Differenziare i ruoli funzionali di espressione genica di cellule immunitarie e non immunitarie in Colite mouse da trapianto di midollo osseo
Summary
Il trapianto di midollo osseo fornisce un modo per modificare il genotipo delle cellule del midollo osseo derivate. Se il gene di interesse viene espresso in cellule di midollo osseo sia derivati e non le cellule del midollo osseo derivate, trapianto di midollo osseo può modificare le cellule del midollo osseo derivate da un genotipo diverso senza cambiare la non-genotipo delle cellule del midollo osseo derivate.
Abstract
Per capire il ruolo di un gene nello sviluppo della colite, abbiamo confrontato le risposte dei topi wild-type e geni di interessi topi knockout carenti da colite. Se il gene d'interesse è espressa in cellule di midollo osseo derivate entrambe e non le cellule del midollo osseo derivate dell'ospite, tuttavia, è possibile differenziare il ruolo di un gene di interesse in cellule derivate dal midollo osseo e non midollo osseo cellule derivate da tecnica di trapianto di midollo osseo. Per modificare il midollo osseo derivate genotipo cellule dei topi, il midollo osseo originale di topi riceventi sono stati distrutti mediante irradiazione e poi sostituito da midollo osseo del donatore di nuovo genotipo diverso. Quando wild-type topi donatore di midollo osseo è stato trapiantato in topi knockout, potremmo generare topi wild-type con l'espressione del gene in cellule derivate dal midollo osseo. In alternativa, quando i topi knockout donatore di midollo osseo è stato trapiantato in topi wild-type destinatario, topi wild-type, senza gene d'interesse che esprimeda cellule di midollo osseo derivate sono state prodotte. Tuttavia, il trapianto di midollo osseo non può essere completa al 100%. Pertanto, abbiamo utilizzato cluster di differenziazione (CD) molecole (CD45.1 e CD45.2) come marcatori di cellule del donatore e del ricevente per monitorare la proporzione di cellule del midollo osseo del donatore ottenuti in topi riceventi e il successo del trapianto di midollo osseo. Topi wild-type con CD45.1 topi knockout con genotipo e CD45.2 genotipo sono stati utilizzati. Dopo irradiazione di topi riceventi, le cellule ossee donatore di midollo di diversi genotipi sono stati infusi nei topi riceventi. Quando il midollo osseo nuovo rigenerato di prendere in consegna la sua immunità, i topi sono stati sfidati da agenti chimici (destrano solfato di sodio, 5% di DSS) per indurre colite. Qui abbiamo anche mostrato il metodo per indurre colite in topi e valutare il ruolo del gene di interesse espresso da cellule di midollo osseo derivate. Se il gene d'interesse dalle cellule ossee derivate svolge un ruolo importante nello sviluppo della malattia (come Escherichiatis), il fenotipo dei topi riceventi con trapianto di midollo osseo può essere significativamente modificati. Alla fine della sperimentazione colite, il midollo osseo derivate cellule nel sangue e midollo osseo sono state marcate con anticorpi contro CD45.1 e CD45.2 e il loro rapporto quantitativo di esistenza potrebbe essere utilizzato per valutare il successo del trapianto di midollo osseo mediante citometria a flusso. Riuscito trapianto di midollo osseo dovrebbe mostrare una vasta maggioranza di genotipo dei donatori (in termini di marcatori molecola CD) nel genotipo destinatario sia nel midollo osseo e nel sangue di topi riceventi.
Protocol
Representative Results
Discussion
Questo approccio di midollo osseo trapianto è adatto per la ricerca di immunologia colite, infezioni, cancro, obesità e altre malattie. Questo esperimento midollo osseo trapianto è necessaria quando il gene d'interesse è espresso in entrambi derivate dal midollo osseo e non le cellule del midollo osseo derivate e il gene d'interesse si sospetta di mediare malattia da parte delle cellule da entrambe le popolazioni. Per esempio, peptide antimicrobico cathelicidin viene mostrato per modulare colite acuta. Ma è…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è stato finanziato da pilota e Borsa di studio di fattibilità da UCLA-CURE Center, il morbo di Crohn e Colite Foundation of Career Development Award America (# 2691) e Istituto Superiore di Sanità NIDDK K01 (DK084256) finanziamenti per Hon Wai Koon.
Midollo osseo irradiazione operazione è stata assistita da Bernard Levin e cucina Scott di UCLA Center for Research mouse AIDS / umano Core Facility Chimera. Citometria di flusso operazione è stata assistita da impianto UCLA Nucleo Vector.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number |
| Cell staining buffer | Biolegend | #420201 |
| 10X RBC lysis buffer | Biolegend | #420301 |
| FITC mouse isotype control | Biolegend | #400207 |
| PE mouse isotype control | Biolegend | #400211 |
| PE anti-mouse CD45.2 | Biolegend | #109807 |
| FITC anti-mouse CD45.1 | Biolegend | #110705 |
| Anti-mouse CD16/32 blocking | Biolegend | #101301 |
| 40 μm cell strainer | Fisherbrand | #22363547 |
| PBS 1X | MP biomedicals | #1860454 |
| Heparin | Fisherbrand | #BP2425 |
| Sulfatrim (SMZ) | Qualitest | NC9242720 (fisher) |
| Lysol IC | Andwin Scientific | NC9745686 (fisher) |
| Vaccutainer | BD | #8000813 |
| Mouse restrainer | Braintree Scientific | #TV-150 |
| Irradiator | J.L. Shepherd and Associates | Mark I 68A |
| Flow cytometer | BD | BD FACSCanto II |
| Flow cytometer test tube | Falcon | #352052 |
| Digital caliper | Fisherbrand | 14-648-17 |
| Hemoccult ICT | Beckman Coulter | G0328QW |
Referenzen
- Kim, J. J., Shajib, M. S., Manocha, M. M., Khan, W. I. Investigating Intestinal Inflammation in DSS-induced Model of IBD. J. Vis. Exp. (60), e3678 (2012).
- Ungaro, R. A novel Toll-like receptor 4 antagonist antibody ameliorates inflammation but impairs mucosal healing in murine colitis. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 296, 1167-1179 (2009).
- Castagliuolo, I. Protective effects of neurokinin-1 receptor during colitis in mice: role of the epidermal growth factor receptor. Br. J. Pharmacol. 136, 271-279 (2002).
- Koon, H. W. Cathelicidin signaling via the Toll-like receptor protects against colitis in mice. Gastroenterology. 141, 1852-1863 (2011).
- Lee, C. Y. marrow cells in murine colitis: multi-signal analysis confirms pericryptal myofibroblast engraftment without epithelial involvement. PLoS One. 6, e11 (2011).
- Deng, X. New cell therapy using bone marrow-derived stem cells/endothelial progenitor cells to accelerate neovascularization in healing of experimental ulcerative colitis. Curr. Pharm. Des. 17, 1643-1651 (2011).
- Valcz, G. Lymphoid aggregates may contribute to the migration and epithelial commitment of bone marrow-derived cells in colonic mucosa. J. Clin. Pathol. 64, 771-775 (2011).
- Takaba, J., Mishima, Y., Hatake, K., Kasahara, T. Role of bone marrow-derived monocytes/macrophages in the repair of mucosal damage caused by irradiation and/or anticancer drugs in colitis model. Mediators Inflamm. 2010, 634145 (2010).
- Bakhautdin, B. Protective role of macrophage-derived ceruloplasmin in inflammatory bowel disease. . Gut. , (2012).
- Seta, N., Kuwana, M. Derivation of multipotent progenitors from human circulating CD14+ monocytes. Exp. Hematol. 38, 557-563 (2010).
- Crain, B. J., Tran, S. D., Mezey, E. Transplanted human bone marrow cells generate new brain cells. J. Neurol. Sci. 233, 121-123 (2005).
- Finnberg, N. K. High-resolution imaging and antitumor effects of GFP(+) bone marrow-derived cells homing to syngeneic mouse colon tumors. Am. J. Pathol. 179, 2169-2176 (2011).
- Duran-Struuck, R., Dysko, R. C. Principles of bone marrow transplantation (BMT): providing optimal veterinary and husbandry care to irradiated mice in BMT studies. J. Am. Assoc. Lab Anim. Sci. 48, 11-22 (2009).
- Chen, B. J., Cui, X., Sempowski, G. D., Domen, J., Chao, N. J. Hematopoietic stem cell dose correlates with the speed of immune reconstitution after stem cell transplantation. Blood. 103, 4344-4352 (2004).
