An assay in mice to track cell migration from skin to draining lymph node is described which enables the characterization of skin Dendritic cells mobilized to the lymph node after footpad infection with Bacille Calmette-Guérin.
الخلايا الجذعية (DCS) مهمة للبدء في الاستجابات المناعية، في جزء منه من خلال قدرتها على اكتساب والمستضد المكوك إلى العقدة الليمفاوية استنزاف (DLN). تعبئة البلدان النامية إلى DLN معقدة ويبقى أن توضح تماما خلال العدوى. الموصوفة هنا هو استخدام ل، فحص بسيط المبتكرة التي تعتمد على تألقي 5- و6 carboxyfluorescein ثنائي الأسيتات succinimidyl استر (CFSE) لتتبع هجرة البلدان النامية خلال العدوى قاطع الطريق مع المتفطرة البقرية عصيات كالميت غيران (BCG) في C57BL / 6 الفئران. هذا الاختبار يمكن توصيف الجلد العاصمة الفرعية من السكان التي تنقل بشكل فعال في تجفيف، LN المأبضي ردا على BCG. ينشأ هذا البروتوكول من نموذج BCG حيث تم تحديد البلدان النامية الجلد المهاجرة التدفق الخلوي. فحص ودي لدراسة وتحديد البلدان النامية أو الخلايا الأخرى التي موطنا لLN المأبضية بعد التلقيح من الميكروبات أو تمثيل أو غيرها من التهاباتالمحفزات في قاطع الطريق، وبالتالي لدراسة العوامل التي تنظم الهجرة من هذه الخلايا.
البلدان النامية محلية في أسطح الجسم بمعنى الميكروبات أو منتجاتها، وبذلك تعبئة عبر الأوعية اللمفاوية إلى LN تجفيف (DLN) 1،2. وهذا مطلوب نقل لنقل مستضد الميكروبي للDLN وما يترتب عليه من فتيلة من الاستجابات المناعية للميكروب الغازية. في الواقع، الحصار أو فشل البلدان النامية إلى الهجرة من الأنسجة المصابة إلى DLN كتم استجابة خلايا T 3-5. وفقا لذلك، المقايسات مصممة لتتبع هجرة على مستوى خلية واحدة هي مفيدة لمساعدة تنسب ظيفة المهاجرة إلى مجموعة فرعية العاصمة معينة.
وهناك مجموعة كبيرة من البيانات على تعبئة البلدان النامية الجلد إلى DLN. الحسابات الأخيرة لكثير من المعرفة حول الهجرة العاصمة من المواقع الملتهبة أو المصابة 2. هذا ليس مستغربا لأن الجلد يضم عدد كبير من البلدان النامية وهو سطح للوصول للغاية لإجراء التجارب في مختبر الفار. وهكذا تم تطوير العديد من التقنيات لتقييمهجرة البلدان النامية الفئران من الجلد إلى DLN 2. FITC اللوحة الجلد هو إلى حد بعيد النهج الأكثر شيوعا. في هذا الاختبار يتم تحضير تألقي فلوريسئين-5-ثيوسيانات (FITC) في خليط مع الأسيتون ومصدر إزعاج للإتصال به. يتم تطبيق هذا المزيج على البشرة نزعه أو حلق وتراكم الخلايا المسمى FITC هو بدوره تحليلها في DLN. ويمكن أيضا أن الهجرة دراستها عن طريق حقن الجلد مع نانو أو المجهرية الدقيقة الموسومة تألقي، والتي تمكن من تتبع الخلايا البلعمية التي قد استوعبت جزيئات الفلورسنت في الجلد. ويمكن أيضا أن مقنى الأوعية اللمفاوية لاستخراج مباشرة البلدان النامية المهاجرة من الليمفاوية. هذا ومع ذلك تحديا تقنيا، خصوصا في الفئران. عدد البلدان النامية التي تم الحصول عليها لتحليلها لاحقا هو أيضا عاملا مقيدا.
على الرغم من العديد من الدراسات السابقة على الجلد هجرة العاصمة، لا تزال هناك ندرة في المعلومات المتعلقة الجلد تعبئة العاصمة لDLN vacci التاليةالأمة مع عصيات كالميت غيران (BCG)، والحية، وسلالة مخففة من المتفطرة البقرية المستخدمة لتطعيم ضد م. السل. وتلقيح BCG في الجلد، مما تسبب في إصابة المحدود الذي يتسبب في نوع T المساعد خلية 1 استجابة. كل من المجموعات الفرعية من السكان العاصمة التي تعبئ إلى DLN من الجلد المصابة BCG-والعوامل التي تنظم هجرتها أثناء هذه العملية ليست مفهومة تماما. في ضوء ما سبق، تم تطوير طريقة بسيطة لكنها رواية حيث يتم حقن تألقي 5- و6 carboxyfluorescein استر ثنائي الأسيتات succinimidyl (CFSE) في الموقع لتتبع هجرة البلدان النامية في DLN 3. يتم حقن C57BL / 6 الفئران في قاطع الطريق الخلفية مع اللقاح من مجموعة بوسطن الاستشارية وقبل يوم واحد تضحية، يتم حقن الحيوانات في نفس قاطع الطريق مع تركيز عال من CFSE. في وقت لاحق أربع وعشرين ساعة والتضحية الحيوانات واستنزاف المأبضية LN (PLN) إزالة وإعدادها للالتدفق الخلوي. هذا الاختبار يمكن للبيئة تطوير متكاملةntification الخلايا التي تهاجر بين عشية وضحاها من الجلد قاطع الطريق إلى DLN (الشكل 1).
وعلاوة على ذلك، والفئران التي تستهدف الجينات يمكن أن تستخدم للمساعدة في تحديد العوامل اللازمة للخلايا لتعبئة لDLN. باستخدام هذا الاختبار، والكتاب من هذا التقرير قد وجدت في وقت سابق ان EpCAM منخفضة CD11b عالية المهاجرة BCG البلدان النامية الجلد النقل إلى DLN في عملية ينظمها الانترلوكين 1 مستقبل ومحول داخل الخلايا جزيء MyD88 3. بروتوكول لهذا الاختبار الهجرة القائم على CFSE الذي ينبع من التقرير المذكور من قبل Bollampalli وآخرون. 3 حيث كانت تستخدم التدفق الخلوي للكشف وتحليل البلدان النامية الجلد المهاجرة، ووصفت هذه الوثيقة. وتناقش مزايا وعيوب هذا الاختبار.
noDCs هي الخلايا المتخصصة العارضة للمستضد التي يمكن الرد على التحدي الميكروبي في أسطح الجسم عن طريق الحصول على مستضد الجراثيم والهجرة إلى DLN عبر الأوعية اللمفاوية. هناك، البلدان النامية تمثل هذا المستضد للخلايا T بطريقة يدفع الردود تي الخلية الأولية. عملية الهجرة العاصمة من الأنسجة لDLN ذلك فمن المهم للغاية لفهم كيف يبدأ استجابة خلايا T الإنتاجية. أساليب لقياس الهجرة العاصمة هي بالتالي مفيدة جدا في تتكشف أعلاه.
كان يعمل الفأر نموذج لدراسة الجلد العاصمة الهجرة إلى DLN بعد الإصابة مع مجموعة بوسطن الاستشارية، على لقاح التي يتم ضخها سريريا في الجلد. في الخط، ويتم حقن BCG في قاطع الطريق الخلفية لتقليد هذا الطريق الجلدي التطعيم. وقد تم تطوير فحص بسيط وبالتالي أدرجت لهذا النموذج للتحقيق في الهجرة من الجلد العاصمة الفرعية من السكان من موقع التلقيح BCG في الجلد قاطع الطريق إلى PLN تجفيف. هذا RELI بروتوكولوفاق على حقن CFSE تألقي في نفس قاطع الطريق التي حصلت سابقا BCG ثم عزل استنزاف PLN 24 ساعة في وقت لاحق لتحليل وجود الخلايا المسمى CFSE من قبل التدفق الخلوي. وإن لم يكن هو موضح في البروتوكول، LNS من هذا الإعداد ويمكن أيضا أن يكون مستعدا لتحليلها بواسطة المجهر متحد البؤر، لدراسة عمليات الهجرة مثل تحديد المواقع من الخلايا المهاجرة في LN 3. وعلاوة على ذلك، تم الحصول على نتائج مماثلة على أثار BCG-الجلد الهجرة العاصمة باستخدام كل BCG باستور 1173P2 3 و BCG مباحث أمن الدولة 1331 14.
يستخدم CFSE عادة لتسمية الخلايا في المختبر، وتعقب هذه الخلايا المسمى في الجسم الحي بعد نقل خلية 15. في البروتوكول الحالي على الرغم من انه كان يستخدم لتسمية مباشرة خلايا الجلد في الموقع. الأساس الجزيئي للCFSE وضع العلامات يشبه FITC، الذي هو أيضا صبغة الفلورسنت-أمين رد الفعل. هو المفضل ولكن CFSE على FITC لتصريف الافعال كما لجنة المساواة العرقيةآتش السندات carboxamide مستقرة جدا 16. وعلاوة على ذلك، CFSE هو غاية نفاذية الغشاء وينشر بشكل سلبي في الخلايا. مرة واحدة داخل، وأنها تشكل أمين الخلايا (الفلورية) تقارن التي يتم الاحتفاظ بها في الخلية المسمى 15.
فحص الهجرة القائم على CFSE وضعت من قبل المؤلفين يمكن تحديد خلايا ينتقلون من الجلد لDLN خلال فترة 24 ساعة ردا على BCG. وبالتالي فهو يقيس الهجرة حادة خلال فترة زمنية محددة ويسمح احد لتحقيق قدرة مختلفة، حقن محفزات لتحريك الهجرة. هذا الاختبار هو يختلف عن الأسلوب التقليدي من FITC اللوحة الجلد، والذي يقيس حدث الهجرة التراكمي الناجم عن جلدي، التطبيق الموضعي للوكيل اتصال تحسس. وهكذا، فإن فحص الهجرة استنادا CFSE-يمكن استخدام لتحديد البلدان النامية الجلد المهاجرة أو غيرها من الخلايا التي موطنا لPLN بعد حقن الميكروبات، المنتجات الميكروبية أو غيرها من محفزات للالتهابات في وootpad. في الواقع، على حد سواء العدلات وγ: وقد ثبت δ خلايا T للانتقال من الجلد لDLN ردا على BCG 17،18. في الواقع، كانت تستخدم في فحص مؤخرا في إعداد الاصابات المشتركة لإظهار أن عدوى الديدان الخيطية مترجمة الأمعاء يمكن كتم أثار BCG-الجلد العاصمة الهجرة إلى DLN 14.
وغالبا ما تقيم العاصمة الهجرة ما بين 24 إلى 72 ساعة في FITC اللوحة الجلد منذ FITC المسمى البلدان النامية هي صعبة للكشف عن 4-5 أيام بعد اللوحة 19. فقدان إشارة CFSE على البلدان النامية وصفت ليست قضية في مقايسة المقدمة هنا منذ اقتصر تحليل للهجرة إلى 24 ساعة. السبب وراء ذلك هو أن الكتاب أراد أن يدرس على وجه التحديد "بين عشية وضحاها" أحداث الهجرة. لكن الجهات المهتمة في هذا الاختبار يتم تشجيعهم على تحقيق نقاط وقت سابق أو حتى في وقت لاحق لتتبع مقرها CFSE. وعلاوة على ذلك، حيث يتم عرض CFSE عن طريق الحقن يمكن أن يعطى في أي وقت محدد. سمحت هذه المرونة ولuthors لتقييم هجرة العاصمة بين يوم 5 و 6 بعد الإصابة BCG (الشكل 2C) 3. الحقن CFSE يمكن أن تحد من أنواع الخلايا يمكن الوصول إليها في الموقع إلى رد فعل العلامات. لخلايا سبيل المثال انجرهانز (خطابات الاعتماد)، والتي هي البلدان النامية الموجودة في الطبقة العليا من الجلد، والبشرة، تهاجر سيئة ردا على BCG في فحص الهجرة استنادا CFSE (الشكل 3) 3. ومع ذلك، خلال FITC اللوحة الجلد، والبلدان النامية المتمركزة في الأدمة، وطبقة تحت البشرة، وصفت بسهولة والهجرة إلى DLN أسرع من خطابات الاعتماد 20،21. وهذا يشير إلى أن الخلايا يمكن أن تصبح تألقي المسمى دون الحاجة بالضرورة إلى توطين لطبقة من الجلد حيث يتم تطبيق الحل وضع العلامات.
كنموذج لعدوى السل، وتقدم الأذن الماوس طريق الأدمة الحقيقيين التلقيح التي هي أكثر انسجاما مع الإدارة السريرية للقاح بي سي جي كلقاح السل. فوحقن otpad من ناحية أخرى، من المرجح أن يكون مزيجا من الأدمة تحت الجلد وطرق. قال ذلك، فإنه يتطلب مهارة وتدريب بشكل صحيح وبتكاثر تقديم BCG إلى الأدمة 22، وذلك في الممارسة السريرية فإنه قد لا يكون دائما تعطى حقا الأدمة تحت الجلد ولكن بدلا أو مزيج من الاثنين معا. كموقع التلقيح لا قاطع الطريق واثنين من المزايا واضحة جدا على الأذن التي تستحق الذكر. أولا، يتركز الاستجابة المناعية للPLN تجفيف بعد الحقن قاطع الطريق وهذا يسهل فحص الاستجابات. وقد وجد الباحثون من هذا التقرير PLN أن يكون LN الأول والرئيسي استنزاف قاطع الطريق 3. واقترح آخرون الصرف الانقسام بين مأبضي وتحت الحرقفة LNS بعد حقن الأزرق البالغ عددهم 23 ايفان. ومع ذلك، في ما يخص الأذن، هناك الأذن أكثر من DLN في الفئران وهذه قد لا تكون موجودة بشكل منتظم أو السهل العثور على 24. هذا الأخير يدخل بوضوح liability في الدراسات التي تسعى إلى التحقيق الردود في DLN. ثانيا، كميات أكبر يمكن تلقيح في قاطع الطريق (10-50 ميكرولتر) مقارنة الأذن. وهذا بدوره يقلل من كلا مسؤولية إدخال تغييرات كبيرة في التدفق اللمفاوي والحاجة إلى العمل مع حقن كميات صغيرة جدا، والتي هي في حد ذاتها مشكلة عندما يتعلق الأمر بتلقيح كميات كبيرة من المتفطرات. في الأذن حيث يكون حجم الضخ إلى أن تكون صغيرة (1-10 ميكرولتر)، قد حتى 5 ميكرولتر يغير التدفق اللمفاوي وربما يجبر على كمية أكبر من المواد حقنها مباشرة في DLN بطريقة خارجة عن السيطرة. ولذلك فمن المهم لحساب كميات الحقن. هذا مهم بشكل خاص في التجارب معالجة مساهمة من الخلايا في تنقل البكتيريا إلى LN. في نموذج قاطع الطريق BCG، بعض BCG قد وصلت إلى DLN في غياب النقل الخلوي. ويستند هذا على ملاحظة أنه يمكن للمرء أن لا يزال الكشف عن مجموعة بوسطن الاستشارية في DLN من الفئران حيث هجرة الخلايا من سفحوقد ذاب لوحة تماما عن طريق الحقن المحلي من السعال الديكي السم 3. إذا كان هذا هو إشارة إلى أن BCG يمكن الوصول مباشرة إلى الأوعية اللمفاوية والوصول إلى DLN بطريقة حقا خالية من الخلايا يزال يتعين تحديد لأنه لا يمكن استبعاد أن المتفطرات في هذه الحالة حيث تتاح لهم فرص الوصول إلى الأوعية اللمفاوية بالقوة من حجم حقن.
وهناك اعتبار عملي للتحصينات في الأذن أو قاطع الطريق هو أن الحيوانات وأن يجمد بشكل كاف لحقن التي يتعين القيام بها بشكل صحيح وبطريقة قابلة للتكرار. يوصف الغاز الأيزوفلورين في البروتوكول الحالي كوسيلة لكبح جماح الحيوانات استعدادا لحقن قاطع الطريق. والاستقراء والانتعاش مرة السريعة نسبيا للتخدير بوساطة الأيزوفلورين جعله وسيلة شعبية، ولكن على غرار وكلاء مخدر آخر، فإنه يؤثر على علم وظائف الأعضاء، والتي قد تتداخل مع النتائج التجريبية 25. في الواقع، ومواد التخدير على حد سواء المتقلبة والحقن انخفاض تدفق الليمفاوية من خلال إلغاءحركات العضلات الطوعية، والحد من قوة العضلات، وخفض lymphangion الانكماش 26. وعلاوة على ذلك، تم الإبلاغ عن انخفاض 5 أضعاف في الهجرة إلى DLN من البلدان النامية نقل adoptively في قاطع الطريق في الحيوانات تخدير (27). بالنظر إلى ما سبق، وبما أن إجراءات التعامل مع قبل التخدير من المحتمل أن يسبب المزيد من الضغط على الحيوانات من حقن نفسه، والذي هو على حد سواء السريع لإدارة ولا يتطلب خطوة الانتعاش، وإمكانية لكبح كاف الحيوان دون التخدير ينبغي يعتبر. ومن شأن رادع الماوس مخصصة لحقن قاطع الطريق، حيث الحيوان لا يمكن أن تتحقق بسرعة إلى موقف يجمد وتلقيح في قاطع الطريق ضمن 30 إلى 40 ثانية تكون مثالية لحقن الماوس في قاطع الطريق الخلفية دون تغيير الجوانب الأخرى من علم وظائف الأعضاء في عملية وسيكون من المفيد للغاية في الدراسات التي تتناول الهجرة الخلية من خلال الأوعية اللمفاوية.
وفي الختام، فإن هذا التقريريسلط الضوء على بروتوكول رواية لتتبع البلدان النامية الجلد أثناء تعبئتها لDLN باستخدام الفحص التي تراقب الهجرة خلال نافذة على مدار 24 ساعة محددة. هذا الاختبار الهجرة القائم على CFSE يسمح كشف وتحليل الخلايا المهاجرة التي التدفق الخلوي، كما هو مفصل هنا، وكذلك عن طريق الفحص المجهري متحد البؤر 3. أنه يوفر منصة مرنة لدراسة مجموعة متنوعة من المحفزات حقن وقدرتها على تحريك هجرة العاصمة، والأهم من ذلك، يمكن استخدامها لتتبع البلدان النامية فحسب، بل أيضا الشعوب الأخرى تتحرك من الجلد لDLN خلال إعدادات التجريبية المختلفة.
The authors have nothing to disclose.
This work was supported by Karolinska Institutet, a project grant from the Swedish Research Council VR (Dnr 2014-2794) and a KID Doctoral Grant from Karolinska Institutet (All to A.G.R). The funders had no role in study design, data collection and analysis, decision to publish, or preparation of the manuscript.
Isoflurane | Baxter | 1001936060 | |
5- and 6-carboxyfluorescein diacetate succinimidyl ester (CFSE) |
Invitrogen | C1157 | |
Dimethyl sulphoxide (DMSO) | Sigma | D2650 | |
Fetal bovine serum (FBS) | Sigma | F7524 | |
Bacille Calmette-Guérin (BCG) | strain Pasteur, in house | ||
Trypan blue solution | Sigma | T8154 | |
EDTA | In house | ||
Sodium azide | Sigma | S2002 | |
PBS | In house | ||
Filtered water | In house | ||
BD Plastipak 3 ml syringe | BD Medical Surgical Systems | 309658 | alternative: 5 ml syringe |
6 well plates | TPP | 92006 | |
15 ml centrifuge tubes | TPP | 91015 | Polypropylene |
5 ml round bottom tubes | BD Falcon | 3272948 | Polystyrene |
Univentor 400 anaesthesia unit | Univentor | 8323001 | |
Monojet 3/10ml syringe | Medicarrier | 8881511144 | 29 G x 1/2 in. |
Sterile filter unit | TPP | 99500 | PES membrane |
EPPI-Pistill homogenizer | Schuett biotech | 3.200 512 | Polypropylene |
Allegra X-30R centrifuge | Beckman Coulter | B01145 | |
Bürker counting chamber | VWR | 631-0920 | |
0.5 ml screw cap microtube | Sarstedt | 72.730 | Polypropylene |
1.5 ml Eppendorf microcentrifuge tube | VWR | 700-5239 | Polypropylene |
70 micron cell strainers | VWR | 734-0003 | |
BD LSR-II flow cytometer, operated with FACSDiva software | BD Biosciences | Discontinued. Other Flow cytometers available, minimum detection of 6 fluorochromes needed | |
FlowJo cell analysis software | Tree Star | ||
Antibody | Clone | Company | |
Antibodies | |||
MHC-II I-A/I-E | M5/114.15.2 | BD Biosciences | |
CD11b | M1/70 | BD Biosciences | |
CD11c | HL3 | BD Biosciences | |
CD16/CD32 (Fc-block) | 2.4G2 | BD Biosciences | |
CD326/EpCAM | G8.8 | Biolegend | |
CD103 | 2E7 | Biolegend | |
CD80 | 16-10A1 | Biolegend | |
CD86 | GL-1 | Biolegend |