İn vitro türevli mast hücrelerinin üretimi, mast hücresi eksikliği olan farelere işlenmeleri ve farklı anatomik bölgelerde fenotip, sayılar ve engrafted mast hücrelerinin dağılımının analizi için bir yöntem açıklıyoruz. Bu protokol, masthücrelerinin işlevlerini değerlendirmek için kullanılabilir vivo .
Mast hücreleri (MCS) çeşitli dokularda bulunan hematopoetik hücrelerdir ve özellikle cilt, hava yolları ve gastrointestinal sistem gibi dış ortama maruz kalan bölgelerde bol miktarda bulunur. IgE’ye bağımlı alerjik reaksiyonlardaki zararlı rolleriyle bilinen MCS’ler, zehir ve istilacı bakteri ve parazitlere karşı konak savunmasında da önemli oyuncular olarak ortaya çıkmıştır. MC fenotip ve fonksiyonu anatomik konuma göre ve/veya immün yanıtların gelişim türüne veya evresine göre farklılık gösterebilecek mikroçevroronmental faktörlerden etkilenebilir. Bu nedenle, biz ve diğerleri MC işlevleri hakkında fikir edinmek için in vitro yöntemlere göre in vivo yaklaşımları tercih ettik. Burada, fare kemiğinden türetilmiş kültürlü MCC’lerin (BMCMC’ ler) üretimi, genetik olarak MC eksikliği olan farelere benimsenen transferleri ve farklı anatomik bölgelerde benimsenen aktarılan MC’lerin sayılarının ve dağılımının analizi için yöntemleri açıklıyoruz. ‘Mastcell knock-in’ yaklaşımı olarak adlandırılan bu yöntem, son 30 yılda MCS ve MC türevi ürünlerin işlevlerini değerlendirmek için yoğun olarak kullanılmaktadır. Son yıllarda geliştirilen alternatif yaklaşımlar ışığında bu yöntemin avantajlarını ve sınırlamalarını tartışıyoruz.
Mast hücreleri (MCS) pluripotent kemik iliği progenitörlerinden kaynaklanan hematopoetik hücrelerdir1-3. Kemik iliği çıkışı sonrasında, MCS progenitörleri, lokal büyüme faktörlerinin etkisi altında olgun MC’lere dönüştükleri çeşitli dokulara göç ederler1-3. Doku bazlı MC’ler, dış hakaretlere karşı ilk savunma hattı olarak davrandıkları cilt, hava yolları ve gastrointestinal sistem gibi konak-çevre arayüzlerinde stratejik olarak bulunur3-6. MC’ler genellikle “temel” fenotipik özelliklerine ve anatomik konumlarına göre alt sınıflandırılır. Farelerde iki tür MC tanımlanmıştır: “bağ dokusu tipi” MCC’ler (CTMC’ler) ve mukozal MC’ler (MBC’ler)1-3,7,8. CTMC’ler genellikle venüles çevresinde ve sinir liflerinin yakınında bulunur ve serosal boşluklarda bulunurken, MPC’ler bağırsak ve solunum mukozasında intraepithelial konumları işgaleder 1-3.
MCs9-13’ünbiyolojik fonksiyonlarını incelemek için çok sayıda metodoloji uygulanmıştır. Birçok grup, hücre hatları (HMC1 14 veya LAD215,16 insan MC hatları gibi), in vitro türevliMC’ler(insan periferik kan türevliMC’ler 17veya fare kemik iliği gibi) kullanarak in vitro yaklaşımlara odaklanmıştır. türetilmiş kültürlü MCS [BMCMC’ler]18, fetal deri türevli kültürlü MC’ler [FSCMC’ler]19 ve periton hücre türevi MC’ler [PCMCs]20) veya farklı anatomik bölgelerden ex vivo izole PCC’ler. Tüm bu modeller, MC aktivasyonunda yer alan sinyal yolları gibi MC biyolojisinin moleküler ayrıntılarını incelemek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, MCS biyolojisinin önemli bir yönü, fenotipik ve fonksiyonel özelliklerinin(örneğin,sitoplazmik granül proteaz içeriği veya farklı uyaranlara yanıt) anatomik konum ve mikroçevrim2,7ile modüle edilebilmesidir. Vivo ile karşılaşılan bu faktörlerin tam karışımı in vitro, VC işlevleri hakkında fikir edinmek için in vivo yaklaşımları kullanmayı tercih ediyoruz9.
Yaygın olarak kullanılan WBB6F1– Kit W/W-v veya C57BL/6-Kit W-sh/W-sh fareler gibi genetik MC eksikliği olan çeşitli fare suşları vardır. Bu fareler, ana MC büyüme faktörü kök hücre faktörü (SCF)21,22için reseptör olan KIT’in (CD117) ekspresyon ve /veya aktivitesinden yoksundur. Sonuç olarak, bu fareler derin bir MC eksikliğine sahiptir, aynı zamanda c-kit mutasyonları (WBB6F1–Kit W / W-v farelerde) veya azaltılmış c-kit ekspresyasyonu ile sonuçlanan büyük kromozomal inversiyonun etkileri ile ilgili ek fenotipik anormalliklere sahiptir (C57BL / 6-Kit W-sh / W-sh farelerinde)9,10,12,23. Daha yakın zamanda, c-kit-bağımsız constitutive MC eksikliği olan birkaç fare türübildirilmiştir 24-26. Tüm bu fareler ve bazı yeni indüklenen MC eksikliği olan fare türleri son zamanlarda ayrıntılı olarak gözden geçirildi9,10,13.
Burada, fare kemiği iliği türevi kültürlü MC’lerin (BMCMC’ ler) üretimi, MC eksikliği olan farelere benimsenen transferleri ve farklı anatomik bölgelerde benimsenen aktarılan MC’lerin sayılarının ve dağılımının analizi için yöntemleri açıklıyoruz. Bu sözde ‘mast hücre vurma’ yöntemi, MC’lerin ve MC türevi ürünlerin işlevlerini değerlendirmekiçin kullanılabilir. Son yıllarda geliştirilen alternatif yaklaşımlar ışığında bu yöntemin avantajlarını ve sınırlamalarını tartışıyoruz.
İlk açıklamasından neredeyse30yıl sonra 38 , ‘mast cell knock-in‘ yaklaşımı, MCS’lerin vivo olarak neler yapabileceği veya yapamayacağı hakkında değerli bilgiler sağlamaya devam ediyor. MCS’lerin işlevlerinin uzun zamandır alerjideki rolleriyle sınırlı olduğu düşünülüyordu. ‘ Mast cellknock-in‘ yaklaşımı kullanılarak oluşturulan veriler, MCS’lerin diğer işlevlerin yanı sıra, belirli patojenlere karşı konak savunmasında kritik roller oynayabileceğ…
The authors have nothing to disclose.
N.G., Fransız “Fondation pour la Recherche Médicale FRM” ve Philipp Vakfı’ndan burs alan; R.S., Lucile Packard Çocuk Sağlığı Vakfı ve Stanford NIH/NCRR CTSA ödül numarası UL1 RR025744 tarafından desteklenmektedir; Not: Max Kade Vakfı ve Avusturya Bilimler Akademisi’nden Max Kade Bursu ve Avusturya Bilim Fonu’nun (FWF) Schröder Bursu tarafından desteklenmektedir: J3399-B21; S.J.G., Ulusal Sağlık Enstitüleri’nin U19 AI104209, NS 080062 ve Kaliforniya Üniversitesi Tütünle İlgili Hastalık Araştırma Programı’ndan destek verdiğini kabul eder; L.L.R., Artrit Ulusal Araştırma Vakfı (ANRF) ve Ulusal Sağlık Enstitüleri hibesi K99AI110645’in desteğini kabul ediyor.
1% Antibiotic-Antimycotic Solution | Corning cellgro | 30-004-Cl | |
3 ml Syringe | Falcon | 309656 | |
35 mm x 10 mm Dish | Corning cellgro | 430588 | |
5 ml Polystyrene Round Bottom Tube | Falcon | 352058 | |
Acetic Acid Glacial | Fisher Scientific | A35-500 | |
Alcian Blue 8GX | Rowley Biochemical Danver | 33864-99-2 | |
Allegra 6R Centrifuge | Beckman | ||
Anti-mouse CD16/32 (clone 93) Purified | eBioscience | 14-0161-81 | |
2-Mercaptoethanol | Sigma Aldrich | M7522 | |
BD 1 ml TB Syringe | BD Syringe | 309659 | |
BD 22G x1 (0.7 mm x 25 mm) Needles | BD Precision Glide Needle | 205155 | |
BD 25G 5/8 Needles | BD Syringe | 305122 | |
BD 30G x1/2 Needles | BD Precision Glide | 305106 | |
Blue MAX Jr, 15 ml Polypropylene Conical Tube | Falcon | 352097 | |
Chloroform | Fisher Scientific | C298-500 | |
Cytoseal 60 Mounting Medium | Richard-Allan Scientific | 8310-4 | |
Cytospin3 | Shandon | NA | |
DakoCytomation pen | Dako | S2002 | |
Dulbecco Modified Eagle Medium (DMEM) 1x | Corning cellgro | 15-013-CM | |
Ethanol | Sigma Aldrich | E 7023-500ml | |
Fetal Bovine Serum Heat Inactivated | Sigma Aldrich | F4135-500ml | |
FITC Conjugated IgG2b K Rat Isotype Control | eBioscience | 14-4031-82 | |
Fluorescein Isotiocyanate (FITC) Conjugated Anti-mouse KIT (CD117; clone 2B8) | eBioscience | 11-1171-82 | |
Formaldehyde | Fisher Scientific | F79-500 | |
Giemsa Stain Modified | Sigma Aldrich | GS-1L | |
Isothesia | Henry Schein Animal Health | 29405 | |
May-Grunwald Stain | Sigma Aldrich | MG-1L | |
Multiwell 6 well plates | Falcon | 35 3046 | |
Olympus BX60 Microscope | Olympus | NA | |
Paraplast Plus Tissue Embedding Medium | Fisher Brand | 23-021-400 | |
PE Conjugated IgG Armenian Hamster Isotype Control | eBioscience | 12-4888-81 | |
Phosphate-Buffered-Saline (PBS) 1x | Corning cellgro | 21-040-CV | |
Phycoerythrin (PE) Conjugated Anti-mouse FceRIa (clone MAR-1) | eBioscience | 12-5898-82 | |
Propidium Iodide Staining Solution | eBioscience | 00-6990-50 | |
Recombinant Mouse IL-3 | Peprotech | 213-13 | |
Safranin-o Certified | Sigma Aldrich | S8884 | |
Tissue culture flasks T25 25 cm2 | Beckton Dickinson | 353109 | |
Tissue culture flasks T75 75 cm2 | Beckton Dickinson | 353110 | |
Toluidine Blue 1 % Aqueous | LabChem-Inc | LC26165-2 | |
Recombinant Mouse SCF | Peprotech | 250-03 |