Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Contactvrij co-kweekmodel voor de studie van innate immuuncelactivering tijdens respiratoire virusinfectie

2.9K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/62115

⸱

28 februari 2021

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 

* These authors contributed equally

In dit artikel

Samenvatting

Dit protocol beschrijft een onderzoek naar de vroege interacties tussen viraal geïnfecteerde neusepitheelcellen en aangeboren celactivatie. Individuele subsets van immuuncellen kunnen worden onderscheiden op basis van hun activering als reactie op virale infecties. Ze kunnen vervolgens verder worden onderzocht om hun effecten op vroege antivirale reacties te bepalen.

Samenvatting

De vroege interacties tussen de neusepitheellaag en de aangeboren immuuncellen tijdens virale infecties blijven een onderbelicht gebied. De betekenis van aangeboren immuniteitssignalering bij virale infecties is aanzienlijk toegenomen naarmate patiënten met luchtweginfecties die een hoge aangeboren T-celactivatie vertonen, een beter ziekteresultaat vertonen. Vandaar dat het ontleden van deze vroege aangeboren immuuninteracties de opheldering mogelijk maakt van de processen die ze beheersen en de ontwikkeling van potentiële therapeutische doelen en strategieën voor het dempen of zelfs voorkomen van vroege progressie van virale infecties kan vergemakkelijken. Dit protocol beschrijft een veelzijdig model dat kan worden gebruikt om vroege overspraak, interacties en activering van aangeboren immuuncellen te bestuderen van factoren die worden uitgescheiden door viraal geïnfecteerde luchtwegepitheelcellen. Met behulp van een H3N2-influenzavirus (A /Aichi / 2/1968) als het representatieve virusmodel, is aangeboren celactivering van co-gekweekte perifere bloedmononucleaire cellen (PBMC's) geanalyseerd met behulp van flowcytometrie om de subsets van cellen te onderzoeken die worden geactiveerd door de oplosbare factoren die vrijkomen uit het epitheel als reactie op de virale infectie. De resultaten tonen de gating-strategie voor het differentiëren van de subsets van cellen en onthullen de duidelijke verschillen tussen de geactiveerde populaties van PBMC's en hun kruisverwijzing met het controle- en geïnfecteerde epitheel. De geactiveerde subsets kunnen vervolgens verder worden geanalyseerd om hun functies en moleculaire veranderingen specifiek voor de cellen te bepalen. Bevindingen van een dergelijk kruisverwijzingsonderzoek kunnen factoren blootleggen die belangrijk zijn voor de activering van vitale aangeboren celpopulaties, die gunstig zijn bij het beheersen en onderdrukken van de progressie van virale infectie. Bovendien kunnen deze factoren universeel worden toegepast op verschillende virale ziekten, vooral op nieuw opkomende virussen, om de impact van dergelijke virussen te dempen wanneer ze voor het eerst circuleren in naïeve menselijke populaties.

Inleiding

Respiratoire virussen behoren misschien wel tot de meest voorkomende ziekteverwekkers die ernstige gezondheids- en economische lasten veroorzaken. Van de periodieke wereldwijde uitbraken van opkomende epidemische stammen (bijv. H1N1, H5N1, H3N2, MERS, COVID-19) tot de seizoensgebonden stammen van influenza elk jaar, virussen vormen een constante bedreiging voor de volksgezondheid. Hoewel vaccins het grootste deel van het antwoord vormen op deze wereldwijde uitdagingen op het gebied van de volksgezondheid, is het ontnuchterend om op te merken dat deze tegenmaatregelen slechts responsief zijn 1,2. Bovendien is e....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

OPMERKING: Raadpleeg tabel 1 voor recepten van media die in dit protocol worden gebruikt.
OPMERKING: hNECS gekweekt op 12-well transwell blijken te groeien tot een meer optimale dikte voor oplosbare factoren om de basale kamer gemakkelijk te bereiken wanneer ze zijn geïnfecteerd met het influenzavirus. Daarom wordt het gebruik van transwell van 12-wells formaat voor co-cultuur aanbevolen.

1. Vaststelling van de 3T3-feederlaag

  1. Inrichting uit bevroren voorraden
    1. Ontdooi een cryovial van NIH /3T3 fibroblasten uit bevroren voorraden. Voeg de inhoud van het cryoviale toe aan 2 ml complete Dulbecco's Minimal E....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Hoewel conventionele T-cellen het belangrijkste repertoire vormen van adaptieve immuunrespons tegen virale infectie om virale klaring te vergemakkelijken, werkt de aangeboren T-celpopulatie over een breder spectrum om de virale lading te onderdrukken voor effectieve klaring in een later stadium. Daarom creëert dit protocol specifiek een robuuste voorwaarde om aangeboren T-cellen, hun activering en hun functionele populatie na influenza-infectie te bestuderen, zonder epitheliale en immuunc.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Aangeboren immuunresponsen tegen virussen zijn een onderbelicht vakgebied in antivirale management. De luchtwegepitheelcellen en aangeboren immuuncellen werken samen om virale replicatie tijdens een infectie te onderdrukken, naast het dienen als een determinant van overactieve adaptieve respons als de virale lading niet onder controle wordt gehouden 12,13,17. De ontwikkeling van een relevant menselijk model voor de studie van ep.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

Alle auteurs verklaren geen belangenverstrengeling.

Dankbetuigingen

We willen de onderzoeksmedewerkers van de NUS-afdeling Otolaryngologie en de afdeling Microbiologie en Immunologie bedanken voor hun hulp bij het hNEC-cultuur- en virale cultuurgerelateerde werk. We willen ook de chirurgen en het chirurgische team in het National University Hospital, Department of Otolaryngology, bedanken voor hun hulp bij het verstrekken van de cel- en bloedmonsters die nodig zijn voor de studie.
Deze studie werd gefinancierd door de National Medical Research Council, Singapore No. NMRC/CIRG/1458/2016 (aan De Yun Wang) en MOH-OFYIRG19may-0007 (aan Kai Sen Tan). Kai Sen Tan is een ontvanger van fellowship-ondersteuning van European Allergy and Clin....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

```html
Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
0.5% Trypsin-EDTAGibco15400-054
0.5 M Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), pH 8.0, RNase-freeThermofisherAM9260G0.5M EDTA
1.5 mL SafeLock TubesEppendorf00301200861.5mL Centrifuge Tube
10 mL K3EDTA Vacutainer TubesBD36664310mL Blood Collection Tubes
10x dPBSGibco14200-075
10x PBSVivantisPC0711
12-well PlateCorning 3513
12-well Transwell InsertCorning 3460membrane insert
1x FACS Lysing SolutionBD349202
2.0 mL SafeLock TubesEppendorf00301200942 mL centrifuge tube
24-well PlateCorning 3524
24-well Transwell InsertCorning 3470
3% Acetic Acid with Methylene BlueSTEMCELL Technologies07060
3,3'5-triiodo-l-thyronineSigmaT-074
37% Formaldehyde Solution w 15% Methanol as Stabilizer in H2OSigma533998
5810R CentrifugeEppendorf5811000320
5 mL polypropylene tubes (flow tubes)BD352058
70 µm Cell StrainerCorning 431751
A-4-62 RotorEppendorf5810709008
AccutaseGibcoA1110501Cell Dissociation Reagent
Antibiotic-AntimycoticGibco15240-062
Avicel CL-611FMC BiopolymerNALiquid Overlay
Bio-Plex Manager 6.2 Standard SoftwareBio-Rad Laboratories, Inc171STND01Multiplex Manager Software
Butterfly Needle 21 GBD367287
Cholera ToxinSigmaC8052
Crystal Violet MerckC6158
Cytofix/Cytoperm SolutionBD554722Fixation and Permeabilization Solution
Dispase IISigmaD4693Neutral Protease
DMEM/High GlucoseGE Healthcare Life SciencesSH30243.01
DMEM/Nutrient Mixture F-12Gibco-Invitrogen11320033
dNTP MixPromegaU1515dNTP Mix
EMEM (w L-Glutamine)ATCC30-2003
EVOM voltohmmeter deviceWPI, Sarasota, FL, USA300523
FACS Lysing SolutionBD3492021x Lysing Solution
Falcon tube 15 mLCellStar18827115 mL tube
Falcon tube 50 mLCellStar22726150 mL Tube
Fast Start Essential DNA Probes MasterRoche6402682001qPCR Master Mix
Ficoll Paque PremiumResearch Instruments17544203Density Gradient Media
H3N2 (A/Aichi/2/1968) ATCCVR547
H3N2 M1 Forward Primer SequenceSigma5'- ATGGTTCTGGCCAGCACTAC-3'
H3N2 M1 Reverse Primer SequenceSigma5'- ATCTGCACCCCCATTCGTTT-3'
H3N2 NS1 Forward Primer SequenceSigma5'- ACCCGTGTTGGAAAGCAGAT-3'
H3N2 NS1 Reverse Primer SequenceSigma5'- CCTCTTCGGTGAAAGCCCTT-3'
Heat Inactivated Fetal Bovine SerumGibco10500-064
hNESPCsHuman DonorsNA
Human Epithelial Growth FactorGibco-InvitrogenPHG0314
HydrocortisoneSTEMCELL Techonologies7925Collected from nasal biopsies during septal deviation surgeries
InsulinSigmaI3536
Lightcycler 96Roche5815916001qPCR Instrument
Live/DEAD Blue Cell Stain Kit *for UV ExcitationThermofisherL23105Viability Stain
MILLIPLEX MAP Human Cytokine/Chemokine Magnetic Bead Panel II - Premixed 23 PlexMerck Pte LtdHCP2MAG-62K-PX23Immunology Multiplex Assay
Mitomycin CSigmaM4287
M-MLV 5x BufferPromegaM1705RT-PCR 5x Buffer
M-MLV Reverse TranscriptasePromegaM1706Reverse Transcriptase
N-2 supplementGibco-Invitrogen17502-048
NIH/3T3ATCCCRL1658
Perm/Wash BufferBD554723Permeabilization Wash Buffer
PneumaCult-ALI 10x SupplementSTEMCELL Techonologies5001
PneumaCult-ALI Basal MediumSTEMCELL Techonologies5001
PneumaCult-ALI Maintenance Supplement (100x)STEMCELL Techonologies5001
Random PrimersPromegaC1181Random Primers
Recombinant Rnasin Rnase InhibitorPromegaN2511RNase Inhibitor
RNA Lysis BufferQiagenPart of 52904
RPMI 1640 (w L-Glutamine)ATCC30-2001
STX2 electrodesWPI, Sarasota, FL, USASTX2Electrode
T25 FlaskCorning430639
T75 FlaskCorning430641U
TPCK

Referenties

  1. Monto, A. S. Vaccines and antiviral drugs in pandemic preparedness. Emerging Infectious Diseases. 12 (1), 55-60 (2006).
  2. Lightfoot, N., Rweyemamu, M., Heymann, D. L. Preparing for the next pandemic. The British Medical Journal. 346, 364(2013).
  3. Gerdil, C.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Meer artikelen verkennen

Activering van de aangeboren immuniteitnasale epitheelcellenaangeboren T-cellenmononucleaire cellen uit perifeer bloedflowcytometrieinfluenzavirusinfectieimmunologische interactie tussen epitheelcellencytokinese-analyse