1. Opsonization를 위해 토끼 안티-SRBC-IgM의 50 µ L 또는 안티-SRBC-IgG 실내 온도11시 30 분에 대 한 토끼의 50 µ L 2 x 108 양 적혈구 (SRBCs)를 품 어.
  2. IgM 코팅 SRBCs에 C3b 그리고 C3bi 보완 파편을 해결 하기 위해 37 ° C에서 30 분 동안 C5-불충분 한 (C5D) 인간의 혈 청의 50 µ L로 IgM opsonized SRBCs를 품 어.
  3. Murine 대 식 세포 (수소-S 셀) 씨앗 (10, 000 셀/잘) 96 잘 접시에서와 하룻밤 ~ 70%의 합류를 품 어. 1 x 107/mL의 100 µ L opsonized SRBCs MH-S 셀의 각 음을 추가 하 고 37 ° c.에 1 시간에 대 한 품 어 워시 언바운드 SRBCs 매우 신속 하 게 (~ 1 분) 100 µ L 염화 염화-칼륨 (ACK) 세포의 용 해 버퍼의와.
  4. 0.1 %SDS 세포를 lyse 고 2, 7-diaminofluorene (DAF) 과산화 수소 3% 및 6 M 우 레 아의 50 µ L를 추가 합니다. 620에서 헤모글로빈 촉매 fluorene 블루 형성의 흡 광도 측정 nm.
  5. SRBCs의 알려진된 번호와 620 nm 흡 광도 값에서 표준 곡선을 사용 하 여 SRBCs의 수를 결정 합니다. 마찬가지로, 프로세스 MH-S 셀 부정적인 컨트롤로 사용 하 여 nonopsonized SRBCs와 인 큐베이 팅.

3. PRR 중재 먹어서

  1. 1.1-1.9 고립과 마우스 기본 치경 대 식 세포의 경작에 대 한 단계를 수행.
  2. 2 일 후, 미디어를 제거 하 고 씻어 1 mL의 PBS, 셀 알 렉 사 Fluor-488-활용 zymosan A bioparticles (100 입자/요리)를 포함 하는 신선한 미디어의 500 µ L을 추가.
  3. 1 h 37 ° c.에 품 어 얼음 처럼 차가운 PBS의 500 µ L을 추가 하 여는 식 균 작용을 중지 합니다.
  4. PBS (5 세척의 총에 대 한 한 번에 1 mL)으로 광범위 하 게 세포를 씻어. 실 온에서 10 분 동안 4 %paraformaldehyde 셀을 수정 합니다.
  5. PBS (5 세척의 총에 대 한 한 번에 1 mL)으로 광범위 하 게 세포를 세척 하 고 PBS의 500 µ L에는 셀을 계속.
  6. 미분 간섭 명암 및 488에서 형광 채널 셀 이미지 nm. AMs zymosan A bioparticles를 포함 하 고 먹어서의 비율을 결정.

4. 폐 포 대 식 세포에 의해 Vivo에서 먹어서

참고: 영양 한 천 배지에서 P. 농 균 GFP를 Inoculate 하 고 37 ° C에서 접시를 밤새 품 어. 다음 날, 단일 식민지 영양 국물의 2 개 mL를 접종 하 고 하룻밤 37 ° C에서 박테리아를 성장.

  1. 다음 날, anesthetize 100 mg/kg 케 타 민 고 10 mg/kg xylazine의 복 관리와 쥐. 발가락 핀치에 응답의 부족을 통해 적절 한 anesthetization를 확인 합니다.
  2. 마우스 플랫 보드에 고무 밴드와 함께 위 앞 니에 걸쳐을 복 부 표면 및 연단 위 semirecumbent (45 °) 위치에 놓습니다. 혀를 철회 곡선된 겸 자 사용 하 여, 부분적으로. Intratracheally는 microsprayer를 사용 하 여 50 µ L (5 x 106 식민지 형성 단위 [CFU])17 피 농 균 GFP의 마 취 쥐의 폐로를 관리 합니다.
  3. 감염의 1 시간 후 단계 1.1-1.7.
  4. PBS의 셀 cytocentrifuge resuspend 유리 슬라이드에 그들 (1000 x g, 실 온에서 1 분).
  5. 제조업체의 지침에 따라 치경 대 식 세포, 호 중구, 림프 구, 대 한 cytospin 슬라이드를 얼룩 차동.
  6. 무작위로 100 AMs를 선택 하 고 세포내 박테리아를 포함 하는 AMs를 계산 하 고, 식 균 작용의 비율을 결정.

5. Vivo에서 박테리아 클리어런스를 사용 하 여 피 녹 농 균

  1. P. 농 균 격리 한 접시에 피 녹 농 균 을 접종 하 고 하룻밤 37 ° C에서 접시를 품 어. 단일 식민지 lysogeny 국물 (파운드)의 2 개 mL를 접종 하 고 하룻밤 37 ° C에서 박테리아를 성장. CFU, 다음 수식을 사용 하 여 계산 합니다.

    CFU/mL = (희석 요인 x 식민지의 수) / 문화 판의 볼륨.

    희석을 원하는 CFU/mL PBS 가진 문화.
  2. 재판 1, intratracheally 마 취 야생-타입 (WT)로 ~2.5 x 105 CFU/mL 피 녹 농 균 의 sublethal 복용량을 주사와 TRIM72 마우스, 4.2 단계에서 제시 된 대로. 6 일 동안 매일 몸 무게를 측정 합니다.
  3. 시험 2, 재판 1에서 살아남 고 4 일 동안 몸 무게를 측정 하는 쥐로 피 녹 농 균 (5 x 105 CFU/mL)의 두 번째 복용량을 주사.
  4. 마우스의 다른 세트를 사용 하 여 시험 3에서 P. 녹 농 균 의 치명적인 복용량 (3 x 107 CFU/mL)으로 WT와 TRIM72 쥐를 주입 하 고 주입의 2 일 이내 사망률을 기록 합니다. 동물의 상당한 몸 무게 감량 같은 심한 스트레스, 돌출, 거식 증, 또는 호흡 곤란 참석 의사에 의해 사정 될 것 이다. Untreatable 동물 즉시 희생 될 것입니다.
  5. 죽음 또는 안락사 주사 후 2 일에 후, 전체 폐 조직 피크 감염에서 폐 세균의 정량화에 대 한 수집 합니다.
  6. 테스트 하려면 폐 세균 부담, 폐 조직에 정상적인 염 분의 200 µ L을 추가 하 고 완전히 박테리아를 파괴 하지 않고 폐 조직 방해는 전자 균질 화기에 이전 테스트 설정을 사용 하 여 그들을 균질. 폐 사진 직렬 희석에 절연 한 천 배지에 lysate의 1 mL 및 플레이트 100 µ L 폐 homogenate의 총 볼륨을 조정 합니다.
  7. 24 h에 대 한 37 ° C에서 번호판을 품 어과 전체 폐 당 CFU 결정 세균성 식민지.

6. 통계 분석

  1. 학생의 t를 사용 하 여-두 그룹 간의 차이의 통계적 의미를 확인 하려면 테스트. 때 차이 통계적 고려 p < 0.05. 모든 데이터는 평균 (SEM)의 ± 표준 오차를 의미 하는 대로 표시 됩니다.

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Representative Results

우리는 먼저 마우스에 의해 식 균 작용을 분석 하는 실험을 수행 기본 AMs. 모든 분석을 통해 우리는 AMs WT 및 TRIM72 쥐에서 고립 된 비교. 그림 1A같이 형광 현미경 검사 법 기본 AMs 외피의 1 시간 후 발생 하는 마우스를 먹어서 FITC 유리 구슬의 공개. 그림 1 B cytometry에 의해 식 균 작용의 분석을 보여줍니다. 식 균 작용의 부 량 측정 현미경 고 cytometry 각각 그림 1CD 그림 1표시 됩니다. 그림 2A, FcγR 및 CR 중재 먹어서 MH-S 셀에 의해 표시 됩니다 그림 2B 나타나고 정량화. 이 결과 수소-S 셀에 TRIM72의 식을 보완 먹어서 이상 오부 감소 결과 보여 줍니다. 기본 AMs WT 또는 TRIM72 쥐에서 분리 하 여 알 렉 사 Fluor-488-활용 zymosan A 입자 섭취의 대표 이미지 그림 2C, 표시 되 고 그림 2D는 정량화 제시 . Vivo에서 먹어서 결과 그림 3에 표시 됩니다. 그림 3 A 표시 차동 AMs, 호 중구, 림프 톨, GFP+ phagocytic 세포의 존재를 확인 하는 얼룩. BALF 셀의 비율과 먹어서의 정량화 각각 그림 3BC, 그림 3표시 됩니다. P. 녹 농 균 의 sublethal 복용량의 intratracheal 관리 후 쥐에서 몸 체중 감소의 백분율은 그림 4A, 에서처럼 이며 하루 2 P. 녹 농 균 의 치명적인 복용량 후에 쥐의 생존의 비율 그림 4B에서 나타난다. 그림 4 C 쥐에 피 녹 농 균 감염 후 2 일 또는 죽음에서 전체 폐 세균 부담에 대 한 점도 표시합니다.

Figure 1
그림 1 : 마우스 기본 치경 대 식 세포의 식 균 작용. (A) 높은 phagocytic 인덱스 녹색 fluorescent 구슬 (왼쪽);를 포함 하는 기본 AMs를 보여주는 대 낮은의 대표 이미지 대표 이미지 phagocytic AMs의 낮고 높은 비율을 보여주는. 화살표: 낮은 phagocytic index AMs; 화살촉: 높은 phagocytic index AMs. 눈금 막대 왼쪽된 두 개의 이미지에 대 한 25 µ m, 50 µ m 오른쪽 두 개의 이미지에 대 한 =. Phagocytizing 노 구슬 제어, WT + 구슬, 및 TRIM72 + 구슬 AMs에 셀의 (B) 대표 flow cytometry 탐지. (백분율)에 바 define 구슬 포함 된 세포 인구 고 평균 fluorescence 강도 (MFI). 평균 phagocytic index와 WT phagocytic AMs와 TRIM72 AMs;의 비율 (C) 통계 n = 5 두 그룹에 대 한 *p < 0.05. (D) flow cytometry MFI의 통계와 FITC+ WT TRIM72 AMs; 셀의 비율 n = 두 그룹에 대 한 3 *p < 0.05. 이 그림은 미국 흉부 학회13의 허가로 증 쇄. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 2
그림 2 : FcγR 및 CR 중재 먹어서. Opsonized 양 적혈구 ' (SRBCs)의 대표 이미지 (A) 수소-S 셀에 의해 식 균 작용. 화살표는 일부 SRBCs을 가리킵니다. 눈금 막대 = 25 µ m. (B) SRBCs Quantification 먹어서 MH-S 셀 TRIM72 overexpressing에 의해 (TRIM72OE) 존재 (FcγR 중재 먹어서) IgG 또는 IgM (CR 중재 먹어서); n = 각 그룹에 대 한 6 *p < 0.05와 * *p < 0.005 WT 제어와 비교. (C) 기본 AMs WT 또는 TRIM72 쥐에서 분리 하 여 알 렉 사 Fluor-488-활용 zymosan 입자 섭취의 대표 이미지. A와 B 패널에서 화살표 zymosan + 셀을 나타냅니다. 눈금 막대 = 50 µ m. (D) 통계 결과의 백분율의 zymosan 포함 하는 AMs; n = 각 그룹, p > 0.05에 대 한 3. 이 그림은 미국 흉부 학회13의 허가로 증 쇄. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 3
그림 3: 의 vivo에서 먹어서 피 농 균 GFP. (A) bronchoalveolar 게 유체 (BALF) 셀 cytospin 슬라이드 WT 및 TRIM72 마우스 피. 녹 농 균 GFP의 주사 후 1 시간에서에서의 대표 이미지. AMs (대형, 셀 라운드)와 호 중구; 식별 Kwik Diff 얼룩 GFP phagocytic 세포 (흰색 화살표) 고 GFP+ 차동 간섭 콘트라스트 (DIC) AMs에 내 면된 GFP 박테리아 (검은 화살표)를 식별 합니다. 스케일 바 = 50 µ m. (B) P. 농 균 주입 후 AMs와 WT의 BALF 및 TRIM72 쥐 1 h에서에서 호 중구의 비율의 정량화. (C) WT 및 TRIM72 쥐; phagocytic AMs의 비율의 정량화 n = 각 그룹에 대 한 3 *p < 0.05. 데이터 (± SEM)를 의미 하는 대로 표시 됩니다. 이 그림은 미국 흉부 학회13의 허가로 증 쇄. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 4
그림 4 : Vivo에서 박테리아 클리어런스 P. 녹 농 균 (펜 실바 니 아)를 사용 하 여. (A) 순진한 WT 및 TRIM72 쥐 2.5 x 10의 첫 번째 복 주사 후의 몸 무게 (들어) 손실의 비율5 CFU/mL PAO1 ( P. 녹 농 균의 임상 분리); n 13 WT (검은 사각형), n = 8 TRIM72 = (빨간색 원), *p < 0.05 * *p < 0.005 WT. (B)와 3 x 107 CFU/mL 피 후 하루 2에서 생존의 비율 비교 녹 농 균 복 주입; n = 10 WT (단단한 검은 원) 및 TRIM72 (고체 빨간색 사각형), *p < 0.05 WT TRIM72 대 그룹. 전체 폐 세균 부담 WT 및 TRIM72피 녹 농 균 주입의 하루 2의 (C) A 분산형 줄거리. 회색 파선 지정 주입된 세균 복용량; ^ 죽은 쥐를 지정 한다. WT TRIM72 대에 대 한 그룹, p < 0.05. 이 그림은 미국 흉부 학회13의 허가로 증 쇄. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

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Discussion

가스 교환 기능을 수행 하는 동안 폐 지속적으로 외국 입자, 병원 체, 및 알레르기 증상을 직면 한다. AMs는 그들의 주요 기능, 즉 먹어서 덕택으로 방어의 첫 번째 줄을 제공합니다. AMs는 또한 다른 면역 세포는 병원 체를 파괴와 염증의 해상도 함께 조정. 여기, 우리가 구체적으로 AMs 마우스 폐에서 분리 하 여 식 균 작용을 평가 하기 위한 방법을 설명 합니다. 이 원고에 프로토콜 먹어서 vivo에서 그리고 생체 외에서, 또한 다른 기관에서 세균 정리 대 식 세포 기능을 공부 하 고 사용할 수 있는 상세한 연구를 설명 합니다.

설명된 체 외 먹어서 혈 청 치료 FITC 구슬 잠복기의 간단한 아이디어에 의존 하거나 opsonized 먹어서 시작 교양된 AMs와 SRBCs. 이 방법은 광범위 한 세척의 단계와 백그라운드를 줄이기 위해 nonphagocytized Rbc의 세포를 포함 합니다. 하지 준수 AMs를 분리 하려면 주의 해야 합니다. ACK 세포 솔루션 관련 세척 단계를 수행 해야 1 분 이내 더 이상 세척으로 시간 리드 대 식 세포의 세포의 용 해.

또한, 이미징 분석에서 우리 phagocytizing 세포의 비율 및 오전 먹어서 함수에 대 한 포괄적인 보기를 얻기 위해 phagocytic 인덱스 특징. 우리 또한 PRR, FcγR 및 CR 중재 먹어서 murine macrophage MH S 셀 라인에서에서 가운데 차별화 하는 방법을 설명 했습니다. 유전 변조와 함께,이 단계는 대상 유전자 조작에 의해 영향을 했다 특정 먹어서 통로에 기계적 통찰력을 얻을 하려고 할 때 유용 합니다.

이전 보고서 문서화 세균성 통풍 관; 평가 하는 방법 가장 주목할 만한 방법은 gentamicin 보호 분석 결과14입니다. 여기에 제시 된 프로토콜에서 우리는 또한 vivo에서 식 균 작용을 측정 하는 이미징 방법을 나타났습니다. 이 메서드는 이전에 게시 방법에 비해 더 나은 게 몇 가지 주요 요인이 있다. 여기 설명 하는 방법을 피 농 균 GFP BALF 셀의 차동 얼룩 다음의 intratracheal 주입을 포함 한다. 이 메서드는 식 세포 내에서 섭취 박테리아를 식별 하는 데 도움이 형광 박테리아의 사용을 강조 표시 합니다. 또한, 특별히 다른 면역 세포 vivo에서 환경에서에서 AMs의 phagocytic 용량을 차별화 하 고는 박테리아를 다른 식 세포의 상대적 기여도 평가 하 수 BALF 셀의 차동 얼룩 폐에서 로드 됩니다. 이 방법의 작은 한계 쥐 사이 가변성을 피하기 위해 주의 intratracheal 관리를 요구 한다 이다.

또한, 우리는 폐 렴의 맥락에서 쥐에 피 녹 농 균 박테리아 클리어런스를 설정 하는 방법을 설명 합니다. 이 방법의 특성, 우리 피 녹 농 균 의 intratracheal 관리 후 몸 무게 감소 및 사망률을 결정 하 고 폐 박테리아 부담을 결정 하는 양적 분석 결과 사용. 사망은 시체의 포괄적인 면역 반응을 평가 하는 중요 한 매개 변수 이다. 우리 사용이 실험에서 폐 샘플 세균성 부담을 평가 합니다. 그러나, 세균성 부담 또한 세균 주입의 비-치명적인 복용량에 따라 48 시간 이내에 수확 하는 폐암 샘플에서 확인할 수 있습니다. 분석 결과의 성공 주사, 병원 체의 품질 및 사출, 복용량 및 완전히 폐는 박테리아를 깨지 않고 방해 균질 화 방법의 최적화의 타이밍의 표준화에 의해 결정 됩니다. 세포 막입니다.

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Disclosures

저자는 공개 없다.

Acknowledgments

이 작품은 그랜트 R01HL116826 X. Zhao에 의해 지원 됩니다.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
18-G Needle Nipro Medical  CI+1832-2C Molecular Biology grade
2,7-diaminofluorene (DAF) Sigma-Aldrich D17106 Molecular Biology grade
70% Ethanol Decon Labs Inc. 18C27B Analytical grade
96-well plate Corning 3603 Cell Biology grade
ACK lysis buffer Life Technologies A10492 Molecular Biology grade
Alexa fluor-488 Zymosan-A-bioparticle Thermofisher Scientific Z23373 Molecular Biology grade
C5 deficient serum  Sigma-Aldrich C1163 Biochemical reagent
Centrifuge Labnet International C0160-R
Cytospin 4 Cytocentrifuge Thermofisher Scientific A78300101 Issue 11
DMEM Cell Culture Media Gibco 11995-065 Cell Biology grade
FBS Atlanta Biologicals S11550 Cell Biology grade
Flow Cytometer BD Biosciences FACSCalibur
Flow Jo Software FlowJo, LLC
Forceps Dumont 0508-SS/45-PS-1 Suitable for laboratory animal dissection
FITC-carboxylated latex beads Sigma-Aldrich L4530 Cell Biology grade
GFP-P. aeruginosa ATCC 101045GFP Suitable for  cell infection assays
Glass bottom dish MatTek Corp. P35G-0.170-14-C Cell Biology grade
High-Pressure Syringe Penn-Century FMJ-250 Suitable for laboratory animal use
Homogenizer Omni International TH-01
Hydrogen peroxide Sigma-Aldrich H1009 Analytical grade
Inverted Fluorescence Microscope Olympus IX73
Ketamine Hydrochloride Hospira CA-2904 Pharmaceutical grade
Shandon Kwik-Diff Stains Thermofisher Scientific 9990700 Cell Biology grade
LB Agar Fisher Scientific BP1425 Molecular Biology grade
LB Broth Fisher Scientific BP1427 Molecular Biology grade
MicroSprayer Aerosolizer Penn-Century IA-1C Suitable for laboratory animal use
Paraformaldehyde Sigma-Aldrich P6148 Reagent grade
PBS Gibco 20012-027 Cell Biology grade
rabbit anti-SRBC-IgG  MP Biomedicals 55806 Suitable for immuno-assays
rabbit anti-SRBC-IgM  Cedarline Laboratories CL9000-M Suitable for immuno-assays
Scissors Miltex 5-2 Suitable for laboratory animal dissection
Small Animal Laryngoscope Penn-Century LS-2 Suitable for laboratory animal use
Sodium Dodecyl Sulfate (SDS) BioRad 1610301 Analytical grade
Spring Scissors (Med) Fine Science Tools 15012-12 Suitable for laboratory animal dissection
Spring Scissors (Small) Fine Science Tools 91500-09 Suitable for laboratory animal dissection
sheep red blood cells (SRBCs)  MP Biomedicals 55876 Washed, preserved SRBCs
Urea Sigma-Aldrich U5378 Molecular Biology grade
Xylazine  Akorn Animal Health 59399-110-20 Pharmaceutical grade

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Hussell, T., Bell, T. J. Alveolar macrophages: plasticity in a tissue-specific context. Nature Reviews Immunology. 14, 81-93 (2014).
  2. Belchamber, K. B. R., Donnelly, L. E. Macrophage Dysfunction in Respiratory Disease. Results and Problems in Cell Differentiation. 62, 299-313 (2017).
  3. Broug-Holub, E., et al. Alveolar macrophages are required for protective pulmonary defenses in murine Klebsiella pneumonia: elimination of alveolar macrophages increases neutrophil recruitment but decreases bacterial clearance and survival. Infection and Immunity. 65, 1139-1146 (1997).
  4. Knapp, S., et al. Alveolar macrophages have a protective antiinflammatory role during murine pneumococcal pneumonia. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 167, 171-179 (2003).
  5. Bhatia, M., Zemans, R. L., Jeyaseelan, S. Role of chemokines in the pathogenesis of acute lung injury. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. 46, 566-572 (2012).
  6. Marriott, H. M., et al. Interleukin-1beta regulates CXCL8 release and influences disease outcome in response to Streptococcus pneumoniae, defining intercellular cooperation between pulmonary epithelial cells and macrophages. Infection and Immunity. 80, 1140-1149 (2012).
  7. Greenlee-Wacker, M. C. Clearance of apoptotic neutrophils and resolution of inflammation. Immunological Reviews. 273, 357-370 (2016).
  8. Haslett, C. Granulocyte apoptosis and its role in the resolution and control of lung inflammation. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 160, 5-11 (1999).
  9. Cox, G., Crossley, J., Xing, Z. Macrophage engulfment of apoptotic neutrophils contributes to the resolution of acute pulmonary inflammation in vivo. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. 12, 232-237 (1995).
  10. Groves, E., Dart, A. E., Covarelli, V., Caron, E. Molecular mechanisms of phagocytic uptake in mammalian cells. Cellular and Molecular Life Sciences. 65, 1957-1976 (2008).
  11. Mosser, D. M., Zhang, X. Measuring Opsonic Phagocytosis via Fcγ Receptors and complement receptors on macrophages. Current Protocols in Immunology. , CHAPTER: Unit-14.27 (2011).
  12. He, J. Q., Wiesmann, C., van Lookeren Campagne, M. A role of macrophage complement receptor CRIg in immune clearance and inflammation. Molecular Immunology. 45, 4041-4047 (2008).
  13. Nagre, N., et al. Inhibition of Macrophage Complement Receptor CRIg by TRIM72 Polarizes Innate Immunity of the Lung. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. 58 (6), 756-766 (2018).
  14. Miksa, M., Komura, H., Wu, R., Shah, K. G., Wang, P. A Novel Method to Determine the Engulfment of Apoptotic Cells by Macrophages using pHrodo Succinimidyl Ester. Journal of Immunological Methods. 342 (1-2), 71-77 (2009).
  15. Su, H., Chen, H., Jen, C. J. Severe exercise enhances phagocytosis by murine bronchoalveolar macrophages. Journal of Leukocyte Biology. 69, 75-80 (2001).
  16. Amiel, E., Lovewell, R. R., O'Toole, G. A., Hogan, D. A., Berwin, B. Pseudomonas aeruginosa. evasion of phagocytosis is mediated by loss of swimming motility and is independent of flagellum expression. Infection and Immunity. 78, 2937-2945 (2010).
  17. Giannoni, E., Sawa, T., Allen, L., Wiener-Kronish, J., Hawgood, S. Surfactant Proteins A and D Enhance Pulmonary Clearance of Pseudomonas aeruginosa. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. 34, 704-710 (2006).

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Nagre, N., Cong, X., Pearson, A. C., More

Nagre, N., Cong, X., Pearson, A. C., Zhao, X. Alveolar Macrophage Phagocytosis and Bacteria Clearance in Mice. J. Vis. Exp. (145), e59088, doi:10.3791/59088 (2019).

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