Summary

La aplicación de un ratón ligado Ensayo placas de Peyer asa intestinal para evaluar la absorción por las células bacterianas M

Published: December 17, 2011
doi:

Summary

Las células M en un folículo especializada asociada a epitelio que recubre las placas de Peyer juegan un papel importante para el inmunovigilancia la mucosa en el intestino de tejido linfoide asociado. Aquí se describe el método de evaluación para transcitosis bacteriana por las células M<em> En vivo</em>. Este método proporciona un método para comprender M-función de las células del sistema inmunológico.

Abstract

El interior de nuestro intestino es habitado por gran número de bacterias comensales. La superficie de la mucosa del tracto gastrointestinal está continuamente expuesta a ellos y, ocasionalmente, a los agentes patógenos. El tejido linfoide asociado al intestino (GALT) juegan un papel clave para la inducción de la respuesta inmune de la mucosa de estos microbios 1, 2. Para iniciar la respuesta inmune de la mucosa, los antígenos de la mucosa debe ser transportado desde el lumen intestinal a través de la barrera epitelial en folículos linfoides organizados, tales como las placas de Peyer. Este transcitosis antígeno está mediada por células especializadas del epitelio M 3, 4. Las células M son células atípicas del epitelio que fagocitan activamente macromoléculas y los microbios. A diferencia de las células dendríticas (DC) y los macrófagos, que los antígenos objetivo de los lisosomas para la degradación de las células M, principalmente transcytose los antígenos internalizados. Este transcitosis macromoleculares vigorosa a través de las células M ofrece a los antígenos subyacente folículos linfoides organizó unad se cree que es esencial para iniciar antígenos específicos de las respuestas inmunitarias de las mucosas. Sin embargo, los mecanismos moleculares de la promoción de esta captación de antígenos por las células M son en gran parte desconocido. Hemos informado anteriormente de que la glicoproteína 2 (GP2), específicamente expresado en la membrana plasmática apical de las células M entre los enterocitos, sirve como un receptor transcytotic para un subconjunto de comensales y enterobacterias patógenas, incluyendo Escherichia coli y Salmonella enterica serovar Typhimurium (S. Typhimurium ), mediante el reconocimiento de FimH, un componente de tipo I pili en la membrana bacteriana externa 5. A continuación, presentamos un método para la aplicación de un ensayo de Peyer del ratón bucle parche para evaluar la absorción intestinal de bacterias por las células M. Este método es una versión mejorada del ensayo con ratones asa intestinal se ha descrito anteriormente 6, 7. Los puntos de mejora son los siguientes: 1. Isoflurano fue utilizado como un agente anestésico. 2. Aproximadamente 1 cm incluyendo ligado asa intestinalING parche de Peyer se creó. 3. Las bacterias tomadas por las células M se marcaron con fluorescencia mediante reactivo de marcaje fluorescente o sobreexpresión de la proteína por fluorescentes, como la proteína verde fluorescente (GFP). 4. Las células M del epitelio folicular asociada que cubre las placas de Peyer se detectaron por todo el montaje immunostainig con anticuerpos anti GP2. 5. Fluorescentes transcitosis bacteriana por las células M fueron observados por el análisis microscópico confocal. El ensayo de Peyer del ratón parche asa intestinal puede proporcionar la respuesta qué tipo de comensales o bacterias patógenas transcytosed por las células M, y puede llevarnos a comprender el mecanismo molecular de cómo estimular el sistema inmunológico de la mucosa a través de las células M.

Protocol

1. Preparación de las células bacterianas Glicerol racha surtido bacterias fluorescentes (GFP, como expresión de S. typhimurium) en una placa de agar LB que contenía 100 mg / ml de ampicilina. La cultura de una sola colonia de agar LB durante la noche en 2 ml de medio LB nuevo. Añadir 0,5 ml de cultivo bacteriano y 4,5 ml de medio LB e incubar nuevas hasta que la densidad óptica de 1,0 a 600 nm se alcanza. Cosecha de células bacterianas por centrifugación (3.000 …

Discussion

El tiempo de incubación de parches de Peyer ligado con la suspensión bacteriana suele ser de 1 hora para observar la incorporación de bacterias en las células M. En el caso de cuatro horas de incubación, las bacterias a menudo se detectan en la zona de las células T de las placas de Peyer. A medida que la anestesia con isoflurano vaporizado inhalantes podría mantener estables los ratones, el tiempo de incubación de las placas de Peyer ligado con la suspensión bacteriana se puede ampliar para observar las …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Los autores desean agradecer a todos los miembros del BEI para el desarrollo de esta técnica. Esta investigación fue financiada en parte por la subvención-en-Ayudas a la Investigación Científica en áreas prioritarias "de tráfico de membrana" (HO), y la "Matriz de Fenómenos Infecciosas" (KH), Jóvenes Científicos (SF y KH), e Investigación Científica (HO ), y la investigación científica en áreas innovadoras "Logística intracelular" (HO), del Ministerio de Educación, Cultura, Deportes, Ciencia y Tecnología de Japón.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments (optional)
LB Agar Ampicillin-
100
SIGMA L5667  
Cy3 mono-Reactive
Dye Pack
GE Healthcare PA23001  
Alexa Fluor 350
carboxylic acid,
succinimidyl ester
Invitrogen A10168  
Inhalation anesthesia
apparatus
Shinano Seisakusho SN-487  
Fixation and
Permeabilization
Solution
BD 554722  
Anti mouse
Glycoprotein 2
antibody
MBL D278-3 200-fold dilution (5μg/ml)
Goat Anti-Rat IgG,
F(ab’)2 fragment
specific
Jackson
ImmunoResearch
112-505-006 200-fold dilution (20μg/ml)
Alexa Fluor 633
Phalloidin
Molecular Probes A22284 50-fold dilution
Confocal laser
scanning microscope
Leica Microsystems DMIRE2  
DeltaVision
Restoration
deconvolution
microscope
Applied Precision DeltaVision Core  

References

  1. Fagarasan, S., Honjo, T. Intestinal IgA synthesis: regulation of front-line body defences. Nat. Rev. Immunol. 3, 63-72 (2003).
  2. Hapfelmeier, S. Reversible microbial colonization of germ-free mice reveals the dynamics of IgA immune responses. Science. 328, 1705-1709 (2010).
  3. Owen, R. L., Jones, A. L. Epithelial cell specialization within human Peyer’s patches: an ultrastructural study of intestinal lymphoid follicles. Gastroenterology. 66, 189-203 (1974).
  4. Neutra, M. R., Mantis, N. J., Kraehenbuhl, J. P. Collaboration of epithelial cells with organized mucosal lymphoid tissues. Nat. Immunol. 2, 1004-1009 (2001).
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Cite This Article
Fukuda, S., Hase, K., Ohno, H. Application of a Mouse Ligated Peyer’s Patch Intestinal Loop Assay to Evaluate Bacterial Uptake by M cells. J. Vis. Exp. (58), e3225, doi:10.3791/3225 (2011).

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