Distinct dendritic cell subsets exist as rare populations in lymphoid organs, and therefore are challenging to isolate in sufficient numbers and purity for immunological experiments. Here we describe a high efficiency, high yield method for isolation of all of the currently known major subsets of mouse splenic dendritic cells.
Дендритные клетки (ДК) являются профессиональными антиген-представляющих клеток, прежде всего, ответственные за сбора, обработки и представления антигенов на антиген-представляющих молекул для инициирования Т-клеточного иммунитета. Дендритные клетки могут быть разделены на несколько фенотипически и функционально разнородных подмножеств. Три важных подмножества селезеночных дендритных клеток плазмоцитов, CD8α Pos и CD8α Neg клетки. В плазмоцитов бездисковые натуральные производители типа интерферона и имеют важное значение для противовирусного Т-клеточного иммунитета. Подмножество CD8α отр DC специализирован для MHC класса II презентации антигена и центрально участвует в грунтования CD4 Т – клеток. CD8α Pos контроллеры домена в первую очередь ответственны за кросс-презентации экзогенных антигенов и клеток грунтования CD8 Т. В CD8α Pos РС были продемонстрированы наиболее эффективным на презентации антигенов гликолипидов молекулами CD1d специализированному Т CELл население известный как инвариант естественных киллеров Т (iNKT) клеток. Введение Flt-3 лиганд увеличивает частоту миграции дендритных клеток-предшественников клеток из костного мозга, в конечном счете, приводит к расширению дендритных клеток в периферических лимфоидных органах в мышиных моделях. Мы адаптировали эту модель , чтобы очистить большое количество функциональных дендритных клеток для использования в экспериментах по передаче клеток для сравнения знания в естественных условиях различных подмножеств DC.
Дендритные клетки (ДК) были обнаружены почти сорок лет назад как "большой звездчатые (греческий дендрон) клетка" находится в лимфоидных органах 1. Многие исследования показали , что контроллеры домена являются единственными антиген – представляющих клеток , которые могут эффективно стимулировать наивные Т – клетки 2. Основная функция этих клеток является поглощение и презентацию антигенов и их эффективную обработку и загрузку их на антиген-представляющих молекул. В селезенке мыши, контроллеры домена могут быть разделены на плазмоцитов и обычных подмножеств. В плазмоцитов ДК характеризуются низкой экспрессии CD11c и высоких уровней B220 и Gr-1. Они также являются позитивными для поверхностного маркера mPDCA1 и секретируют типа интерферона в ответ на Толл-подобные рецепторы 9 (TLR9) лигандов. Обычные контроллеры домена являются высокими для CD11c и экспрессии МНС класса II. Они могут быть разделены на три отдельные подмножества на основе поверхностной экспрессии фенотипических маркеров, таких как CD4, CD8α, DEC205, компакт-диск11b и дендритных клеток ингибирующий рецептор 2 (DCIR2, распознается антителом 33D1) белки 3,4. В CD8α Pos контроллеры домена также известны как cDC1, являются позитивными для DEC205, но отрицательный результат для миелоидных маркеров , таких как CD11b и 33D1. CD8α отр контроллеры домена, называемый также Cdc2, являются положительными для 33D1, CD11b и CD4 , но не имеют DEC205. Двойное отрицание подмножество (т.е. отрицательный как для CD4 и CD8α) относительно редко, и является негативной для DEC205 и 33D1. Это наименее отличающееся подмножество и может быть менее дифференцированными форма CD8α Neg DC.
Фенотипические различия в различных подмножеств DC также распространяются на их функции в естественных условиях. CD8α отр контроллеры домена обладают высокой фагоцитарной и , как полагают , чтобы представить экзогенный антиген в основном через МНС класса II к CD4 Т – клеток 3. В противоположность этому , CD8α Pos контроллеры домена специализированы для представления растворимого белкового антигена на MHC класса Iв механизме называется кросс-презентации. Результаты перекрестной презентации зависит от состояния активации этих контроллеров домена 5, и может привести либо к расширению цитотоксических Т – клеток (CTL) или развитие регуляторных Т – клеток , 6 2,7. Нацеливание антигена CD8α Pos ГЦ с использованием анти-DEC205-антителоопосредуемый результатами доставки в основном к удалению Т – клеток , 8, в то время как презентация антигенов , полученных из инфицированных апоптотических клеток индуцирует сильный CTL – ответ 9.
В дополнение к признанию пептидных антигенов, иммунной системы млекопитающих эволюционировала распознавать липидный и гликолипидов антигены. Эти антигены представлены молекулами CD1, которые являются MHC класса I, как белки клеточной поверхности, которые существуют в нескольких связанных форм в различных млекопитающих. У мышей, один тип высококонсервативной молекулы CD1 называется CD1d отвечает за представление гликолипида антигенов 10. Основным популяция Т-клеток, которые распознают CD1d / гликолипидов комплексы называют инвариантными клетки НКТ (iNKT клетки). Эти клетки экспрессируют полуинвариантом Т – клеточного рецептора (TCR) , состоящий из инвариантной TCRα цепи, которая в паре с TCR & beta ; цепи , которые имеют ограниченное разнообразие 11. В отличие от обычных Т – клеток , которые должны размножаться и дифференцироваться , чтобы стать активированные эффекторные Т – клетки, клетки iNKT существуют как эффекторной популяции и начинают быстро отвечать на запросы после введения гликолипидов 12. Идентификация физиологически соответствующих липидный антигенпрезентирующих клеток является активной областью исследований, а также несколько различных типов клеток, таких как В-клетки, макрофаги и ДК было предложено выполнить эту функцию. Тем не менее, было показано , что CD8α Pos подмножество ГЦ является первичной ячейкой опосредовать поглощение и представление липидных антигенов мыши iNKT клетки 13 и гликолипидов опосредованного перекрестного примирования CD8 Т – клеток 14.
ove_content "> Для сравнения эффективности презентации антигена с помощью различных антиген-представляющих клеток, простой подход состоит в передаче различных типов очищенных АРС импульсными с эквивалентными количествами антигена в наивных хозяев. Эксперименты клеточного переноса этого типа часто выполняются для иммунологических исследований. Тем не менее, проведение исследований переноса с экс виво антиген обработанного ГЦ является сложной задачей, так как эти клетки существуют как редкие популяции в лимфоидных органах , где они составляют менее 2% от общего количества клеток 15. поэтому необходимо усилить развитие этих клеток в животных – доноров для повышения эффективности протоколов изоляции.Известно , что общий лимфоидной и миелоидной общие клетки – предшественники, которые необходимы для генерации Pdc, CD8 и Pos подмножеств CD8 отр DC, экспресс – FMS связанных с рецепторной тирозинкиназы 3 (Flt-3). При в естественных условиях Flt-3 лиганд (Flt-3L) введение, emigratион Flt-3 , экспрессирующих клеток – предшественников костного мозга увеличивается, что приводит к увеличению обсеменения периферических лимфоидных органах и расширение их зрелого потомстве DC 16. Выражение FLT-3 теряется во время приверженности B, T или NK путей дифференцировки клеток. Таким образом, лишь минимальные изменения наблюдаются в этих клетках при введении Flt-3L. Подобное расширение в популяциях постоянного тока наблюдается у мышей , несущих опухоли путем имплантации клеточной линии В16-меланома , секретирующих мышиный FLT-3L, который обеспечивает простой и экономичный способ обеспечения устойчивые системные уровни FLT-3L 17,18. Используя этот подход, мы разработали протокол, основанный на имплантации B16-клеток меланомы, секретирующих Flt-3L, чтобы стимулировать расширение всех нормальных подмножеств DC в селезенке мышей, тем самым значительно увеличивая урожаи этих клеток, которые могут быть выделены для последующих экспериментов , Мы последовательно находим, что в течение 10 – 14 дней после подкожного внутримышечноплантация опухоли, секретирующие Flt-3, мыши развивают спленомегалия с выраженным обогащением контроллеров домена составлять 40 – 60% от общего количества клеток селезенки. Из этих селезенке, различные подмножества DC могут быть выделены с высокой степенью чистоты с использованием стандартных коммерчески доступных наборов очистки клеток, которые используют подмножество специфических фенотипических маркеров.
Дендритные клетки принимаются быть основным профессиональным антигенпрезентирующая клеток, участвующих в грунтования Т-клеточных ответов. Их основная функция состоит в обследовании микросреду тканей путем принятия и обработки антигенов для презентации Т-клеткам. Для изучения функ?…
The authors have nothing to disclose.
Эта работа была поддержана NIH / NIAID грант AI45889 к сокодвижение цитометрии исследования проводились с использованием основных объектов FACS при поддержке онкологического центра Эйнштейна (NIH / NCI CA013330) и Центра исследований СПИДа (NIH / NIAID AI51519).
0.05% Trypsin-EDTA | Life Technologies, Gibco | 25300-054 | |
Isoflurane | Sigma-Aldrich | CDS019936-250MG | |
Collagenase D | Roche Diagnostics | 11088858001 | |
DNase I (dry powder) | QIAGEN | 79254 | |
200 proof ethanol | Thermo Fisher Scientific | 9-6705-004-220 | Used to prepare 70% ethanol |
RBC lysis buffer | Sigma-Aldrich | R7757 | |
RPMI-1640 medium with L-glutamine | Life Technologies, Gibco | 11875-119 | |
DMEM medium with L-glutamine | Life Technologies, Gibco | 11995-073 | |
200 mM L-glutamine | Life Technologies | 25030081 | |
MEM non-essential amino acids | Life Technologies, Gibco | 11140-050 | |
MEM essential amino acids | Life Technologies | 11130-051 | |
β-mercaptoethanol | Life Technologies, Invitrogen | 21985-023 | |
Sodium pyruvate | Life Technologies | 11360-070 | |
HEPES | Life Technologies, Invitrogen | 15630 | |
Phosphate buffered saline (PBS Ca2+ and Mg2+ free pH 7.2) | Life Technologies, Invitrogen | 20012-050 | |
Dulbecco’s PBS (DPBS with Ca2+ and Mg2+) | Life Technologies, Gibco | 14040-182 | |
0.5 M Ethylenediaminetetraacetate (EDTA) solution | Life Technologies | 15575-020 | |
Bovine serum albumin (BSA) | Sigma-Aldrich | A2153 | |
Fetal calf serum | Atlanta Biologicals | S11050 | |
Penicillin/streptomycin | Life Technologies, Invitrogen | 15140-163 | |
Trypan blue (dry powder) | Sigma-Aldrich | T6146-5G | Prepare 0.08% with PBS |
Plasmacytoid Dendritic Cell Isolation Kit II, mouse | Miltenyi Biotech | 130-092-786 | |
Magnetic beads conjugated with anti-mouse CD11c | Miltenyi Biotech | 130-152-001 | |
CD8αPos mouse DC isolation kit | Miltenyi Biotech | 130-091-169 | |
Fc-gamma receptor blocking antibody (Clone 2.4G2) | BD Biosciences | 553141 | |
Anti-mouse CD11c-FITC | BD Biosciences | 553801 | |
Anti-mouse CD8α-PerCP | BD Biosciences | 553036 | |
Anti-mouse B220-PE | BD Biosciences | 553090 | |
1 ml syringes | BD | 26048 | |
23 G1 needle | BD | 305145 | |
100 mm Petri dishes | Thermo Fisher Scientific | 875712 | |
Surgical instruments | Kent Scientific | INSMOUSEKIT | |
Cell strainer (70 µm | BD | 352350 | |
Large Petri plates | Thermo Fisher Scientific | FB0875712 | |
Vacuum filtration system (500 ml(0.22 um | Corning | 431097 | |
LS columns | Miltenyi | 130-042-401 | |
Magnetic stand MACS separator | Miltenyi Biotec | 130-042-302 | |
Wide-bore 200 μl pipette tips | PerkinElmer | 111623 | |
Corning ultra-low attachment 96-well plates | Corning | CLS3474-24EA | |
6-8 week old female C57BL/6 mice | Jackson Research Laboratories, Jax | ||
Murine B16.Flt3L melanoma cell line | described by Mach et al. ,2000 | ||
Serum free DMEM and RPMI media | |||
500 ml DMEM with L-glutamine, or 500 ml RPMI-1640 with L-glutamine 5 ml MEM nonessential amino acids (100x, 10 mM) 5 ml HEPES Buffer (1 M) 5 ml L-glutamine (200 mM) 0.5 ml 2-mercaptoethanol (5.5 x 10-2 M) |
Mix all the ingredients in a biosafety cabinet with either DMEM or RPMI media depending on your need. Filter sterilize the media by passing through a 0.22 µm vacuum filtration system. | ||
Complete RPMI and DMEM media | Add 50 ml of heat inactivated fetal calf serum to serum free RPMI or DMEM media to obtain complete media. | ||
MACS buffer: | Add 2 ml of 0.5 M EDTA and 10 ml of heat inactivated fetal calf serum to 500 ml of Phosphate-buffered saline (PBS, Ca2+ and Mg2+ Free, pH 7.2) and 2 ug/ml 2.4G2 (Fc-Block antibody). | ||
FACS staining buffer | Dissolve sodium azide to 0.05% (0.25 g per 500 ml) in MACS buffer to obtain FACS staining buffer | ||
10x Collagenase D and DNase 1 stock solution Dissolve 1 g of collagenase D and 0.2 ml of DNase 1 stock (1 mg/ml, 100x) in 20 ml of PBS containing Ca++ and Mg++ to obtain a solution of approximately 1,000- |
2,000 Units of collagenase activity per ml This 10x stock solution can be prepared ahead of time and stored at -20 °C for several weeks. Dilute 1 ml of this with 9 ml of serum free RPMI immediately before use |