Mevcut protokol, farelerde lupus ilerlemesini izlemek için bir yöntem açıklamaktadır. Böbreklerde hücre infiltrasyonu ve protein birikimine bağlı lupus nefritini karakterize etmek için iki ek prosedür sunulmuştur.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Mevcut protokol, farelerde lupus ilerlemesini izlemek için bir yöntem açıklamaktadır. Böbreklerde hücre infiltrasyonu ve protein birikimine bağlı lupus nefritini karakterize etmek için iki ek prosedür sunulmuştur.
Sistemik lupus eritematozus (SLE), tedavisi bilinmeyen otoimmün bir hastalıktır ve böbrekler de dahil olmak üzere birçok organda kalıcı inflamasyon ile karakterizedir. Bu koşullar altında, böbrek atıkları kandan temizleme ve tuz ve sıvı konsantrasyonlarını düzenleme yeteneğini kaybeder ve sonunda böbrek yetmezliğine yol açar. Kadınlar, özellikle doğurganlık çağındakiler, erkeklerden dokuz kat daha sık teşhis edilir. SLE hastalarında böbrek hastalığı önde gelen mortalite nedenidir. Mevcut protokol, toplanan idrarda atılan protein seviyelerini ölçmek ve zaman içinde lupus ilerlemesini izlemek için hızlı ve basit bir yöntem tanımlamaktadır. Ek olarak, lökositlerin renal infiltrasyonunu araştırmak için boyut ve yoğunluk seçimine dayalı olarak böbrek mononükleer hücrelerini izole etmek için bir yaklaşım sağlanmıştır. Ayrıca, glomerüllerde protein birikimini ve tübülointerstisyel boşlukta lökosit infiltrasyonunu karakterize etmek için immünohistokimyasal bir yöntem geliştirilmiştir. Birlikte, bu yöntemler lupus eğilimli MRL / lpr farelerinin böbrekleri ile ilişkili kronik inflamasyonun ilerlemesini araştırmaya yardımcı olabilir.
Böbreğin birincil işlevi, su ve tuzların homeostazını korurken idrar yoluyla toksik maddelerin elimine edilmesidir1. Bu fonksiyon, sistemik lupus eritematozuslu (SLE) hastalarda tehdit altındadır ve lupus nefritine (LN) yol açar. LN, bağışıklık sisteminin böbreğe saldırmasının bir sonucudur, bu da kalıcı böbrek iltihabına yol açar, bu nedenle atıkları kandan temizleme ve tuz ve sıvı konsantrasyonlarını düzenleme yeteneğini kaybeder. Bu sonunda ölümcül olabilen böbrek yetmezliğine yol açacaktır. Nefritik süreç sırasında, dolaşımdaki B hücreleri, T hücreleri ve monositler böbreğe alınır, kemokinler, sitokinler ve immün kompleks oluşturan otoantikorlar salgılanır. Bu sonuçta endotel hücre hasarı, membranöz yaralanmalar, renal tübüler atrofi ve fibroz2 ile sonuçlanır.
MRL / Mp-Fas lpr (MRL / lpr) lupus eğilimli fareler, insan SLE3'e benzeyen lupus benzeri klinik bulgular sergileyen klasik bir fare modelidir. Bu model, SLE hastalarında mortalitenin önde gelen nedenlerinden biri olan lupus nefritinin (LN)4 anlaşılmasında etkili olmuştur. Hem insan hem de fare SLE'sinde LN, immün komplekslerin renal birikimi ile tetiklenen kademeli inflamasyon, ardından kompleman aktivasyonu, enflamatuar hücrelerin işe alınması ve böbrek fonksiyon kaybı ile karakterizedir5. İmmün kompleks birikimi, intrinsik böbrek hücreleri tarafından kemokin ve sitokin üretimini indüklemek için ilk adımdır ve bu da immün hücreleri işe alarak enflamatuar yanıtı genişletir6. Mevcut protokol, böbrek hastalığı progresyonunu takip etmek için hücre infiltrasyonunu ve immün kompleks birikimini analiz eden çeşitli teknikler sunmaktadır.
Her hafta toplanan idrar, lupus başlangıcından önce, sırasında ve sonrasında proteinürinin zaman seyrinin tespit edilmesini ve görselleştirilmesini sağlar. Bir biyobelirteç olarak proteinüri, LN'nin biyolojik ilerlemesini belirleyebilir. Bu tekniğin diğer avantajları, invaziv olmayan, uygun maliyetli ve uygulanması kolayolmasıdır 7. Böbrek mükemmel çalıştığında, proteinüri seviyesi sürekli olarak düşüktür; Bununla birlikte, MRL / lpr farelerinde, 8-9 haftalıktan sonra, proteinüri seviyesinde, sonunda böbrek yetmezliğine neden olacak kadar yüksek olan kademeli bir artış gözlenir8. Sorunu izlemek için çok sayıda reaktif şeridi ve kolorimetrik reaktifler ticari olarak temin edilebilir. Bununla birlikte, Bradford testi, proteinürinin başlangıcını ve lupus nefritinin seyrini belirlemede ucuz ve çok doğrudur. Bu tahlil hızlıdır ve reaktif, numunenizde bulunabilecek çözücülerin, tamponların, indirgeyici ajanların ve metal şelatlama ajanlarının varlığından etkilenmez 9,10,11.
Dikkate alınması gereken önemli bir husus, böbrekte hücre infiltrasyonudur. Bu infiltrasyonlar, inflamasyonu kötüleştirmek için sitokinler gibi çözünür faktörlerin salgılanmasını tetikleyerek patogenezi teşvik eder12. Sızıntılarda hangi hücre popülasyonlarının bulunduğunu daha iyi anlamak için, yararlı bir yöntem lökositleri izole etmektir13. Burada, B hücrelerinin renal infiltrasyonunun tespiti örnek olarak kullanılmıştır. Prosedür, deoksiribonükleaz (DNaz) ve kollajenaz içeren bir sindirim işlemi ile başlar, ardından döküntüleri, kırmızı kan hücrelerini ve yoğun granülositleri gideren yoğunluk gradyanı ayrımı ile devam eder. B hücrelerini (CD19+) ve plazma hücrelerini (CD138+) izole etmenin nedeni, lupus böbreklerinin bu hücreleri konsantre edebilmesidir14. Böbrekteki küçük agregalarda B hücrelerinin varlığının klonal genişlemeyi ve dolayısıyla immünoglobulin (Ig) üretimini gösterebileceği öne sürülmektedir. Plazma hücrelerinin bu agregalarda da mevcut olduğu iyi bilinmektedir15. Lökositler izole edildikten sonra, floresan ile aktive edilmiş hücre sıralama (FACS), farklı floresan konjuge antikorlarla boyandıktan sonra ilgili hücreleri analiz etmek için kullanılabilir.
İmmünofloresan, 4 μm kalınlığındaki böbrek dokusu örneklerinde proteinlerin floresan olarak görüntülenmesini sağlayan immünohistokimya (IHC) tespit yöntemlerinden biridir. Diğer IHC tespit yöntemleri, analitlerin doğasına, bağlayıcı kimyaya ve diğer faktörlere bağlıdır16. İmmünofloresan, antijeni spesifik bir florokrom (veya floresan boya) ile etiketlenmiş muadili antikora maruz bırakan hızlı bir tanımlama yöntemidir. Heyecanlandığında, floresan mikroskobun tespit edebileceği ışık üretir. Bu teknik, kompleman C3 ve IgG2a17'nin birikimini gözlemlemek için kullanılabilir. Aşırı kompleman kaskad aktivasyonu, kontrolsüz bir immün yanıt ve fonksiyon kaybı ile ilişkili olabilir18. Böbrekte anti-çift sarmallı DNA (anti-dsDNA) otoantikorlarının immün birikimi, IgG2a izotipine sahip olanların LN20 ile ilişkili olduğu büyük bir endişe kaynağıdır19. Spesifik olarak, anti-dsDNA antikorları, nükleer materyallere daha fazla patojenite ve afinite göstererek bağışıklık kompleksleri oluşturur21. IgG2a mevcut olduğunda, bağışıklık komplekslerini temizlemek için C3 dahil olmak üzere kompleman kaskadı aktive edilir22. C3 ve IgG2a belirteçleri ayrı ayrı ölçülebilir veya korelasyonlarını oluşturmak için üst üste bindirilebilir.
Özellikle, serum kreatinin ölçümü, LN23'ü teşhis etmek için mikroskobik hematüri ve böbrek biyopsileri ile birlikte kullanılabilecek başka bir güvenilir tekniktir. Bununla birlikte, proteinüri varlığı glomerüler hasarın güçlü bir göstergesidir. Bu anlamda, lupus sırasında proteinüri seviyesinin izlenmesi, hastalığın başlangıcını tespit edebilir ve lupus tanısı için diğer yöntemleri tamamlayabilir. Ek olarak, glomerüllerde biriken bağışıklık kompleksleri enflamatuar bir yanıtı indükleyebilir, kompleman sistemini aktive edebilir ve daha fazla enflamatuar hücre alabilir. Bu protokolün dikkat çeken bir diğer noktası da böbrekte B hücresi infiltrasyonudur. Bu, infiltre edilmiş T hücreleri ile birlikte, organ hasarını tetikleyen lokal bağışıklık tepkilerini arttırır. Daha da önemlisi, LN'nin sınıflandırılması sadece mikroskopide görülen glomerüler morfolojik değişikliklere değil, aynı zamanda immünofloresan ile gözlenen immün birikintilere de dayanmaktadır. Bu nedenle, bu protokolde, laboratuvar ortamlarında böbrek fonksiyonlarının analizi için doğru ve uygun maliyetli yöntemler sunulmaktadır.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Mevcut protokol, Virginia Tech'teki Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi (IACUC) tarafından onaylanmıştır. Lupus hastalığı kadınlarda daha yüksek bir insidansa sahip olduğundan, sadece dişi MRL / lpr fareleri kullanılmıştır. Numune toplama 4 haftalıkken başlatıldı ve 15 haftada bitirildi. Fareler ticari kaynaklardan elde edildi ( Malzeme Tablosuna bakınız) ve kurumsal yönergeleri izleyerek belirli bir patojensiz ortamda yetiştirildi ve muhafaza edildi.
1. Proteinüri testi
2. Böbrek hücrelerinin izolasyonu
3. İmmünofloresan boyama
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol, lupus nefriti için MRL / lpr farelerini değerlendirmek için birden fazla yöntem kullanır. İlk olarak, zamanla böbrek fonksiyon bozukluğuna bağlı olarak artan proteinüri seviyelerini incelemek için bir prosedür tanımlanmıştır. Şekil 1'de gösterildiği gibi, dişi fareler kontrol grubu olarak 200 μL fosfat tamponlu salin (1x PBS) oral gavajı ve tedavi grubu olarak probiyotik Lactobacillus reuteri ile haftada iki kez 109 cfu / mL konsantrasyonunda tedavi edildi. Teda...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
LN, SLE hastalarında mortalitenin önde gelen nedenlerinden biridir ve hastalığı şiddetlendiren faktörler belirsizliğini korumaktadır. Bu protokolün uygulanması, proteinüri ölçümü, izole böbrek lökositlerinin FACS analizi ve donmuş böbrek bölümlerinin immünofloresan boyanması dahil olmak üzere çoklu yöntemler kullanarak böbrek fonksiyonunu karakterize etmektir.
İdrar toplarken göz önünde bulundurulması gereken önemli bir nokta, günün saati ve idrar toplama yeri ile tutarlı olması gerektiğidir. ...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarlar çıkar çatışması olmadığını beyan ederler.
Teknik destek için Flow Cytometry Core Facility, Histopathology Laboratory, Fralin Imaging Center at Virginia Polytechnic Institute ve State University'ye teşekkür ederiz. Bu çalışma çeşitli NIH ve dahili hibelerle desteklenmektedir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| 10x Tris-Tamponlu Tuzlu Su (TBS) | Thermo Fisher Scientific | J60764. K2 | |
| 2-merkaptoetanol | Thermo Fisher Scientific | 21985-023 | |
| Anti-İnsan / Fare C3 | Sedir | CL7632F | |
| Anti-Fare CD138 BV711 | Biolegend | 142519 | |
| Anti-Fare CD45 AF700 | Biolegend | 103127 | |
| Sığır Serumu | Albümini Sigma-Aldrich | A9418-100G | |
| Kollajenaz D | Sigma-Aldrich | 11088882001 | |
| Konfokal Mikroskop LSM 880 | Zeiss | LSM 880 | |
| Coplin kavanoz | Fisher Scientific | 50-212-281 | |
| Cryomold | Fisher Scientific | NC9511236 | |
| Yoğunluk gradyan ortamı | GE Healthcare | 17-1440-02 | Percoll |
| DEPC-Arıtılmış su | Termo Fisher Scientific | AM9906 | |
| DNase I | Sigma-Aldrich | D4527 | |
| dsDNA-EC | InvivoGen | tlrl-ecdna | |
| Etilendiamintetraasetik Asit | Fisher Scientific | S311-500 | EDTA |
| EVOS M5000 Mikroskop görüntüleme sistemi | Thermo Fisher Scientific | AMF5000 | |
| FACS Füzyon Hücre sıralayıcı | BD Biosciences | FACS Fusion | |
| Fetal Sığır Serumu - Premium, Isıyla İnaktive Edilmiş | R& D sistemleri | S11150H | |
| Fisherbrand 96 Kuyulu Polistiren Plakalar | Fisher Scientific | 12-565-501 | |
| Graphpad prizma | GraphPad | N/A | |
| Hank' s Dengeli Tuz Çözeltisi | Thermo Fisher Scientific | 14175-079 | |
| HEPES | Thermo Fisher Scientific | 15630-080 | |
| ImageJ yazılımı | Ulusal Sağlık Enstitüleri | N/A | |
| Lactobacillus reuteri Kandler et al. | ATCC | 23272 | |
| MEM esansiyel olmayan amino asitler | Thermo Fisher Scientific | 11140-050 | |
| MRL/MpJ-Fas lpr /J Fareler (MRL/lpr) | Jackson Lab | 485 | |
| Tırnak minesi | N/A | N/A | Herhangi bir geleneksel mağaza |
| OCT bileşiği | Tisse-Tek | 4583 | |
| PAP kalemi | Sigma-Aldrich | Z377821 | |
| Peel-A-Way Tek Kullanımlık Gömme Kalıpları | Polysciences | R-30 | |
| Penisilin-Streptomisin | Thermo Fisher Scientific | 15140-122 | |
| Fosfat tamponlu salin (PBS) | Thermo Fisher Scientific | 70011069 | |
| Pierce 20x TBS Tampon | Thermo Fisher Scientific | 28358 | |
| Pierce Coomassie Plus (Bradford) Tahlil kiti | Thermo Fisher Scientific | 23236 | Albümin standardı dahildir |
| ProLon Altın Antifade Mountant | ThermoFisher | P36934 | |
| Saflaştırılmış Sıçan Anti-Fare CD16/CD32 | BD Biosciences | 553141 | FcR blok |
| RPMI 1640 | Thermo Fisher Scientific | 11875-093 | |
| Sodyum piruvat | Thermo Fisher Scientific | 11360-070 | |
| SpectraMax M5 | Moleküler Cihazlar | N/A | SoftMax Pro 6.1 yazılımı |
| Steril hücreli Süzgeçler 100 ve mikro; M | Fisher Scientific | 22363549 | |
| Tween 20 | Fisher Scientific | BP337-500 | |
| Vankomisin Hidroklorür | Goldbio | V-200-1 | |
| Zombie Aqua | Biolegend | 423102 | akış sitometrisi analizi için floresan boya |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.