Dette papir beskriver protokoller for evaluering af Tfh og GC B respons i mus model af influenzavirus infektion.
T Follicular Helper (Tfh) celler er en uafhængig CD4+ T celle delmængde specialiseret i at yde hjælp til germinal center (GC) udvikling og produktion af høj-affinitet antistoffer. I influenzavirusinfektion induceres robuste Tfh- og GC B-celleresponser for at lette effektiv virusudryddelse, hvilket giver en kvalificeret musemodel til Tfh-associeret undersøgelse. I dette papir beskrev vi protokoller til påvisning af grundlæggende Tfh-associeret immunrespons under influenzavirusinfektion hos mus. Disse protokoller omfatter: intranasal podning af influenzavirus; cytometribejdning og analyse af polyklonale og antigenspecifikke Tfh-celler, GC B-celler og plasmaceller påvisning af immunfluorescens i GC’er enzymrelateret immunosorbentanalyse (ELISA) af influenzavirusspecifikt antistof i serum. Disse assays dybest set kvantificere differentiering og funktion af Tfh celler i influenzavirus infektion, hvilket giver hjælp til undersøgelser i belyse differentiering mekanisme og manipulation strategi.
I det seneste årti har adskillige undersøgelser været fokuseret på den nyligt identificerede CD4+ T celle delmængde, Tfh celle delmængde, for sine væsentlige roller i germinal center (GC) B udvikling. B celle lymfom 6 (Bcl6), som hovedsagelig betragtes som et gen repressor, er afstamning-definerende faktor Tfh celler for beviser for, at ektopisk udtryk for Bcl6 er tilstrækkelig til at drive Tfh differentiering, mens mangel på Bcl6 resulterer i forsvundet Tfh differentiering1,2,3. I modsætning til andre CD4+ T hjælper delmængder udfører deres effector funktion ved migration til de steder af inflammation, Tfh celler giver B-celle hjælp primært i B celle follikulær zone milt og lymfeknude. Co-stimulerende molekyler ICOS og CD40L, spiller en væsentlig rolle i samspillet mellem Tfh og GC B celler. Under Tfh differentiering, ICOS sender nødvendige signaler fra cognate B-celler og fungerer også som en receptor modtager migration signaler fra tilskuer B-celler til B cellezone lokalisering4,5. CD40L er en mediator af signaler fra Tfh celler til B-celler spredning og overlevelse6. En anden faktor, der spiller den lignende rolle som CD40L, er cytokinEN IL21, som hovedsageligt udskilles af Tfh-celler. IL21 regulerer direkte GC B-cellers udvikling og produktion af antistoffer med høj affinitet, men dets rolle i Tfh-differentiering er stadig kontroversiel7,8. PD-1 og CXCR5, som nu hyppigst anvendes til at identificere Tfh-celler i flowcytometrianalyse, spiller også en væsentlig rolle i differentieringen og funktionen af denne delmængde. CXCR5 er receptoren af B-celle follikulært kemokin og formidler lokaliseringen af Tfh-celler i B-cellesække9. PD-1 er nu identificeret til ikke kun at have follikulær vejledning funktion, men også sende kritiske signaler i processen med GC B celler affinitet modning10. Baseret på disse fund kunne evaluering af ekspressionen af disse molekyler dybest set afspejle modningen og funktionen af Tfh-celler.
GC er en induceret forbigående mikroanatomisk struktur i sekundære lymfoide organer og meget afhængig af Tfh-celler, hvilket er en perfekt udlæsning til at evaluere Tfh-respons. I GC, efter at have modtaget signaler medieret af cytokiner og co-stimulerende molekyler, er B-celler underlagt klasseskift og somatisk hypermutation for at generere antistoffer med høj affinitet11. Differential antistof klasseskift forekommer i differentialcytokin niche, hvor IL4 og IL21 fremkaldeR IgG1 klasseskift, mens IFNγ inducerer IgG2 klasseskift12. Plasmaceller er producenter af udskillede antistoffer og er uhelbredeligt differentierede celler. Ligesom Tfh celler, udvikling af B-celler i GC er forbundet med dynamisk udtryk for mange væsentlige molekyler. Baseret på den aktuelle undersøgelse kan GC B-celler identificeres som B220+PNA+Fas+ eller B220+GL7+Fas+ celler og plasmaceller sammenlignet med deres prækursorer, nedregulerer ekspressionen af B220 og opregulerer CD138-udtryk13. Desuden kan begge disse egenskaber påvises i flowcytometry- og immunfluorescensanalyse, hvilket er en passende evaluering af GC-respons.
Robust cellulære og humoristiske reaktioner er induceret i influenzavirus infektion, med Tfh og Th1 celler dominerer CD4+ T cellerespons14, hvilket gør det til en perfekt model for Tfh celler differentiering undersøgelse. Influenza A/Puerto Rico/8/34 H1N1(PR8), som er en almindeligt anvendt musetilpasset stamme, anvendes ofte i denne undersøgelse14,15,16. Her beskriver vi nogle grundlæggende protokoller for Tfh-undersøgelsesrelevant analyse i influenzavirusinfektion: 1) intranasal podning af PR8-virus; 2) antigenspecifikke Tfh-celler, GC B- og plasmaceller og IL21-detektion med flowcytometri 3) histologisk visualisering af GC; 4) påvisning af antigenspecifik antistoftitler i serum med ELISA. Disse protokoller giver de nødvendige teknikker til nye forskere i Tfh-associeret undersøgelse.
På grund af specialiserede roller i at give B-celle hjælp til at generere høj-affinitet antistoffer, Tfh celler er blevet grundigt undersøgt i mekanismerne for differentiering og manipulation til at give nye strategier for vaccine design. Influenzavirusinfektion fremkalder kraftige Tfh- og GC B-celler, hvilket er en passende model for dette forskningsområde. I dette papir beskrev vi protokoller for influenzavirusinfektion ved intranasal inokulering, evaluering af Tfh-associeret respons ved flowcytometry, immunfluore…
The authors have nothing to disclose.
Vi takker stabe flow cytometry facilitet, ABSL2 facilitet og SPF dyrefacilitet institut Pasteur i Shanghai for deres tekniske hjælp og rådgivning. Dette arbejde blev støttet af følgende tilskud: Strategic Priority Research Program of the Chinese Academy of Sciences (XDB29030103), National Key R&D Program of China (2016YFA0502202), National Natural Science Foundation of China (31570886).
Immunostaining of Tfh cells, NP-specific Tfh cells and Bcl-6 | |||
37% formaldehyde | Sigma | F1635 | |
Anti-CD16/32 mouse | Thermo Fisher Scientific | 14-0161-86 | |
APC-conjugated-IAbNP311-325 MHC class II tetramer | NIH | ||
Bcl-6 PE | Biolegend | 358504 | clone:7D1 |
Biotin-CXCR5 | Thermo Fisher Scientific | 13-7185-82 | clone: SPRCL5 |
CD4 Percp-eFluor 710 | Thermo Fisher Scientific | 46-0041-82 | clone:GK1.5 |
CD44 eVolve 605 | Thermo Fisher Scientifi | 83-0441-42 | clone:IM7 |
CD44 FITC | Thermo Fisher Scientifi | 11-0441-82 | clone:IM7 |
CD62L FITC | BD Pharmingen | 553150 | clone:MEL-14 |
ICOS BV421 | Biolegend | 564070 | clone:7E.17G9 |
PD1 PE/Cy7 | Biolegend | 135216 | clone:29F.1A12 |
Streptavidin BV421 | BD Pharmingen | 563259 | |
Streptavidin PE | BD Pharmingen | 554081 | |
Intracelluar staining of IL21 | |||
37% formaldehyde | Sigma | F1635 | |
anti-human IgG | Jackson ImmunoResearch Laboratories | 109-605-098 | |
Brefeldin A | Sigma | B6542 | |
human FCc IL-21 receptor | R&D System | ||
ionomycin | Sigma | I0634 | |
Live/Dead Fixable Aqua Dead Cell staining kit | Thermo Fisher Scientific | L34966 | |
PMA | Sigma | P1585 | |
Saponin | MP | 102855 | |
GC B and plasma cells staining | |||
B220 APC | Thermo Fisher Scientific | 17-0452-81 | clone:RA3-6B2 |
CD138 PE | BD Pharmingen | 561070 | clone:281-2 |
CD95 (FAS) PE/Cy7 | BD Pharmingen | 557653 | clone:Jo2 |
IgD eFluor 450 | Thermo Fisher Scientific | 48-5993-82 | clone:11-26c |
PNA FITC | Sigma | L7381 | |
Assay of HA-specific antibody titer with ELISA | |||
PR8-HA | Sino Biological | 11684-V08H | |
BSA | SSBC | ||
Goat anti mouse Ig (SBA Clonotyping System-HRP) | SouthernBiotech | 5300-05 | |
Goat anti mouse IgM (SBA Clonotyping System-HRP) | SouthernBiotech | 5300-05 | |
Goat anti mouse IgG1 (SBA Clonotyping System-HRP) | SouthernBiotech | 5300-05 | |
Goat anti mouse IgG2b (SBA Clonotyping System-HRP) | SouthernBiotech | 5300-05 | |
Goat anti mouse IgG2c (SBA Clonotyping System-HRP) | SouthernBiotech | 5300-05 | |
TMB Substrate Reagent Set | BD Pharmingen | 555214 | |
Histology | |||
Alexa Fluor 555-Goat-anti rat IgG | Life Technology | A21434 | |
anti-mouse IgD | Biolegend | 405702 | |
biotinylated PNA | Vector laboratories | B-1075 | |
dilute Alexa Fluor 488-streptavidin | Life Technology | S11223 | |
normal goat serum | SouthernBiotech | 0060-01 | |
Pro-long gold antifade reagent | Thermo Fisher Scientific | P3630 | |
STREPTAVIDIN/BIOTIN blocking kit | Vector laboratories | SP-2002 |