Tail-skin transplantation is a powerful model for studying T cell-dependent rejection and tolerance induction during allogeneic immune responses in mice. The advantages of this protocol are minor invasive surgery, and ease of monitoring with no need to sacrifice the recipient mouse.
The study of T cell responses and their consequences during allo-antigen recognition requires a model that enables one to distinguish between donor and host T cells, to easily monitor the graft, and to adapt the system in order to answer different immunological questions. Medawar and colleagues established allogeneic tail-skin transplantation in mice in 1955. Since then, the skin transplantation model has been continuously modified and adapted to answer specific questions. The use of tail-skin renders this model easy to score for graft rejection, requires neither extensive preparation nor deep anesthesia, is applicable to animals of all genetic background, discourages ischemic necrosis, and permits chemical and biological intervention.
In general, both CD4+ and CD8+ allogeneic T cells are responsible for the rejection of allografts since they recognize mismatched major histocompatibility antigens from different mouse strains. Several models have been described for activating allogeneic T cells in skin-transplanted mice. The identification of major histocompatibility complex (MHC) class I and II molecules in different mouse strains including C57BL/6 mice was an important step toward understanding and studying T cell-mediated alloresponses. In the tail-skin transplantation model described here, a three-point mutation (I-Abm12) in the antigen-presenting groove of the MHC-class II (I-Ab) molecule is sufficient to induce strong allogeneic CD4+ T cell activation in C57BL/6 mice. Skin grafts from I-Abm12 mice on C57BL/6 mice are rejected within 12-15 days, while syngeneic grafts are accepted for up to 100 days. The absence of T cells (CD3-/- and Rag2-/- mice) allows skin graft acceptance up to 100 days, which can be overcome by transferring 2 x 104 wild type or transgenic T cells. Adoptively transferred T cells proliferate and produce IFN-γ in I-Abm12-transplanted Rag2-/- mice.
La transplantation d'organes solides tels que la peau, le cœur et les reins est maintenant une procédure standard dans la pratique médicale dans le monde entier 1. Organes transplantés avec succès peuvent être rejetés par l'activation du système immunitaire receveur, qui reconnaît les antigènes majeurs d'histocompatibilité du donneur. Patients transplantés donc besoin d'un traitement avec des médicaments immunosuppresseurs 2. Allogreffe de peau chez la souris a été créé par Medawar et ses collègues en 1955 et a été utile pour identifier les molécules ciblées plus tard décrit comme complexe majeur d'histocompatibilité (CMH) de classe I et II. Depuis lors, le modèle de greffe de peau a été continuellement modifié et adapté pour étudier le rôle des sous-ensembles de lymphocytes T et de la pertinence de l'intervention chimique et biologique dans la suppression du rejet de greffe 2-4. La peau de l'oreille et du tronc sont plus difficiles à préparer et sont plus sensibles à l'hypoxie et la nécrose de la peau queue 5; cependant,la procédure de transplantation est similaire. En outre, le suivi des greffes de peau de la queue est facile en raison de la texture des cheveux caractéristique de la peau.
Cet article prévoit une procédure détaillée pour le CMH de classe II inadéquation transplantation queue peau qui permet l'étude des différents aspects de CD4 + T à médiation cellulaire rejet d'allogreffe et de tolérance chez les souris. La mutation à trois points naturel dans la molécule du CMH de classe II I-Ab (appelé IA BM12) 6-9 est suffisante pour induire le rejet des allogreffes de la peau chez des souris C57BL / 6 souris 8. La molécule d'BM12 IA active les cellules T CD4 + avec divers récepteurs cellulaires αβ-T (TCR) des chaînes à partir de souris C57BL / 6, dont les lymphocytes T Vα2Vβ8-TCR spécifiques ont été identifiées, afin de générer une souris TCR transgéniques 10. Le transfert adoptif de lymphocytes T Vα2Vβ8-TcR-spécifiques a été utilisée pour établir un modèle de rejet dans C57B immunodéficientesL / 6 Rag2 – / – souris transplantées avec la peau IA BM12.
Les différences génétiques entre donneur et receveur impact sur le résultat de l'acceptation de la greffe et le rejet. Il existe différents types de greffes: autogreffes sont des greffes du destinataire individuel lui-même; syngrafts et allogreffes sont des greffes de personnes génétiquement identiques et sans lien génétique respectivement. Acceptation de différentes greffes d'organes allogéniques a été démontrée par intervention chimique et biologique chez les patients et les modèles de souris 11,3,4. Dans une approche de base, anticorps anti-CD3-traité souris C57BL / 6 a montré une survie prolongée des IA BM12 queue-peau (données non publiées). L'épuisement des CD4 + et T CD8 + avant la transplantation dans des souris receveuses abouti à l'acceptation de CMH de classe I et II greffes incompatibles (Rev. en 12). Fait intéressant, le rejet des greffes de peau dépend de la présence de cellules CD4 + </sup> Cellules T (Rev. en 12). Dans ce modèle, le ciblage des interactions spécifiques entre les différentes cellules du système immunitaire en bloquant les molécules de co-stimulation avec des anticorps ou avec suppression des cellules T régulatrices pourrait induire une tolérance (données non publiées). En effet, le blocage à la fois CD40 et CD28 conduit à long terme allogreffe de tolérance cutanée 13,14.
Transplantation queue-peau est facile à réaliser et facile à contrôler par rapport à la transplantation d'autres organes. En outre, les greffes de peau de la queue sont faciles à préparer et sont moins sensibles à l'ischémie que les autres tissus de la peau. Contrairement aux anesthésiques injectés, l'utilisation de gaz anesthésique (de isofluorane) lors de la transplantation réduit à la fois la procédure et le temps de récupération de destinataire. Curling de la greffe de peau de la queue, ce qui peut conduire à une cicatrisation incomplète, le rejet de greffe, est empêchée par l'application de colle pour tissus. En outre, le modèle de transplantation queue peau IA BM12 active exclusivement CD4 <sup> + Cellules T dans les deux immunocompétents et des souris immunodéficientes (de la même origine génétique) de faciliter l'interprétation des résultats.
Ce protocole décrit un modèle de souris fiables, reproductibles et facilement contrôlé qui permet une intervention chimique et biologique. Le modèle est conçu pour enquêter sur le rejet et l'induction de tolérance des greffes de peau queue.
la transplantation de la peau est une méthode largement utilisée pour l'étude de rejet et de la tolérance des lymphocytes T dépendant. Comme le modèle de transplantation de la peau a été établi, plusieurs adaptations et modifications ont été appliquées. Dans la procédure décrite, IA BM12 transplantation queue peau est réalisée en utilisant des gaz anesthésiques (de isofluorane). L'utilisation de l'anesthésie au gaz diminue le temps d'exécution et la récupération des souris…
The authors have nothing to disclose.
This work was supported by SNF grants PPOOA-_119204 and PPOOP3_144918 to S.W.R. We thank E. Palmer and B.T.H. Hausmann for mice and technical expertise.
Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
Betadine Standard solution | Mundipharma | ||
Cotton swab | Carl Roth GmbH | 31025060 | |
Dafalgan , UPSA | Bristol Myers Squibb SA | ||
Hansaplast Finger Strips | Beierdorf AG | REF.76861 | |
Histoacryl Tissue adhesive | Braun | REF.1050052 | |
Leukotape classic , 2cm x 10 m | BSN Medical SAS | REF.02204-00 | |
PBS, Phosphate-Buffered Saline, pH 7.4 | Invitrogen | 10010015 | GIBCO |
Sterile gauze, 5 x 5cm, 8ply | MaiMed GmbH | 21010 | |
Surgical instruments | FST | 11003-12 | Narrow pattern forceps, |
14095-11 | Fine iris scissor curved, | ||
14094-11 | Fine iris scissor | ||
14010-15 | Mayo scissors, | ||
14080-11 | Artery scissors ball tip 11.5 cm | ||
11021-14 | Tissue forceps | ||
Surgical Blade No.20 | Swann-Morton LTD | 3006 | Carbon Steel |
Surgical blade Handles | Swann-Morton LTD | ||
Syringe, 1ml | ARTSANA | disposable | |
Temgesic , Buprenorphine | ESSEX Chemie AG | 0.3mg/ml | |
Tissue Culture dishes 10 cm, 60.1 cm2 | TPP | ||
Vaseline | Vifor SA | ||
Warm pad | Solis | Type 223 |