Разработка Антиген-ведомой колита моделью для изучения Презентация антигенами путем антигенпрезентирующих клеток, Т-клеткам

Кишечника является крупнейшим поверхности тела, которая подвергается воздействию внешней среды. Обширные массивы резидентных микробов колонизировать кишечник человека с образованием кишечной микробиоты (или микрофлору). Это, по оценкам, состоит до 100 триллионов клеток микроорганизмов и является одним из самых густонаселенных бактериальных сред обитания известных в биологии ^1-3. В GIT бактерии заселяют кишечную нишу , где они выживают и размножаются ^4. В свою очередь, микрофлора жертвует хозяина с дополнительными функциональными особенностями не закодированы на своем геноме ^1. Например, микрофлора стимулирует пролиферацию эпителиальных клеток, производит витамины , которые проходят не может производить самостоятельно, регулирует обмен веществ и защищает от патогенных микроорганизмов ^4-6. Учитывая это выгодные отношения, некоторые авторы полагают , что люди являются «супер-организмы" или "holobionts" , которые представляют собой сочетание бактериальных и человеческих генов ^7,8, Учитывая благотворное влияние микробиоты на (человека) хозяина, кишечная иммунная система должна терпеть комменсальных микробы , с тем чтобы их существование в просвет , но и убивают болезнетворные микроорганизмы , которые вторгаются с полостной стороны ^9-11. Кишечный иммунная система разработала механизмы различать между безвредные и потенциально вредных микробов в просвете; Однако эти механизмы еще далеко не понята ^12. Поддержание целостности кишечника требует жестко регулируется иммунного гомеостаза , чтобы сохранить баланс между толерантностью и иммунитета ^13. Дисбаланс иммунного гомеостаза способствует индукции кишечных заболеваний , таких как воспалительное заболевание кишечника (IBD) ^3,14.

Существуют два основных типа IBD: болезнь Крона (CD) и язвенного колита (ЯК). У больных с этими заболеваниями , как правило , страдают от ректального кровотечения, тяжелая диарея и боли в животе ^15,16. Единственная причина IBD по-прежнемунеизвестен, но сочетание генетических факторов, воздействия окружающей среды и дизрегуляции иммунных реакций может быть ключевым событием для развития болезни ^15.

Животные модели для IBD были использованы в течение более 50 лет. В последние несколько десятилетий новые модельные системы IBD были разработаны для проверки различных гипотез о патогенезе IBD ^17,18. Наиболее характеризуется модель хронического колита является модель переноса Т-клеток , что вызывает нарушение Т-клеточного гомеостаза ^19,20. Эта модель включает в себя перенос наивных Т – клеток от иммунокомпетентных мышей в хозяев , которые испытывают недостаток Т и В-клеток (например, КГР ^{– / –} и SCID мышей) ^16,21. Развитие болезни в этой модели отслеживается в течение 3-10 недель, оценивая наличие диареи, снижение физической активности, а также потерю массы тела. Это так называемый синдром расточительствуя ^16. По сравнению с здоровых мышей толстой ткани пересаженных хозяев является Тикг, короче и тяжелее ^16. С помощью модели переноса Т – клеток, можно понять , каким образом различные популяции Т – клеток может внести свой ​​вклад в патогенез IBD ^22. Модель переноса Т-клеток не анализирует взаимодействие между АРС и Т-клеток в процессе болезни в антиген-специфическим образом. Было показано , что взаимодействие между миелоидных клеток и лимфоидные клетки могут быть ответственны за развитие воспаления кишечника ^23. Хотя многие аспекты IBD были выяснены, начальные события, которые приводят к развитию болезни по-прежнему необходимо четко понимать.

Было показано , что при отсутствии передачи микрофлора колита не может быть установлено ^24. В последнее время , несколько теорий , позволяют предположить , что ВЗК может быть результатом иммунной реакции против синантропных бактерий ^25. Авторы также предложили, что синантропных бактерий необходимы, чтобы вызвать воспаление в дистальной кишке^26. В свободных от бактерий (GF) животных кишечной иммунной системы , как правило , с нарушениями ^27,28, но колонизация этих мышей со смесью специфических-патогена бактерий приводит к развитию полностью компетентной кишечной иммунной системы ^29. Следовательно, микрофлора , как представляется, является ключевым элементом в патогенезе IBD, либо в качестве механизма , который предрасполагает или защищает от развития кишечных воспаления ^30,31. Современные теории предполагают , что IBD является результатом микробного дисбаланса, называемого дисбактериоза, у генетически предрасположенных пациентов ^32, но пока не ясно , если дисбактериоз является причиной или следствием заболевания ^12. Принимая во внимание роль микроорганизмов в развитии IBD, в пробирке эксперименты показали , что CD4 ⁺ Т – клетки могут быть активированы с помощью АРС импульсными с кишечными бактериями ^33,34.

Кроме того, было показано, что антигены изразличных синантропных видов бактерий, таких как E. палочка, Bacteroides, Eubacterium и Proteus, способны активировать CD4 ⁺ Т – клеток ^35. Это указывает на то, что представление бактериальных антигенов Т-клеткам имеет важное значение для развития IBD. Для того, чтобы уменьшить сложность нескольких антигенов , полученных микрофлорой в процессе болезни, штамм E.coli был создан , который производит антиген OVA. Передача колиты индуцировали путем инъекции OVA-специфических Т – клеток в КГР ^{– / –} животные колонизировали с OVA-экспрессирующие E. палочки.

Эта модель основана на последних данных , свидетельствующих о том , что CX ₃ CR1 ⁺ депутаты, главным подмножество клеток в собственной пластинке слизистой оболочки толстой кишки (CLP) ^36, взаимодействуют с CD4 ⁺ Т – клеток во время передачи колита ^37. Депутаты образца просвет кишечника по отношению к антигену частиц, таких как бактерии, используя их дендриты ^{36, 38,39.} Предыдущие исследованияпоказали , что депутаты могут также занять растворимые антигены, такие как OVA, введенные в просвете кишечника ^40,41. Учитывая обилие СХ ₃ CR1 ⁺ MPs в ПСЯ, вполне возможно , что эти клетки могут попробовать бактерии и в его стенке взаимодействуют с CD4 – Т – клетками. Конфокальной изображения мышей трансплантировали OVA-специфических CD4 ⁺ Т – клеток с колонизацией Е. палочка КФП-ОВА, показывают , что СХ ₃ CR1 ⁺ депутаты находятся в контакте с ОТ-II CD4 ⁺ Т – клеток при разработке антигенного управляемой колита. Эта модель позволяет исследовать процесс презентации антигена между кишечными БТРах и Т-клеток, специфичных только для конкретных антиген-экспрессирующими бактерий в просвет кишечника.