Summary

Modellazione dell'infezione da virus dell'epatite B nelle cellule non epatiche 293T-NE-3NRs

Published: June 05, 2020
doi:

Summary

Questo manoscritto descrive un protocollo dettagliato per l’infezione da virus dell’epatite B (HBV) in nuove cellule 293T ingegnerizzate (293T-NE-3NRs, che esprime NTCP umana, HNF4, RXR e PPAR) e cellule epatiche tradizionali (HepG2-NE, che esprimono NTCP umani).

Abstract

L’HBV infetta principalmente gli epatociti umani, ma è stato anche trovato per infettare tessuti extraepatici come reni e testicoli. Ciò nonostante, i modelli HBV basati su cellule sono limitati alle linee cellulari dell’epatoma (come HepG2 e Huh7) sovraesprimendo un recettore HBV funzionale, il taurocholate di sodio co-trasportando polipeptide (NTCP). In questo caso, abbiamo utilizzato 293T-NE-3NRs (293T sovraesprimenti umani NTCP, HNF4, RXR e PPAR) e HepG2-NE (HepG2 sovraesprimendo NTCP) come linee cellulari del modello.   L’infezione da HBV in queste linee cellulari è stata eseguita utilizzando particelle di virus HBV concentrate da HepG2.2.15 o co-culcolando HepG2.2.15 con le linee cellulari di destinazione. L’immunofluorescenza HBcAg per HBcAg è stata eseguita per confermare l’infezione da HBV. I due metodi qui presentati ci aiuteranno a studiare l’infezione da HBV nelle linee cellulari non epatiche.

Introduction

L’epatite B influisce sulla vita di oltre 2 miliardi di persone ed è una delle principali minacce per la salute pubblica. Circa 257 milioni di persone sono cronicamente infettate dal virus dell’epatite B (HBV) in tutto il mondo, causando un grande fardello per la società1. Gli epatociti non sono le uniche cellule infettate da HBV e altre cellule nel tessuto non epatico, come rene e testicoli, sono anche infettate da questo virus2,3. Attualmente, i modelli cellulari di infezione da HBV sono limitati agli epatociti umani con solo pochi modelli di linee cellulari non epatiche. Ciò ostacola lo studio dell’infezione da HBV e della patologia correlata all’HBV dei tessuti non epatici. Qui presentiamo protocolli per studiare l’infezione da HBV nelle cellule 293T non epatiche e nelle cellule a base di epatoma.

Il polipeptide co-trasporto del taurocholato di sodio (NTCP) è un recettore funzionale per l’epatite B umana e il virus dell’epatite D4. Il fattore nucleare di epatocita 4 (HNF4), il recettore X dei resinoidi ( ) e il recettore attivato dal proliferatore perossisoso (PPAR) sono fattori di trascrizione arricchiti di fegato che limitano il tropismo virale dell’HBV. Sono stati verificati per promuovere la sintesi dell’RNA pregenomico HBV e supportano la replicazione dell’HBV in una linea cellulare non epatoma5. Abbiamo costruito tre diverse linee cellulari, le linee cellulari HepG2 che esprimono NTCP (HepG2-NE), la linea cellulare 293T che esprime NTCP (293T-NE) e la linea cellulare 293T che esprime quattro geni ospiti; NTCP, HNF4, RXR e PPAR (293T-NE-3NRs). Sono stati sviluppati due metodi per l’infezione da HBV sulla base di 293T-NE-3NRs (Figura 1). Il primo metodo utilizza l’inoculazione in 293T-NE-3NR con elevata equivalenza genomica virale (alto GEq (150), DMSO e PEG8000) per 24 h. Il secondo metodo impiega la co-coltura 293T-NE-3NRs con HepG2.2.15, che può produrre particelle HBV (basso GEq (circa 1,83) senza DMSO e PEG8000), emulando così da vicino le condizioni naturali.

Le cellule HepG2.2.15 sono derivate dalla linea EpG2 e secernono cronicamente particelle infettive HBV, così come particelle subvirali nel mezzo di coltura6,7. La ciclosporina A (CsA) è un immunosoppressore clinicamente utilizzato per la soppressione del rifiuto dello xenotrapianto. Gli studi hanno dimostrato che la CA inibisce l’ingresso dell’HBV negli epotociti coltivati inibendo l’attività di trasporto di NTCP e bloccando il legame di NTCP a grandi proteine di inviluppo8.

Le cellule EpG2-NE sono state usate come controllo positivo, mentre le cellule trattate dalla CsA sono state usate come controllo negativo. Confrontandoci con i gruppi di controllo positivi e negativi, possiamo scoprire quali geni ospiti svolgono un ruolo fondamentale nell’infezione da HBV. Inoltre, attraverso questa modalità di infezione da HBV, possiamo anche trovare altri nuovi meccanismi o geni ospiti coinvolti nell’infezione da HBV.

Protocol

Coltura, raccolta di supernatanti da cellule HepG2.2.15 e infezione da HBV devono essere eseguite nel laboratorio di livello di biosicurezza II (P2) o di livello di biosicurezza III (P3) secondo le linee guida sulla biosicurezza nel paese. Le pratiche di sicurezza di laboratorio devono essere seguite per garantire la sicurezza del personale di laboratorio e tutte devono essere vaccinate e rilevate HBsAb positive prima di eseguire esperimenti HBV. Osservare lo stato delle cellule ad ogni passo prima di procedere al passag…

Representative Results

Abbiamo costruito pSIN-NTCP-EGFP plasmid esprimendo la fusione NTCP ed EGFP e con resistenza puromycina. Il plasmide è stato trasincato nelle cellule HepG2 e 293T per costruire linee cellulari stabili HepG2-NE e 293T-NE esprimendo NTCP ed EGFP. Plasmids (pSIN-HNF4, pSIN-RXR, pLV-PPAR-puro-flag) con resistenza ed espressione sono stati transinfettati in cellule 293T-NE per costruire una linea cellulare stabile che esprime 4 geni host9. L’espressione di NTCP-EGFP può essere osservata dalla fluores…

Discussion

Qui, introduciamo protocolli per l’infezione da HBV in 293T-NE-3NR non epatici e cellule HepG2-NE basate sull’epatoma. 293T-NE-3NRs erano adatti per l’infezione da HBV sia ad alto che a basso GEq. I seguenti passaggi critici devono essere presi in considerazione durante l’utilizzo del nostro protocollo. Lo stato della cellula è un fattore importante per un’infezione di successo. Il mezzo di infezione deve essere cambiato tempestivamente dopo il periodo iniziale dell’infezione da HBV. Le cellule 293T-NE-3NRs sono tipicam…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Questo lavoro è stato sostenuto dalla National Natural Science Foundation of China (n. 81870432 e 81570567 a X.L.) (da n. 81571994 a P.N.S.), Fondo di ricerca per giovani scienziati internazionali (n. 81950410640 a W.I.); La Li Ka Shing Shantou University Foundation (n. Da L1111 2008 a P.N.S.). Ringraziamo il prof.

Materials

0.45μm membrane filter Millex-HV SLHU033RB Filter for HepG 2.2.15 supernatant
293T-NE Laboratory construction —— Cell model for HBV infection
293T-NE-3NRs Laboratory construction —— Cell model for HBV infection
594 labeled goat against rabbit IgG ZSGB-BIO ZF-0516 For immunofluorescence assay,second antibody
6-well plate BIOFIL TCP010006 For co-culture
Amicon Ultra 15 ml Millipore UFC910008 For concentration of HepG 2.2.15 supernatant
BSA Beyotime ST023 For immunofluorescence assay
Cyclosporin A Sangon biotech 59865-13-3 inhibitor of HBV infection
DAPI Beyotime C1006 For nuclear staining
Diagnostic kit for Quantification of Hepatitis B Virus DNA(PCR-Fluorescence Probing) DAAN GENE 7265-2013 For HBV DNA detection
DMEM HyClong SH30243.01 For culture medium
DMSO Sigma-Aldrich D5879 For improvement of infection efficiency
Fetal bovine serum(FBS) CLARK Bioscience FB25015 For culture medium
Fluorescence microscope ZEISS Axio observer Z1 For immunofluorescence assay
HepG2-NE Laboratory construction —— Cell model for HBV infection
HBcAg antibody ZSGB-BIO ZA-0121 For immunofluorescence assay, primary antibody
PBS ZSGB-BIO ZLI-9062 For cell wash
PEG8000 Merck P8260 For infection medium
Penicillin-Streptomycin-Glutamine Thermo Fisher 10378016 For culture medium
Transwell CORNING 3412 For co-culture
Tween 20 sigma-Aldrich WXBB7485V For PBST
Virkon Douban 6971728840012 Viruside

Riferimenti

  1. World Health Organization. Global hepatitis report, 2017. World Health Organization. , (2017).
  2. Yoffe, B., Burns, D. K., Bhatt, H. S., Combes, B. Extrahepatic hepatitis B virus DNA sequences in patients with acute hepatitis B infection. Hepatology. 12, 187-192 (1990).
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Citazione di questo articolo
Sun, X., Yang, X., Zeng, C., Attia Koutb Megahed, F., Zhou, Q., Liu, T., Iqbal, W., Sun, P., Zhou, X. Modeling Hepatitis B Virus Infection in Non-Hepatic 293T-NE-3NRs Cells. J. Vis. Exp. (160), e61414, doi:10.3791/61414 (2020).

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