Summary

Fare Uygulama M hücreleri tarafından Bakteriyel Alımı değerlendirin Peyer Patch Bağırsak Loop Testi bağlandı

Published: December 17, 2011
doi:

Summary

M Peyer Kullanıcı yamaları içeren özel bir folikül ilişkili epitel hücreleri mukozal immunosurveillance bağırsak ile ilişkili lenfoid doku için önemli bir rol oynamaktadır. Burada bakteriyel transcytosis M hücreleri tarafından açıklanan değerlendirme yöntemi<em> In vivo</em>. Bu yöntem, bağışıklık sistemini M-hücre fonksiyonu anlamak için bir yöntem sağlar.

Abstract

Bizim bağırsak iç commensal bakterilerin büyük sayı ile yaşadığı. Gastrointestinal sistemin mukozal yüzeyinde, sürekli olarak onlara ve bazen patojenlere maruz kalmaktadır. Bağırsak ile ilişkili lenfoid doku (GALT), bu mikropların 1, 2 mukozal bağışıklık yanıtının indüksiyonu için önemli bir rol oynamaktadır . Mukozal immün yanıtı başlatmak için, mukozal antijenleri Peyer Kullanıcı yamaları gibi organize lenfoid folikül içine epitel bariyer boyunca bağırsak lümeni taşınması gerekir. Bu antijen transcytosis, uzmanlaşmış epitel M hücreleri 3, 4 aracılık eder . M hücreleri, makromoleküllerin ve mikropların aktif fagosite atipik epitel hücreleri vardır. Dendritik hücreler (DC) ve makrofajlar, bozulması için lizozomlar hedef antijenleri aksine, M hücreleri esas olarak içselleştirilmiş antijenleri transcytose. M hücreleri ile bu dinamik makromoleküler transcytosis altta yatan organize lenfoid folikül bir antijen sunard antijen-spesifik mukozal bağışıklık yanıtlarını başlatmak için gerekli olduğuna inanılmaktadır. Ancak, M hücreleri tarafından bu antijeni alımını teşvik eden moleküler mekanizmaları büyük ölçüde bilinmemektedir. Daha önce özellikle enterositler arasında M hücrelerinin apikal plazma membran glikoprotein ifade 2 (GP2), Escherichia coli ve Salmonella enterica serovar Typhimurium (S. Typhimurium dahil olmak üzere, ortakçı ve enterobakteriler patojenik bir alt kümesi için bir transcytotic reseptörü olarak hizmet ettiği bildirdin ) FimH, bakteri dış zar 5 pili türü bir bileşeni tanıyarak. Burada, M hücreleri tarafından bakteriyel alımını değerlendirmek için bir fare Peyer yama bağırsak döngü testinin uygulanması için bir yöntem sunar. Bu yöntem, daha önceden açıklanan 6, 7 farenin bağırsak döngü testinin geliştirilmiş bir versiyonu. Geliştirilmiş noktalar şunlardır: 1. İsofluranın bir anestezik ajan olarak kullanılmıştır. 2. Bağlandı bağırsak döngü dahil olmak üzere yaklaşık 1 cming Peyer yama kurulmuştur. 3. M hücreleri tarafından alınan bakteriler, floresan, floresan etiketleme reaktif veya yeşil floresan proteininin (GFP) gibi eksprese floresan protein tarafından işaretlenmiştir. 4. M Peyer yama kapsayan folikül ilişkili epitel hücreleri, anti GP2 antikor ile tüm montaj immunostainig tarafından tespit edildi. 5. M hücreleri tarafından Floresan bakteriyel transcytosis konfokal mikroskobik analizi ile gözlenmiştir. Fare Peyer yama bağırsak döngü testinin cevap kaynağı olabilir ne tür ortakçı veya M hücreleri tarafından transcytosed patojen bakteriler, ve M hücreleri yoluyla mukozal bağışıklık sistemini uyarmak için nasıl moleküler mekanizmayı anlamak için bize yol açabilir.

Protocol

1. Bakteri hücrelerinin hazırlanması Streak gliserol ve LB (GFP ifade S. Typhimurium) floresan bakteri süreyle 100 mcg / ml ampisilin içeren agar plaka. Kültür geceleme yeni LB orta 2 ml LB agar tek bir koloni. 1.0 600 nm dalga boyunda optik yoğunluk ulaşana kadar yeni LB orta ve inkübe 4.5 ml 0.5 ml bakteri kültürü ekleyin. Santrifüj yoluyla Hasat bakteri hücrelerinin (3.000 xg, 5 dk, 4 ° C). Süpernatantı atın ve 5.0 ml steril fosfat tamponu…

Discussion

Bakteriyel süspansiyon ile bağlanan Peyer yama inkübasyon süresi genellikle M hücrelerine bakteriyel birleştirmek gözlemlemek için 1 saat. 4 saat inkübasyon durumda, bakterilerin genellikle Peyer Kullanıcı yamalar T hücre bölgesi tespit edilir. Buharlaşmış izofluran uçucu anestezi fareler istikrarlı tutmak gibi, bakteriyel süspansiyon ile bağlanan Peyer yama inkübasyon süresi Peyer yama T-hücre bölgeye hareket eden bakteriler gözlemlemek için uzatılabilir. Bu deneyde önemli bir nokta, b…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Yazarlar bu tekniği geliştirmek için tüm AYB üyelerine teşekkür etmek istiyorum. Bu araştırma Öncelik Alanları Membran Trafik "(HO), ve" Bulaşıcı Olayları Matrix "(KH), Genç Bilim Adamları (SF ve KH), Bilimsel Araştırma (HO Bilimsel Araştırma için Grant-in-Aid tarafından kısmen desteklenmiştir. Yenilikçi Alanları Milli Eğitim Bakanlığı, Kültür, Spor, Bilim ve Teknoloji Japonya "Hücre içi Lojistik" (HO),), Bilimsel Araştırma.

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).
  5. Hase, K. Uptake through glycoprotein 2 of FimH(+) bacteria by M cells initiates mucosal immune response. Nature. 462, 226-230 (2009).
  6. Punyashthiti, K., Finkelstein, R. A. Enteropathogenicity of Escherichia coli. I. Evaluation of mouse intestinal loops. Infect. Immun. 4, 473-478 (1971).
  7. Owen, R. L., Pierce, N. F., Apple, R. T., Cray, W. C. M cell transport of Vibrio cholerae from the intestinal lumen into Peyer’s patches: a mechanism for antigen sampling and for microbial transepithelial migration. J. Infect. Dis. 153, 1108-1118 (1986).
  8. Owen, R. L. M cells–entryways of opportunity for enteropathogens. J. Exp. Med. 180, 7-9 (1994).
  9. Clark, M. A., Hirst, B. H., Jepson, M. A. M-cell surface beta1 integrin expression and invasin-mediated targeting of Yersinia pseudotuberculosis to mouse Peyer’s patch M cells. Infect. Immun. 66, 1237-1243 (1998).
  10. Jensen, V. B., Harty, J. T., Jones, B. D. Interactions of the invasive pathogens Salmonella typhimurium, Listeria monocytogenes, and Shigella flexneri with M cells and murine Peyer’s patches. Infect. Immun. 66, 3758-3766 (1998).
  11. Nagai, S. Role of Peyer’s patches in the induction of Helicobacter pylori-induced gastritis. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 104, 8971-8976 (2007).

Play Video

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).

View Video