Summary

Aislamiento de células linfoides innatas del grupo 2 de la mucosa nasal del ratón para detectar la expresión de CD226

Published: May 10, 2022
doi:

Summary

Las células linfoides innatas del grupo 2 (ILC2), implicadas en la inflamación tipo 2, participan principalmente en la respuesta a la infección por helmintos, enfermedades alérgicas, homeostasis metabólica y reparación de tejidos. En este estudio, se demuestra un procedimiento para aislar ILC2s de la mucosa nasal murina y detectar la expresión de CD226.

Abstract

Con abundantes investigaciones sobre células linfoides innatas del grupo 2 (ILC2) publicadas a lo largo de los años, se sabe ampliamente que las ILC2 están implicadas en la regulación de diversos procesos patológicos, incluida la inmunidad antihelmintos, la reparación de tejidos, la termogénesis y las enfermedades autoinmunes como el asma y la rinitis alérgica (AR). Las ILC2 residen permanentemente en tejidos periféricos como la piel, el intestino, los pulmones y la cavidad nasal; Sin embargo, hay información limitada sobre sus funciones exactas en la inmunidad de la mucosa nasal. CD226 es una molécula coestimuladora activadora, expresada principalmente en células asesinas naturales (NK), células T y monocitos inflamatorios. Sin embargo, sigue sin conocerse si las ILC2 expresan CD226 o desempeñan un papel en la patogénesis de las enfermedades relacionadas con ILC2. Aquí, establecimos un método para aislar e identificar ILC2s de la mucosa nasal y detectamos la expresión de CD226 en ILC2s obtenidas de ratones sanos y AR. Aquí, describimos este protocolo para el aislamiento e identificación de ILC2 de la mucosa nasal del ratón, que ayudará a explorar el mecanismo patológico interno de los trastornos inmunológicos en las enfermedades de la mucosa nasal.

Introduction

Las células linfoides innatas del grupo 2 (ILC2) se descubrieron por primera vez en los tejidos de la cavidad peritoneal de ratones y posteriormente se demostró que estaban presentes en la sangre y otros tejidos periféricos como los pulmones, la piel y la cavidad nasal 1,2,3. Como células residentes en tejidos, las ILC2 se mantienen y proliferan principalmente localmente y funcionan como los primeros protectores que responden a estímulos dañinos exógenos mediante la producción de numerosas citoquinas tipo 2 e induciendo inmunidad tipo 2 4,5,6. Las ILC2 también pueden ejercer sus efectos traficando hacia los tejidos infectados 7,8.

Al igual que las células T-helper 2 (Th2), las complicadas redes reguladoras de ILC2 aseguran su participación significativa en la progresión de diversas enfermedades inflamatorias tipo 2, incluidas las enfermedades alérgicas de las vías respiratorias 8,9. En el asma, las alarminas derivadas de células epiteliales pueden activar ILC2, que promueven aún más la inflamación pulmonar a través de la secreción de interleucina (IL)-4, IL-5 e IL-1310. Los estudios clínicos también han indicado que los niveles de ILC2 fueron significativamente elevados en el esputo y la sangre de pacientes con asma grave, lo que sugiere una asociación de ILC2 con la gravedad del asma y su función como predictor de la progresión del asma11.

La rinitis alérgica (RA) es una enfermedad inflamatoria crónica común que afecta a millones de personas anualmente, y los tratamientos efectivos para esta enfermedad son limitados12,13. Las ILC2 juegan un papel crucial en la fisiopatología de la RA, ya sea en la fase de sensibilización o en la fase de generación de síntomas e inflamación14. En pacientes con AR, los niveles de ILC2 en la sangre periférica han sido reportados elevados tanto local como sistémicamente15. Sin embargo, ciertos efectos y los mecanismos subyacentes de ILC2 sobre la fisiopatología y la progresión de AR aún requieren una exploración adicional.

CD226 – una glicoproteína transmembrana que sirve como molécula coestimuladora – se expresa principalmente en células asesinas naturales (NK), células T y otros monocitos inflamatorios16,17. La interacción de CD226 y sus ligandos (CD155 y/o CD112) o competidor (TIGIT) le permite participar en las funciones biológicas de varias células inmunes18. La unión de los ligandos en las células presentadoras de antígeno a CD226 en el linfocito citotóxico (CTL) promueve la activación de ambas células simultáneamente, mientras que la activación de CTL puede ser suprimida aún más por TIGIT (inmunorreceptor de células T con dominios Ig e ITIM), el competidor de CD226 19,20. Un estudio ex vivo en humanos reveló que CD226 y CD155 en células T regulan el equilibrio entre Th1 / Th17 y Th2 a través de la modulación diferencial de los subconjuntosTh 21. El CD226 también puede mediar la adhesión plaquetaria y la actividad de destrucción tumoral NK22,23. Mientras tanto, CD226 está bien estudiado en la patogénesis de diversas enfermedades infecciosas, enfermedades autoinmunes y tumores 18,24,25. En la actualidad, CD226 se ha convertido en un nuevo punto brillante para la inmunoterapia. Los estudios han encontrado que las vesículas extracelulares pueden revertir la expresión de CD226 en las células NK para restablecer su actividad citotóxica e intervenir en la progresión del cáncer de pulmón26. Un estudio reciente ha revelado un subgrupo de ILC del grupo intestinal fetal 3 caracterizado con una alta expresión de CD226 por secuenciación de ARN unicelular27, lo que indica que CD226 podría ejercer funciones en la inmunidad mediada por células linfoides innatas.

Nuestro conocimiento sobre las ILC2 en la inflamación de las vías respiratorias se basa principalmente en estudios sobre el asma; Sin embargo, se sabe poco sobre sus funciones en la inmunidad de la mucosa nasal. Por lo tanto, se estableció un protocolo para aislar e identificar ILC2s de la mucosa nasal. El estudio se centra en la expresión de CD226 en ILC2s en tejidos nasales y su variación entre ratones sanos y AR. Esto puede proporcionar nuevos conocimientos sobre los mecanismos subyacentes de la regulación mediada por ILC2 en la inmunidad local y servir como base para desarrollar nuevos enfoques para el tratamiento de AR.

Protocol

Todos los experimentos se realizaron de acuerdo con las Pautas de Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio. Todos los procedimientos y protocolos fueron aprobados por el Comité de Ética en Investigación Científica de la Cuarta Universidad Médica Militar (Nº 20211008). 1. Establecimiento del modelo Murine AR Alojar ratones machos y hembras C57BL / 6 de tipo salvaje (WT) de 8 a 12 semanas en condiciones específicas libres de patógenos y proporcionar comida y ag…

Representative Results

Se desarrolló un modelo murino inducido por OVA para explorar el papel de ILC2s en AR. La construcción del modelo murino AR se basó en estudios previos con ligeras modificaciones 28,29,30,31. Se capturó un video de 10 minutos para medir la frecuencia de los estornudos y el rascado nasal después del último desafío nasal. Los síntomas alérgicos de los ratones AR inducidos por OVA se pres…

Discussion

Las ILC2 están estrechamente asociadas con la inflamación tipo 2 y los trastornos inflamatorios, como lo demuestra un número creciente de estudios. Tanto los modelos de ratón como la observación humana contribuyen a una mejor comprensión de su función en las vías respiratorias superiores. En la fisiopatología del asma, las ILC2 se activan a través de la linfopoyetina del estroma tímico, IL-25 e IL-33, que son producidas principalmente por células epiteliales. Luego, reflejando las células Th2, las ILC2 produ…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

R.Z. fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (No. 81871258) y fondos proporcionados por la Cuarta Universidad Médica Militar (No.2020rcfczr). Y.Z. fue apoyado por el Programa de Investigación Básica de Ciencias Naturales de Shaanxi (No. 2021JM-081).

Materials

Aluminum hydroxide Meilun biological Technology 21645-51-2
CD11b eBioscience 11-0112-82 Used in antibody coctail
CD11c BioLegend 117306 Used in antibody coctail
CD16/32 BioLegend 101302 Clone: 93; Dilution 1:100
CD226 BioLegend 128812 Used in antibody coctail
CD3e BioLegend 100306 Used in antibody coctail
CD45 BioLegend 103128 Used in antibody coctail
CD45R eBioscience 11-0452-82 Used in antibody coctail
CD90.2 BD Pharmingen 553014 Used in antibody coctail
Collagenase IV DIYIBio DY40128
CountBright absolute counting beads Invitrogen C36950 absolute counting beads
Dnase Equation 1 Beyotime D7076
Fetal Bovine Serum gibco 10270-106
Fixable Viability Dye eFluor 520 (FITC) eBioscience 65-0867-14 FVD
HBSS, calcium, magnesium Servicebio G4204-500
KLRG1 eBioscience 17-5893-81 Used in antibody coctail
NaN3 SIGMA S2002
NovoExpress software AgilentTechnologies Version 1.5.0 flow cytometry (FCM) analysis software
OVA SIGMA 9006-59-1
PBS, 1x Servicebio G4202-500
PBS, 10x Servicebio G4207-500
Percoll Yeasen 40501ES60 density gradient media
RPMI 1640 culture media Corning 10-040-CVRV
Spectral cell analyzer SONY SA3800

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Citazione di questo articolo
Xie, Y., Zhang, Y., Liu, Y., Wang, Y., Cheng, K., Zhuang, R., Bian, K. Isolation of Group 2 Innate Lymphoid Cells from Mouse Nasal Mucosa to Detect the Expression of CD226. J. Vis. Exp. (183), e63525, doi:10.3791/63525 (2022).

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