Здесь мы представляем протокол стимулировать толерантность в трансплантации, и оценить в пробирке и в естественных условиях подавляющей потенциала отдельных клеток подмножеств от получателя и иммунный статус получателя донора или Экзогенные антигены.
Основной проблемой в трансплантации является достижение конкретных терпимости путем индукции регуляторных клеток. Понимание механизмов толерантности требует надежных моделей. Здесь мы описываем модели толерантности к сердечной аллотрансплантата в крыса, вызванных блокадой костимуляции сигналов или upregulation иммунорегуляторное молекул через перенос генов. Каждая из этих моделей позволило в естественных условиях поколения регуляторных клеток таких нормативных Т-клетки (Tregs), регулирующих клетки B (Bregs) или регулирования миелоидных клеток (RegMCs). В этой рукописи мы описываем две дополнительные протоколы, которые были использованы для выявления и определения in vitro и in vivo регулирования клеточной активности, чтобы определить их ответственность в терпимости индукция и поддержание. Во-первых в пробирке подавляющих assay допускается быстрой идентификации клеток с подавляющей мощностью на эффекторные иммунные реакции образом зависит от дозы и могут быть использованы для дальнейшего анализа, например измерение цитокинов или цитотоксичности. Во-вторых приемные переноса клеток от терпимая(ый) обработанных получателей недавно облученного привитые получателю, подчеркнул tolerogenic свойства этих клеток в Управление трансплантата направлены иммунных реакций и/или преобразовании новых регуляторных клеток ( назвать инфекционных толерантности). Эти методы не ограничиваются клетки с известными фенотипические маркеры и может быть расширен для любой популяции клеток. Кроме того доноров направлены allospecificity регуляторных клеток (важной целью в области) можно оценить с помощью сторонних доноров клеток или взяточничество в vitro или в естественных условиях. Наконец чтобы определить конкретные tolerogenic потенциала этих регуляторных клеток, мы предоставляем протоколы для оценки реакции гуморального антитела анти доноров и получателя способность развивать гуморальные ответы против новых или бывших известных антигенов. Модели терпимости описал могут использоваться для дальнейшей характеризации регуляторных клеток, для идентификации нового биомаркерами и иммунорегуляторное молекул и могут быть адаптированы для других трансплантации модели или аутоиммунных заболеваний в грызунов или человека.
Аллотрансплантата сердца крыс представляет собой надежный орган трансплантации модель для оценки лечения индукции толерантности, чтобы расшифровать механизмы индукции толерантности и обслуживания и имеет потенциал, чтобы побудить функционально компетентным и доминирующей регуляторных клеток. Протоколы ниже описывают полностью несоответствие heterotopic сердечного трансплантата из крыса доноров 1W Льюис (LEW.1W, RT1u) в Льюис 1A получателей крысу (LEW.1A, RT1). В этом сочетании трансплантата острый отказ происходит быстро (около 7 дней) и может быть легко оценены трансплантата, победив измерения посредством пальпации живота. Здесь мы предлагаем три протокола, чтобы стимулировать толерантность к аллотрансплантата сердца крыс. В этих моделях терпимость является индуцированных или поддерживаемых типов различных регулирующих клеток. Во-первых, блокирование CD40-CD40L взаимодействий с аденовирус кодирования CD40Ig (AdCD40Ig) индуцированной поколения CD8+ Tregs, способны индуцировать толерантность когда восприимчивую переданы вторичных получателей привитые1. Кроме того истощение CD8+ клеток (с антител анти CD8α) в AdCD40Ig-лечение получателей генерируется Bregs и RegMCs2. Глубокий анализ CD8+ Tregs свойства подчеркнул ключевую роль несколько иммунорегуляторное молекул определяется как интерлейкин-34 (IL-34) и Fibroleukin-2 (FGL-2)3,4,5,6 . В то время как гиперэкспрессия Ил-34 (с вектора AAV) индуцированных Tregs через поколения RegMCs, гиперэкспрессия FGL-2 индуцированных Bregs, лежащие в основе сложной сети регуляторных клеток.
Потому что хронический отказ развивается медленно и долгосрочные, углубленный анализ требуется различать терпимость против хронического отказа. Трансплантата обычно оценивается для клеток инфильтрата, фиброз, утолщение сосудистой стенки и дополнения C4d осаждения immunohistology7. Хотя гистология методы требуют жертвоприношения животных или графт биопсии, здесь мы опишем простой метод для оценки различных характеристик переносится аллотрансплантата: Эмерджентность и функция регуляторных клеток и ответы специфическое антитело против доноров крови Образец подачей cytometry (здесь, мы использовали активирован флуоресценции клеток, сортируя (FACS)).
Поддержание толерантности к аллотрансплантата после ареста лечения обычно ассоциируется с индукции регуляторных клеток8. В последние десятилетия, исследования фокусировались на CD4+Tregs единогласно характеризуется их ключевых маркеров Foxp3+, CD25высокийи CD127–9,10,11. Аналогичным образом, несколько маркеров были приписаны CD8+ Tregs, как CD122+, CD28–, CD45RCнизкий, PD1+и Гелиос+ 1,12,13,14 , 15 , 16 , 17. за годы, выражение ГИТР, CTLA4 и цитокинов (Ил-10, TGFβ, Ил-34, IL-35, FGL-2) были дополнительно подключены к Treg профиль3,4,6,13, 18,19,,2021. Однако новые нормативные клеточных популяций, например Bregs, RegMCs или NKTregs, отсутствие соответствующих конкретных маркеров. Действительно, Bregs главным образом помечаются как незрелые CD24+ клеток, с неоднозначной CD27 выражение, а иногда и производства Ил-10, TGFβ, или Гранзим B22,23,24. Сложность линии миелоидных клеток требуется сочетание нескольких маркеров, чтобы определить их регулирования или провоспалительных профиль например CD14, CD16, CD80, CD86, CD40, CD209a или CD16325,26. Наконец, были зарегистрированы некоторые маркеры для выявления NKTregs например CD11b+, CD27+, TGFβ+, но больше исследования необходимы для дальнейшего фенотипически описания их27,28,29 ,30,,3132. Таким образом, для дальнейшей легитимизации фенотипического описания для идентификации нового биомаркерами, требуются свидетельства подавляющих деятельность новых иммунорегуляторное посредников и расширить сферу для новой клеточной терапии.
Мы предлагаем два взаимодополняющих методов оценки подавляющих активность клеток. Во-первых, в пробирке метод состоит из культивирования подавляющие клетки с метками эффекторных T клеток стимулируется аллогенной доноров антиген представляющих клеток (БТР) в различных соотношениях более 6 дней, и анализируя эффекторные T мобильных распространения, отражает доноров направленных иммуносупрессия. Клетки из очищенных крыс можно сравнить непосредственно на клетки от крыс наивными и не лечить привитые крыс для подавляющих активность (или любой другой популяции регулирования клеток), в диапазоне соотношений подавитель: эффекторные. Кроме того этот метод не требует каких-либо трансплантации, и результаты будут получены в течение 6 дней. Во-вторых метод в vivo состоит из передачи предполагаемой регуляторных клеток из обработанных крыса недавно облученного привитые получателю. В то время как клетки B, миелоидные клетки или Т-клеток от крыс-лечение наивно обычно не в состоянии препятствовать острый неприятие и продлить трансплантата выживание после приемных передачи, клетки с потенцируется подавляющих активность от лечение получатели имеют эти атрибуты 1,–2,–3,–4,–33. Лимфопения, индуцированных облучением получателя рекомендуется разрешить восприимчивую передаваемых клетки остаются незатронутыми гомеостаз крови и освоить более легко анти доноров иммунных реакций. Для обоих методов, в пробирке использования аллогенной сторонние БТРы или в естественных условиях приемных передачи подавляющие клетки в получателей, привитый сердцем сторонних позволяют анализ специфики анти доноров. В то время как в естественных условиях метода требуется значительное количество клеток, слабо представлены подавляющих активность в vitro33субпопуляции клеток может оцениваться более легко.
Гуморальные ответы также может быть измерена оценить состояние терпимости и управления направленной антитела ответов доноров антигены. Действительно терпимость может характеризоваться отсутствие гуморального иммунного ответа сторону доноров, но сохранение потенциала для получателей разрабатывать гуморальный ответ на новые антигены и сохранение памяти ответов. Во-первых принцип обнаружения alloantibody основана на признании клеток донора получателей антител после инкубации типа клеток донора с сывороткой от привитых получателя. Во-вторых, гуморальные ответы, направленные Экзогенные антигены может быть начисленных следующие стимуляции долгосрочных терпимая(ый) получателей с Keyhole Гемоцианин магнитные (KLH), эмульсии с полным Фройнд в адъювантной. Присутствие специфических IgM и IgG антител против антигенов могут быть обнаружены 4 и 13 дней, соответственно, после иммунизации, с фермента связанных Assay иммуносорбента (ELISA)34. В-третьих сохранение иммунной памяти ответов можно оценить путем инъекций культивированная красных кровяных телец (эритроцитов) дней -7 и + 3 RBCs, окрашивание с получателя сыворотки, собранных в дни + 8 и + 17, после пересадки и трансплантации. Все эти методы позволяют для выявления иммуноглобулинов подтипы, используя вторичные антитела и быстрое приобретение результаты в менее чем 1,5 h СУИМ пятнать или через несколько часов по ELISA.
Наконец эти протоколы предназначены для характеризации трансплантации модели и может быть, в некоторой степени, применяемые к моделям аутоиммунных заболеваний. Принципы метода может быть перенесен на всех видов.
Приемных передача всего splenocytes в недавно привитых получателя является эффективным способом обнаружить присутствие регуляторных клеток индуцированных или потенцированные лечения. Хост, облучение индуцированной переходных лимфопения способствует выживаемость клеток после передачи …
The authors have nothing to disclose.
Эта работа осуществлялась в контексте проекта Labex IGO (n ° АНР-11-LABX-0016-01), который является частью программы правительства Франции «Investissements будущее», управляемой НРУ (АНР-11-LABX-0016-01), а также финансируемый IHU-Сести» Investissements будущее» французское правительство программы, управляемые по французского национального исследования агентства (НРА) (АНР-10-IBHU-005). IHU-Сести проект поддерживается также Métropole Нант и округов Луары.
animals | |||
LEW.1W and LEW.1A rats | Janvier Labs, France | 8 weeks old, | |
BN third party donor rats | Janvier Labs, France | 8 weeks old, | |
nom | company | catalogue number | comments |
reagents | |||
AdCD40Ig | Viral Vector Core, INSERM UMR 1089, Nantes, France | home made plasmids | |
IL34-AAV | Viral Vector Core, INSERM UMR 1089, Nantes, France | home made plasmids | |
FGL2-AAV | Viral Vector Core, INSERM UMR 1089, Nantes, France | home made plasmids | |
anti-TCR | Hybridoma from European Collection of Cell Culture, Salisbury, U.K | R7/3 clone | Home made culture, purification and fluororophore coupling |
anti-CD25 | Hybridoma from European Collection of Cell Culture, Salisbury, U.K | OX39 clone | Home made culture, purification and fluororophore coupling |
anti-CD8 | Hybridoma from European Collection of Cell Culture, Salisbury, U.K | OX8 clone | Home made culture, purification and fluororophore coupling |
anti-CD45RA | Hybridoma from European Collection of Cell Culture, Salisbury, U.K | OX33 clone | Home made culture, purification and fluororophore coupling |
anti-CD161 | Hybridoma from European Collection of Cell Culture, Salisbury, U.K | 3.2.3 clone | Home made culture, purification and fluororophore coupling |
anti-CD11b/c | Hybridoma from European Collection of Cell Culture, Salisbury, U.K | OX42 clone | Home made culture, purification and fluororophore coupling |
anti-TCRgd | Hybridoma from European Collection of Cell Culture, Salisbury, U.K | V65 clone | Home made culture, purification and fluororophore coupling |
anti-CD45RC | Hybridoma from European Collection of Cell Culture, Salisbury, U.K | OX22 clone | Home made culture, purification and fluororophore coupling |
anti-CD4 | Hybridoma from European Collection of Cell Culture, Salisbury, U.K | OX35 clone | Home made culture, purification and fluororophore coupling |
anti-CD45R | BD Biosciences, Mountain View, CA | #554881, His24 clone | |
anti-rat IgG-FITC | Jackson ImmunoResearch Laboratories, INC, Baltimore, USA | #112-096-071 | |
anti-rat IgG1 | Serotec | #MCA 194 | |
anti-rat IgG2a | Serotec | #MCA 278 | |
anti-rat IgG2b | Serotec | #MCA 195 | |
anti-rat IgM-FITC | Jackson ImmunoResearch Laboratories, INC, Baltimore, USA | #115-095-164 | |
streptavidin HRP | BD Biosciences, Mountain View, CA | #554066 | |
KLH | Sigma Aldrich, St. Louis, USA | #9013-72-3 | |
PBS 1X | Thermo Fisher Scientific Inc, USA | Phosphate Buffer Solution without calcium and magnesium, | |
Tween 20 | Sigma, Saint-Louis, USA | #9005-64-5 | |
TMB substrate reagent kit | BD Biosciences, Mountain View, CA | #555214 | |
CellTraceTM CFSE cell proliferation kit | Thermo Fisher Scientific Inc, USA | #C34554 | |
RPMI 1640 medium 1X | Thermo Fisher Scientific Inc, USA | #31870-025 | |
penicilline streptomycine | Thermo Fisher Scientific Inc, USA | #15140-122 | |
Hepes Buffer | Thermo Fisher Scientific Inc, USA | #15630-056 | |
non essential amino acids | Thermo Fisher Scientific Inc, USA | #11140-035 | |
Sodium pyruvate | Thermo Fisher Scientific Inc, USA | #11360-039 | |
2 beta mercaptoethanol | Sigma, Saint-Louis, USA | #M3148 | |
Cell Proliferation Dye eFluor® 450 Cell | Thermo Fisher Scientific Inc, USA | #65-0842-85 | |
Glutamine | Sigma, Saint-Louis, USA | #G3126 | |
DAPI | Thermo Fisher Scientific Inc, USA | #D1306 | |
Collagenase D | Roche Diagnostics, Germany | #11088882001 | |
EDTA | Sigma, Saint-Louis, USA | #E5134 | |
NaCl 0.9% | Fresenius Kabi | #B230561 | |
Magnetic dynabeads | Dynal, Invitrogen | #11033 | Goat anti-mouse IgG |
One Comp eBeads | Ebiosciences, San Diego, USA | #01-1111-42 | |
Betadine | Refer to the institutional guidelines | ||
Isoflurane | Refer to the institutional guidelines | ||
Naplbuphine | Refer to the institutional guidelines | ||
Terramycine | Refer to the institutional guidelines | ||
Buprenorphine | Refer to the institutional guidelines | ||
Meloxicam | Refer to the institutional guidelines | ||
Complete Freund's adjuvant | |||
Rompun | Refer to the institutional guidelines | ||
Ringer lactate | Refer to the institutional guidelines | ||
Ketamine | Refer to the institutional guidelines | ||
Red blood cell lysis solution | Dilute 8,29g NH4Cl (Sigma, Saint-Louis, USA A-9434), 1g KHCO3 (Prolabo 26 733.292) and 37.2mg EDTA (Sigma, Saint-Louis, USA E5134) in 800ml H2O. Adjust pH to 7.2-7.4 and complete to 1L with H2O. | ||
Collagenase D | Dilute 1g collagenase in 500 ml RPMI-1640 + 5 ml Hepes + 2% FCS | ||
PBS-FCS (2%)-EDTA (0.5%) | Add 5 mL EDTA 0,1M (Sigma, Saint-Louis, USA E5134) and 20ml FCS to 1ml PBS 1X | ||
CFSE (Vybrant CFDA SE Cell Tracer Kit Invitrogen) | Dilute 50µg (=1 vial) of CFDA SE (component A) in 90μl DMSO (component B) solution to obtain a 10mM stock solution. Then, dilute stock solution at 1/20 000 in PBS 1X to obtain a 0.5μM solution | ||
complete medium for coculture | 500ml complete RPMI-1640 medium with 5 ml Penicillin (80 unit/ml)-Steptomycin (80 mg/ml), 5 ml L-Glutamine, 5 ml Non Essential Amino Acids (100X), 5ml Pyruvate Sodium (100mM), 5 ml HEPES buffer (1M), 2.5 ml b mercaptomethanol (7 ml of 2-bmercaptoethanol stock diluted in 10 ml RPMI), 10% FCS | ||
nom | company | catalog number | comments |
equipments | |||
falcon 50ml | BD Biosciences, Mountain View, CA | #227261 | |
falcon 15ml | BD Biosciences, Mountain View, CA | #188271 | |
sieve | |||
Corning plastic culture dishes | VWR, Pessac | #391-0439 | |
100µm and 60µm tissue filters | Sefar NITEX, Heiden, Switzerland | #03-100/44 and #03-60/35 | |
96 wells U bottom plates for coculture | Falcon U-bottom Tissue Culture plate, sterile, Corning | #353077 | |
96 wells V bottom plates for FACS staining | ThermoScientifique, Danemark | #249570 | |
96 wells flat bottom ELISA plates | Nunc Maxisorb | ||
seringue for spleen crush | BD Biosciences, Mountain View, CA | #309649 | |
ELISA reader | SPARK 10M, Tecan, Switzerland | SPARK 10M, Tecan, Switzerland | |
centrifuge | |||
bain marie | |||
X rays irradiator | Lincolshire, England | Faxitron CP160 | |
solar agitator | |||
FACS Canto II | BD Biosciences, Mountain View, CA | ||
FACS Aria II | BD Biosciences, Mountain View, CA | ||
magnet | Thermo Fisher Scientific Inc, USA | 12302D |