Summary

Isolamento e<em> Ex Vivo</em> Cultura de Vδ1<sup> +</sup> CD4<sup> +</sup> Células T, γδ um Extrathymic αβT de células progenitoras

Published: December 07, 2015
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Summary

Here, we provide an optimized protocol for the isolation and cloning of the scarce T-cell entity of peripheral Vδ1+CD4+ T cells that is, as we showed recently, an extrathymic αβ T-cell progenitor. This technique allows to quantitatively isolate, clone and efficiently expand these cells in ex vivo culture.

Abstract

O timo, o órgão primário para a geração de células T e ap espinha dorsal do sistema imune adaptativa em vertebrados, tem sido considerada como a única fonte de células αβT. No entanto, a involução do timo começa no início da vida que conduz a uma saída drasticamente reduzido de células αβT naive para a periferia. No entanto, mesmo centenários pode construir a imunidade contra patógenos recém-adquiridas. Uma pesquisa recente sugere o desenvolvimento de células αβT extrathymic, no entanto a nossa compreensão das vias que podem compensar a perda da função do timo são ainda rudimentar. γδ células T são os linfócitos inatos que constituem o principal subconjunto de células T nos tecidos. Recentemente atribuída uma função notável, até agora não apreciado a um subconjunto de células T γδ, mostrando que a entidade escasso de células CD4 + Vδ1 + γδ células T podem transdiferenciar em células αβT em condições inflamatórias. Aqui, nós provide o protocolo para o isolamento do presente progenitoras do sangue periférico e o seu cultivo subsequente. Vδ1 células são enriquecidas a partir de PBMC positivamente de dadores humanos saudáveis ​​usando esferas magnéticas, seguido por um segundo passo em que temos como alvo a fracção escasso de células CD4 + com uma outra técnica de marcação magnética. A força magnética do segundo rótulo for superior a da primeira etiqueta magnética, e assim permite o isolamento positivo eficiente, quantitativa e específico da população de interesse. Em seguida, introduzir o estado da técnica e da cultura requerido para a clonagem eficiente e expansão das células e para a identificação dos clones gerados por análise de FACS. Assim, nós fornecemos um protocolo detalhado para a purificação, a cultura e expansão ex vivo de células T γδ CD4 + Vδ1 +. Este conhecimento é pré-requisito para estudos relacionados a esse αβT progenitor`s celulares biologia e para aqueles que pretendem identify os gatilhos moleculares que estão envolvidos na sua transdiferenciação.

Introduction

Nos vertebrados, a imunidade adaptativa, que está estruturado na celular e uma parte humoral da imunidade desempenha um papel importante na defesa contra agentes patogénicos. O reconhecimento de uma vasta gama de antigénios é mediada por T-hyperpolymorphic e receptores de células B (TCR / BCR), que diz respeito às células T são assumidos para ser produzida principalmente no timo 1. A esta, as células estaminais hematopoiéticas (HSCs), derivadas de medula óssea, o timo sementes e se diferenciam ao longo de etapas bem definidas, finalmente, que dão origem a todas as linhagens de células T. Timo progenitores de semeadura são CD4 e CD8 e constituem, assim, a fração de timócitos imaturos, dupla negativa (DN). Sinais derivados do timo, em seguida, induzir a sua linhagem compromisso e a diferenciação em células T, quer ap ou γδ. A expressão de TCR e TCR-y-ô genes das cadeias funcionalmente rearranjados em DN2 / 3 timócitos leva a y δTCR complexos, que levam uma proliferação celulard promover a diferenciação em células γ AT 2,3. Em contraste, o rearranjo de uma cadeia de TCR-β funcional, que pode emparelhar com preTα para construir um preTCR Pt, induz o silenciamento transcricional da cadeia TCR-γ em timócitos DN3 e a sua passagem em células CD4 + CD8 + duplo-positivos timócitos 4 . Nesta fase, a recombinação da cadeia TCR-α ocorre, a exclusão do locus TCR-δ que se aninha no interior do locus TCR-α, revoga assim a produção de um γδTCR nestas células irrevogavelmente 5-9. ΑβTCRs reorganizados são posteriormente seleccionados pela sua capacidade de se ligar a auto-MHC fracamente (seleção positiva), que não pode exceder um determinado limiar para evitar a auto-imunidade (seleção negativa). De acordo com a sua capacidade de se ligar a MHC de classe I ou II, as células seleccionadas αβT desenvolvem em células de um único positivo CD4 + ou T CD8 +, que a saída do timo células T como naive.

No entanto, a involução do timo começa cedo na vida levando a exponencialmente reduziu a produção de células T naive que é quase extinto pós-adolescência 10. No entanto, o tamanho do conjunto de células T permanece constante durante toda a vida, o que pode ser explicado apenas parcialmente por uma proliferação homeostática pós-timo de células T e a proliferação de memória imunológica de longa duração 11. Por conseguinte, o desenvolvimento de células T extrathymic deve ocorrer. Uma pesquisa recente ganhou atração substancial que caracterizou progenitores de células, que αβT-at-extrathymic locais deram origem às células T ap funcional 12-17. No entanto, o conhecimento detalhado sobre precursores de células extrathymic αβT que independente de um timo diferenciam em células αβT é tão fragmentado como o fundo que nós temos na rota tomam assim.

Recentemente, identificou a entidade pequeno de células T de Vδ1 + </sup> células T CD4 + como uma αβT γδT prognitor extrathymic célula 18, a qual, quando isolados a partir de sangue periférico de dadores humanos saudáveis, podem transdiferenciar em células αβT num ambiente inflamatório leve. Curiosamente e ao contrário da proliferação homeostática de células T pós-timo, transdiferenciação de células Vδ1 CD4 + gera novos receptores de células T, ampliando assim a diversidade repertório, de modo que, potencialmente, novos antígenos podem ser reconhecidas e podem protecção do hospedeiro contra patógenos recém-adquiridas. Isso aumenta a plasticidade das células T e adiciona um novo caminho até agora pouco apreciado para o desenvolvimento de células T extrathymic.

O isolamento quantitativo a partir de fontes linfocítica, a geração de clones de uma única célula e sua expansão eficiente são essenciais para o objectivo de identificar os marcadores e moléculas que desencadeiam essa célula αβT precursor`s desenvolvimento extrathymic.

Protocol

Declaração de ética: Todos os procedimentos foram realizados de acordo com a Declaração de Helsinki e foi aprovado pelo Comitê de Ética da Clínica da Universidade de Tübingen (projetos 38 / 2009B02 e 470 / 2013B02). 1. Isolamento de Células Mononucleares de Sangue Periférico (PBMC) Tome 50-100 ml de um voluntário saudável por meio de venipunctura usando uma seringa de 50 ml contendo 1000 UI de heparina e sulfato de diluir o sangue 1: 2 com PBS (pH = 7,2). Ca…

Representative Results

A Figura 1 ilustra as diferentes fases e o resultado do isolamento das células T Vδ1 do sangue periférico. Figura 1A mostra uma distribuição típica das células Vδ1 + em linfócitos CD3 +, bem como a expressão do co-receptor da população Vδ1 +. Neste dador, a frequência de células Vδ1 + (vermelho) é de 2,3% das contagens totais de linfócitos e a expressão de CD4 (verde) de linfócitos Vδ1 + é de 2,6%. No total, a …

Discussion

Para estudar o fenótipo, biologia e função de uma entidade celular escassos (T-), nomeadamente células Vδ1 + T CD4 +, foram utilizados dois marcadores: Vδ1 e CD4 por seu isolamento de células magnético positivo. Vδ1 é um receptor órfão, enquanto que CD4 é expresso em células T auxiliares, a um nível inferior em monócitos e células dendríticas, e a um nível muito baixo em células progenitoras hematopoiéticas.

As técnicas para o enriquecimento e a selecção de…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Christian Welker is funded by a grant provided by the Jürgen-Manchot-Stiftung.

Materials

Biocoll Solution Biochrom L 6113 lymphocyte separating solution
Lysing Buffer BD BioSciences 555899 lysis of erythrocytes 
Phosphate-buffered Saline Sigma Aldrich D8537 
MACS buffer Miltenyi Biotec 130-091-222 supplement with BSA and pre-cool before use
BSA Miltenyi Biotec 130-091-376 not mandatorily from this supplier
anti-human Vd1 FITC (clone:  TS8.2) Thermo Scientific TCR2730 not mandatorily from this supplier
anti-human CD3 PerCP (clone: SK7) BD BioSciences 345766 not mandatorily from this supplier or this flurochrome
anti-human TCRab PE (clone: T10B9.1A-31) BD BioSciences 555548 not mandatorily from this supplier or this flurochrome
anti-human CD4 VioBlue (clone: M-T466)  Miltenyi Biotec 130-097-333 not mandatorily from this supplier or this flurochrome
anti-human CD8 APC-H7 (clone: SK1) BD BioSciences 641400 not mandatorily from this supplier or this flurochrome
Anti-FITC MultiSort Kit Miltenyi Biotec 130-058-701 yields better results than anti-FITC MicroBeads
MS columns Miltenyi Biotec 130-042-201 pre-cool before use
MiniMACS Separator Miltenyi Biotec 130-042-102
CD4 Positive Isolation Kit life technologies 11331D

References

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Cite This Article
Welker, C., Handgretinger, R., Schilbach, K. Isolation and Ex Vivo Culture of Vδ1+CD4+γδ T Cells, an Extrathymic αβT-cell Progenitor. J. Vis. Exp. (106), e53482, doi:10.3791/53482 (2015).

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