このプロトコルでは、どの自己反応性のリンパ球を運ぶ活性型緑色蛍光タンパク質 (GFP-PA) 記者自発的な自己免疫性の濾胞と混合骨髄キメラの生成について説明します。これは下流の分子・機能解析と組織の細胞の場所にリンクする機能を提供します。
自己免疫疾患は、重大な健康負担を提示します。開発および自己免疫疾患の進行に関する基本的な質問は未解答に残る。根本的な病気のメカニズムと細胞動態の理解の進歩のための要件として、下流分子または機能解析と細胞のサブセットの microanatomical の場所の正確な結合伝統的に達成することは困難されている目標。安定した活性型生物 fluorophores のレポーターへの統合開発最近正確な microanatomical ラベルとマウスモデルでの細胞のサブセットの追跡を可能に。ここで述べる単一胚中心から自己反応性リンパ球を分析する能力が、自己免疫に新しい洞察力を提供するために役立つことがありますどのように例として活性型記者と自己免疫疾患の新規のキメラのモデルの組み合わせを使用して.混合キメラを生成するためのプロシージャ自発的な自己反応性濾胞の活性型緑色蛍光タンパク質レポーターを運ぶリンパ球移入を紹介します。生体内でのラベリング戦略を使用して、単一胚中心で視覚化すること explanted リンパ系組織とその細胞成分センサー 2 光子顕微鏡による。単一胚中心からセンサー リンパ球を分析できます単一セルまたは一括で細胞の並べ替えや追加下流分子・機能解析を受けることがあります。このアプローチは、自己免疫の分野に新たな洞察を提供する直接適用可能性がありますが、骨髄キメラと photoactivation の手順を生成するための手順は、感染症研究の広範なアプリケーションを見つけるかもしれないまた、腫瘍の転移。
自己免疫疾患の発症率は、過去数十年の西部の社会で特に急速に上昇しています。今日、西部の世界1死亡率と罹患率の最も一般的な原因の一覧で第 3 ランク付けする自己免疫疾患です。開発および自己免疫疾患の進行に関する基本的な質問は未解答に残る。病機構と細胞動態の理解の進歩のための 1 つの要件は、下流の分子または機能解析と細胞のサブセットの microanatomical の場所の正確な結合です。正確な microanatomical ラベル付けと追跡携帯の過去 10 年間で安定した蛍光、活性型、またはスイッチング生物 fluorophores と記者系統への統合の数の開発が有効になってマウスモデルでのサブセット。
楓、イシサンゴ, 発蛍光蛍光タンパク質は、紫や紫外線ライト2への露出に赤い蛍光グリーン蛍光から不可逆的な光電を経る。脊髄脳スライス3の開発に個々 の細胞の動的挙動に従う採用当初、ノックアウトのマウスはその後、生体内で細胞の動きを監視許可楓とシステムの生成は分析に適用しました。免疫細胞の移動してリンパ節4から。このアプローチは、その後第二世代記者5洗練されました。似たような記者は Dendra6、最近 vivo7でリンパ節転移の追跡に使用されました。
開発最初の活性型タンパク質は、緑色蛍光タンパク質 (GFP) 単一の点突然変異 (T203H)、設計波長域で非常に低い吸光度に 550 nm8450 からのリードだった。紫外光による光後、この活性型緑色蛍光タンパク質 (PA-GFP) スイッチ 〜 400 から最大吸収 〜 500 nm、おおよそ 100 強さを降伏を高める波長 488 の興奮すると nm。トランスジェニック マウスすべての造血細胞が PA GFP を表現の生成は最初の時間のため、胚中心9の解剖学的定義の明るい部分と暗いゾーンで B 細胞の選択の詳細な分析を許可しました。
スイッチング タンパク質が両方の条件10 間シャトルに対し、光は蛍光状態に非蛍光状態から不可逆変換、光電は別の 1 つの波長からの一方向移行、.この後者の能力は最近蛋白質活動11の光制御のエンジニアに活かされました。
PA GFP レポーターを活用し、我々 は最近の自発のループスのような自己免疫12の新しいモデルの 1 つの胚中心 B 細胞レパートリーを特徴付けられます。このモデルは 1部骨髄、自己反応性 B 細胞受容体ノックアウトの ribonuclear 蛋白質複合体 (14564Igi13,) に特異的な 2 つの部分から骨髄の併用をかくまっていると混合キメラに基づく目的ドナー。約 6 週間ポスト再構成する自発的な自己反応性濾胞脾臓とリンパ節の皮膚に存在している恒常性の条件が達成します。特に、胚中心 B 細胞の人口はほとんど専ら (~ 95%)非 564Igi コンパートメント由来の細胞から成る、これら野生型派生の B 細胞は、自己反応性をなっています。したがって、モデル、様々 な遺伝子があり、ノックアウト、記者を用いた自己反応性胚中心 B 細胞の解析に「プラグ アンド プレイ」のアプローチです。ここでは、自発的な自己反応性濾胞 PA GFP レポーターを運ぶリンパ球移入と混合キメラを生成するための手順をについて説明します。体内のラベリング方法を使用すると、単一胚中心は explanted リンパ系組織と 2 光子顕微鏡を用いた、細胞成分センサーで視覚化できます。その後この単一胚中心からセンサー リンパ球できますフローサイトメトリーで分析したまたは螢光色素アクティブ セル (FACS) を並べ替えで並べ替えられ、下流解析分子と機能追加を受けます。単一の胚中心から自己反応性リンパ球を分析する能力は、自己免疫の分野に新たな洞察を提供する直接適用可能性がありますが、技術や手法の説明はさらに、研究に関連するアプリケーションを検索感染症、腫瘍の転移。
自己免疫疾患モデルマウスの数が多い、自然濾胞16多くの提示があります。ただし、利用可能なモデルの多くを抱く複雑な遺伝的背景やリンパ球の増殖や活性化、悪い記者ラインと正常リンパ球挙動の研究と地域に適したそれらをレンダリングの中央のレギュレータの変異自己免疫疾患のそれぞれ。現在のモデルでは、それどころか、自己反応性野生由来型胚中心 B 細胞によって表される現在の場合遺伝子ノックアウト、記者、必要な組み合わせを使用しての詳細な分析に「プラグ アンド プレイ」アプローチも可能します。活性型 GFP。体内のラベリング方法を使用すると、単一胚中心は explanted リンパ系組織と 2 光子顕微鏡を用いた、細胞成分センサーで視覚化できます。単一胚中心からセンサー リンパ球は、単一のセル、または一括で、分析または並べ替えられた細胞をすることができます。これらの細胞は、自己免疫の分野に新たな洞察を提供する追加の下流分子・機能解析後に受ける場合が。
このプロシージャの成功したパフォーマンスのいくつかの重要なステップがあります。代表的な結果、照射によって示されるように (1,100 Rad) ドナー骨髄再構築が正常に降伏 B 細胞コンパートメントのキメリズムのほぼ完全な受信者骨髄コンパートメントを置き換えるとします。これは重要なポイント、残留受信者由来 B 細胞が ‘暗い’ 胚中心の人口のサブセットをレンダリングします。照射用ソースに関係なく照射の線量/タイミングは動物に最小限の巻き添え組織の損傷と最大破壊的効果をもたらす最適化するようにしました。再構成、高い溶解度を確実に屈する骨粉砕プロトコルと 2000 万合計ドナー細胞の再構成を発見されています。骨髄を抽出するため生殖不能および風邪の氷を作業骨髄ドナーの高生存率が保証されます。必要なドナー骨髄の比率に達すると、細胞は、それ自身をカウントするため、カウントするため骨髄のサブサンプルを取り出すときの因数をカウントする場合は、細心の注意を行使する必要です。混合の共同遠心分離と別々 に再混合し、代わりに、ドナーの骨髄をペレット化をドナーの比率は次の細胞数任意の傾斜を防ぐために提供しています。
混合骨髄キメラ世代のプロトコルは、単独で立つことができるし、希望の記者や遺伝子ノックアウトと自己反応性濾胞とキメラを生成できます。しかし、この 1 つの制限は留まらずドナーを使用する必要です。564Igi ひずみが c57bl/6 j コンジェニック背景あり結果として、他の寄付および受信者 2b コンジェニック背景があるべきである (または 564Igi ひずみが目印して、目的のひずみと自己免疫表現型にも新しいバック グラウンドで確認)。照射プロシージャは免疫寛容環境17を好む傾向がある、いくつかのマイナーな組織適合性の抗原不一致が容認されるかもしれない。しかし、この側面徹底的に場合考慮するべき、特に男性と女性ドナーおよび/または女性男性限定 Y 抗原反応性の可能性があるのため、受信者を混合します。
同様に、プロトコルの photoactivation の側面は、単独で立つことができるし、多くの異なった文脈で使用することがあります。ただし、PA GFP レポーターは現在では間質細胞ですがのすべての造血系統の細胞で活発である UBC プロモーターを利用ではのみ。導入で述べたように、他の活性型、スイッチング、または蛍光レポーター系統利用と実験条件の適切な調整と PA-GFP に代えることができます。
900 を上回るレーザーを維持することによって望ましくないエリアの不注意の photoactivation を避けることが重要です nm イメージング、この波長は photoactivate PA GFP いないとき。自体 photoactivation、レーザー パワーとピクセル滞留時間など、特定の設定によって異なります組織、特定の組織が使用すると、イメージング システムの深さと各アプリケーションが使用される特定のイメージング システムの最適化するようにしました。注意が必要しないように光損傷細胞が同時に下流解析の活性化細胞の十分な表現を得るために、スタック全体の効率的な光を得るために不可欠です。胚中心 B 細胞一般に構成するどこでも 0.5% から脾または皮膚リンパ節 B 細胞の ~ 2% に、センサー単一胚中心 B 細胞全体の ~ 1% を構成する (図 5) の代表の結果からわかるように、人口単一脾臓スライス内に存在します。したがって、解析に成功または細胞のかなりの数の並べ替えは、多数のイベントを処理する必要があります。
The authors have nothing to disclose.
SE デーグンは仲間の Lundbeckfonden とカールスバーグ財団上席研究員です。この仕事の一部また、NNF 医グラント (SE デーグン) によって支えられました。
Antibody, 9D11-A568 | In-house generated | 9D11 hybridoma, kindly provided by MC Carroll, labeled with kit: Biotium 92255 | |
Antibody, 9D11-A647 | In-house generated | 9D11 hybridoma, kindly provided by MC Carroll, labeled with kit: Nordic Biosite ABD-1031 | |
Antibody, FITC anti-mouse CD45.1 | Biolegend | 110705 | |
Antibody, Pacific Blue anti-mouse/human GL7 Antigen (T and B cell Activation Marker) | Biolegend | 144613 | |
Antibody, PE anti-mouse CD169 (Siglec-1) | Biolegend | 142403 | |
Antibody, PE/Cy7 anti-mouse CD38 | Biolegend | 102717 | |
Antibody, PerCP/Cy5.5 anti-mouse/human CD45R/B220 | Biolegend | 103235 | |
Capillary tube, Mylar-wrapped, heparinized | Fisher Scientific | 211766 | |
Cell strainer, 70 µm | Falcon | 352350 | |
Conical tubes, 50 mL | Falcon | 352235 | |
Cover slip, square, 22×22 mm, 0.13-0.17 mm | Thermo Fisher Scientific | 22X22-1 | |
EDTA | Merck | 1,084,180,250 | |
Ethanol, 70% | VWR | 8301.360 | |
Fetal bovine serum | Life Technologies | 10270106 | |
Flow cytometer, FACS Canto II | BD Biosciences | 338962 | |
Flow cytometer, LSRFortessa SORP | BD Biosciences | – | Special order product with 4 lasers (405 nm, 488 nm, 561 nm and 640 nm) |
Grease, high vacuum, Dow Corning | VWR | DOWC1597418 | |
Hemocytometer, Burker-Türk | VWR | 630-1544 | |
Isoflurane, IsoFlo vet. | Orion Pharma | 9658 | |
Lymphocyte separation medium (Lympholyte-M Cell Separation Media) | Cedarlane | CL5035 | |
Microcentrifuge tube, 1.5 mL (Eppendorf) | Sarstedt | 72.690.550 | |
Microscope, Two-photon | Prairie Technologies (now Bruker) | – | Special order Ultima In Vivo Two Photon Microscope |
Mortar w. lip, unglazed, 75 ml | VWR | 410-0110 | |
NaHCO3 | Merck | 1063290500 | |
Needle, 18 gauge | BD Medical | 304622 | |
NH4Cl | VWR | 87,769,290 | |
PBS | Sigma | d8537 | |
Pestle homogenizer | VWR | 47747-358 | |
Pestle, unglazed, 175 mm | VWR | 410-0122 | |
Pipette, Serological, 10 ml | VWR | 612-3700 | |
Pipette, transfer, plastic | Sarstedt | 861,172,001 | |
Plastic paraffin film (Parafilm M) | Bemis | PM996 | |
Plate, 96-well | Falcon | 353910 | |
Surgical forceps, Student Dumont #5 Forceps | FST – Fine Science Tools | 91150-20 | |
Surgical forceps, Student Dumont #7 Forceps | FST – Fine Science Tools | 91197-00 | |
Surgical scissors, Student Fine Scissors, Straight | FST – Fine Science Tools | 91460-11 | |
Syringe, 10 mL | Terumo | SS-10ES1 | |
Syringe, 20 mL | Terumo | SS-20ES1 | |
Syringe, 5 mL | Terumo | SS-05S1 | |
Syringe, Insulin, 0.3 cc | BD Medical | 324827 | |
Tribrissen vet. 24% inj., containing 200 mg sulfadiazin and 40 mg trimethoprim/ml | MSD Animal health | 431577 | |
Trypan blue solution, 0.4% | VWR | K940-100ML | |
Viability dye, eBioscience Fixable Viability Dye eFluor 780 | Thermo Fisher Scientific | 65-0865-14 |