Summary

真のIgE発現するマウスB系統細胞の検出

Published: December 01, 2014
doi:

Summary

In vitro analysis of class switch recombination in mice is challenging due to cytophilic IgE molecules bound to Fc receptors on the surface of B cells. We describe a method for IgE detection using trypsin-mediated cleavage of surface-bound IgE prior to fixation and permeabilization for cytoplasmic fluorescence staining.

Abstract

Bリンパ球の免疫グロブリン重鎖(IgH遺伝子)クラススイッチ組換え(CSR)は、最初のIgMなどのIgA、IgE及びIgGのような他ののIgHアイソタイプ、に切り替わり表現方法である。 in vitroでのIgH CSRの測定は、分子および細胞免疫学の観点にDNA組換えおよび修復の範囲の生物学的プロセスの数を研究するための重要な方法である。 インビトロ CSRアッセイは、活性化B細胞のフローサイトメトリー測定表面Igの発現を含む。 IgAおよびIgGサブクラスの測定は簡単であるが、この方法によるIgEの測定はFcεRIIはへの結合により、可溶性IgEへの問題がある/ CD23は、活性化B細胞の表面に発現。ここでは、培養液中でCSRを受けたIgE産生マウスB細胞の正確な測定のためのユニークな手順を説明します。方法は、cyのによるIgE産生B系統細胞の検出を可能にする、細胞表面上のIgE-CD23複合体のトリプシン媒介開裂に基づくtoplasmic染色。この手順は、IgEに対するCSRのフローサイトメトリー分析のための便利なソリューションを提供しています。

Introduction

マウスおよびヒトの免疫グロブリン重鎖(IgH遺伝子)クラススイッチ組換え(CSR)の間に、IgH遺伝子は 、定常領域エクソン(Cμ)が削除され、下流の定常領域エクソンのいくつかのセットの一つ(CのH秒 )( 例えば、Cγで置換されているμ他のIgクラス( 例えば IgGを、IgEの、またはIgA)の産生に対するIgMの生産からスイッチになりCε、およびCα)、。 CSRは、C H 1のそれぞれの組の5 '側に位置する1〜10キロバイト配列であるスイッチ(S)領域内で起こる。活性化誘導シチジンデアミナーゼ(AID)酵素は、シチジン脱アミノ化の活動を通じてCSRを開始します。

IgEはアレルギー疾患​​2の重要なメディエーターおよびIgEが産生され、アトピー性疾患への新しい治療的アプローチへの扉を開くことが規制されている方法の理解である。マウスとヒトでは、IgEが最も厳密に調節Igアイソタイプである。 IgEのは、通常、ティムのレベル数千で検出されるエス他のIgH未満は3アイソタイプが、高度に疾患状態4に上昇させることができる。しかし、IgEに対するCSRが完全には理解される。B細胞のインビトロ活性化を抗CD40またはLPSのいずれかと組み合わせてIL-4を使用して、IgG1およびIgEの5の両方にCSRを誘導する。活性化されたB細胞は、可溶性IgEがCSR後の培養中に分泌結合し、低親和性IgE受容体FcεRIIは/ CD23 2,6を 、表現する。フローサイトメトリーで分析する場合、したがって、受容体結合IgEとB細胞は、内因的なIgE 7を発現するB細胞にも同様に染色する。それは、マウスB細胞は、低親和性のIgG受容体FcγRIIB1(CD32)8を発現することが知られているが、我々の経験では、IgG1へのクラススイッチの測定を妨害しないようである。培養物中のB細胞活性化後のIgE切り替えを測定する場合しかし、非特異的表面結合IgE分析を不明瞭にすることができる。一般的な染色方法では、非IgEの発現細胞は、IgEのために積極的に染色する。

11 –ここで概説はCSRアッセイを実施し、マウス9から真のIgEを発現するB細胞を検出するために利用されている戦略である。トリプシンで活性化されたB細胞の治療は、一般的なラボの試薬は、タンパク質を消化するために、cytophylicおよび膜の両方に結合した表面IgEは削除されます。細胞質のIgEに対するその後の透過処理と染色は、このように真のIgE産生細胞を明らかにする。

Protocol

注:ここで説明するすべての実験は、施設内動物管理使用委員会(IACUC)のガイドラインに従ったと動物研究小児病院(ARCH)、ボストン、マサチューセッツによって承認。 試薬の調製 1,000倍IL-4ストック:H 2 O、0.1%ウシ血清アルブミン(BSA)中に20μg/ mlにまで希釈IL-4サイトカイン。 -20℃で1.5 mlマイクロチューブやストアに200μlのアリコートで分注する。 1,000倍?…

Representative Results

この手順が正常マウスB細胞におけるIgEへのCSRを研究するために実施されている。先に説明したように11 CSRの測定効率を実証するために、我々は、抗CD40及びIL-4、マウス脾臓B細胞を刺激した。刺激の5日後、細胞を回収し、プロトコル蛍光標識されたIgM、IgG1を、IgEの、およびB220(CD45R)抗体を用いて上記の染色を用いて処理した。ブラストリンパ球( 図1)にゲート、明確?…

Discussion

抗CD40およびIL-4とともに培養中のマウス脾臓B細胞の刺激は、IgG1およびIgE 5へのクラススイッチを促進し、Tヘルパー2型(T H 2)の相互作用をシミュレートする。 B細胞は、総脾臓細胞12または精製された脾臓B細胞11の文脈においてCSRのために活性化することができる。プロトコル(段階2.3)で述べたように、B細胞の濃縮は、任意であり、それは有益だろうかど?…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

DRWは、NIHの助成金AI089972とAI113217によってサポート、および粘膜免疫研究チームによると、バローズウェルカム基金からの医学者のためのキャリア賞を保持している。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Anti-Mouse IgE FITC BD Pharmingen 553415 clone R35-72
Rat Anti-Mouse IgG1 PE BD Pharmingen 550083 clone A85-1
Methanol BDH BDH1135-4LP Keep at -20 °C
Falcon Cell Strainer 40 µm Nylon Corning 352340
Falcon Cell Strainer 70 µm Nylon Corning 352350
Anti-Hu/Mo CD45R(B220) PerCP-Cy5.5 eBioscience 45-4052-82 clone RA3-6B2
anti-Mouse/Rat CD40 eBioscience 16-0402-85 clone HM40-3
RPMI Medium 1640 Gibco 11875-093
HEPES (1M) Gibco 15630-080
MEM-NEAA (100X) Gibco 11140-050
Phosphate Buffered Saline (10X) Lifetechnologies (Corning) 46-013-CM
MACS CD45R (B220) microbeads  Miltenyi Biotec 130-049-501
MACS purification column Miltenyi Biotec 130-042-401
IL-4 PeproTech 214-14 Reconstitute in water or 0.1% BSA
Formalin Solution, Neutral Buffered, 10% Sigma Aldrich HT501128-4L
Trypsin-EDTA Solution (10X) Sigma Aldrich T4174-100mL 5.0g Trypsin, 2.0g EDTAŸ4Na per Liter of 0.9% NaCl
Penicillin-Streptomycin Sigma Aldrich P0781-100mL 10,000U Penicillin; 10 mg/mL Streptomycin (100X)
L-Glutamine 200mM Sigma Aldrich G7513
2-mercaptoethanol (99%) Sigma Aldrich M6250-100mL
Red cell lysis buffer Sigma Aldrich R7757
Rat Anti-Mouse IgM RPE/cy7 SouthernBiotech 1140-17 clone 1B4B1
HyClone Fetal Calf Serum Thermo SH30910.03
B cell Stimulation media B cell stimulation media consists of RPMI with fetal calf serum (15%), 20 mM HEPES, 1X MEM-NEAA, 2.0mM L-glutamine,  1X Penicillin-Streptomycin (Penicillin:100 U/ml, Streptomycin: 100 µg/ml), Beta-mercaptoethanol (7 µL/L), IL-4 (20 ng/mL), and anti-CD40 (1 µg/mL)

Referencias

  1. Chaudhuri, J., et al. Evolution of the immunoglobulin heavy chain class switch recombination mechanism. Advances in immunology. 94, 157-214 (2007).
  2. Gould, H. J., Sutton, B. J. IgE in allergy and asthma today. Nature reviews. Immunology. 8, 205-217 (2008).
  3. Winter, W. E., Hardt, N. S., Fuhrman, S. . Immunoglobulin E. Archives of Pathology & Laboratory Medicine. 124 (9), 1382-1385 (2000).
  4. Ozcan, E., Notarangelo, L. D., Geha, R. S. Primary immune deficiencies with aberrant IgE production. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 122, 1054-1062 (2008).
  5. Bacharier, L. B., Geha, R. S. Molecular mechanisms of IgE regulation. The Journal of allergy and clinical immunology. 105, 547-558 (2000).
  6. Yokota, A., et al. Two species of human Fc epsilon receptor II (Fc epsilon RII/CD23): tissue-specific and IL-4-specific regulation of gene expression. Cell. 55 (4), 611-618 (1988).
  7. Boboila, C., et al. Alternative end-joining catalyzes class switch recombination in the absence of both Ku70 and DNA ligase 4. The Journal of experimental medicine. 207, 417-427 (2010).
  8. Nimmerjahn, F., Ravetch, J. Fcgamma receptors as regulators of immune responses. Nature reviews. Immunology. 8 (1), 34-47 (2008).
  9. Callen, E., et al. 53BP1 mediates productive and mutagenic DNA repair through distinct phosphoprotein interactions. Cell. 153 (6), 153-1280 (2013).
  10. Wesemann, D. R., et al. Reprogramming IgH isotype-switched B cells to functional-grade induced pluripotent stem cells. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109 (34), 13745-13750 (2012).
  11. Wesemann, D., et al. Immature B cells preferentially switch to IgE with increased direct Sµ to Sε recombination. The Journal of experimental medicine. 208 (13), 2733-2746 (2011).
  12. Zarrin, A. A., et al. An evolutionarily conserved target motif for immunoglobulin class-switch recombination. Nature immunology. 5, 1275-1281 (2004).
  13. Fan, G., et al. Development of a class-specific polyclonal antibody-based indirect competitive ELISA for detecting fluoroquinolone residues in milk. Journal of Zhejiang University. Science. B. 13 (7), 545-554 (2012).
  14. Perez, O., Krutzik, P., Nolan, G. Flow cytometric analysis of kinase signaling cascades. Methods in molecular biology (Clifton, N.J.). 263, 67-94 (2004).
  15. Jamur, M., Oliver, C. Cell fixatives for immunostaining. Methods in molecular biology (Clifton, N.J.). 588, 55-61 (2010).
  16. Ishizaka, T., Ishizaka, K. Mechanisms of passive sensitization. IV. Dissociation of IgE molecules from basophil receptors at acid pH. Journal of immunology (Baltimore, MD. : 1950). 112 (3), 1078-1084 (1950).
  17. Erazo, A., et al. Unique Maturation Program of the IgE Response In Vivo. Immunity. 26, 191-203 (2007).
  18. Xiong, H., Dolpady, J., Wabl, M., Curotto de Lafaille, M. A., Lafaille, J. J. Sequential class switching is required for the generation of high affinity IgE antibodies. Journal of Experimental Medicine. 209, 353-364 (2012).
  19. Yang, Z., Sullivan, B., Allen, C. Fluorescent in vivo detection reveals that IgE(+) B cells are restrained by an intrinsic cell fate predisposition. Immunity. 36 (5), 857-872 (2012).
  20. Berkowska, M. A., et al. Human IgE(+) B cells are derived from T cell-dependent and T cell-independent pathways. The Journal of allergy and clinical immunology. , (2014).
  21. He, J. -. S., et al. The distinctive germinal center phase of IgE+ B lymphocytes limits their contribution to the classical memory response. The Journal of experimental medicine. 210 (12), 2755-2771 (2013).
  22. Keegan, A., Fratazzi, C., Shopes, B., Baird, B., Conrad, D. Characterization of new rat anti-mouse IgE monoclonals and their use along with chimeric IgE to further define the site that interacts with Fc epsilon RII and Fc epsilon RI. Molecular immunology. 28 (10), 1149-1154 (1991).

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Gallagher, M. P., Shrestha, A., Magee, J. M., Wesemann, D. R. Detection of True IgE-expressing Mouse B Lineage Cells. J. Vis. Exp. (94), e52264, doi:10.3791/52264 (2014).

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