Summary

Ligated تطبيق ماوس الفحص باير لتصحيح حلقة لتقييم امتصاص الأمعاء البكتيرية بواسطة خلايا M

Published: December 17, 2011
doi:

Summary

الخلايا M في ظهارة جريب المرتبطة المتخصصة التي تغطي بقع باير لتلعب دورا هاما لالترصد المناعي المخاطي في الأمعاء المرتبطة الأنسجة اللمفاوية. نحن هنا وصف طريقة لتقييم من قبل خلايا جرثومية transcytosis M<em> في الجسم الحي</em>. هذا الأسلوب يوفر طريقة لفهم M – خلية وظيفة في الجهاز المناعي.

Abstract

ويسكن داخل القناة الهضمية لدينا مع عدد هائل من البكتيريا المتعايشة. ويتعرض بشكل مستمر على سطح الغشاء المخاطي في الجهاز الهضمي لهم وأحيانا لمسببات الأمراض. أنسجة الأمعاء المرتبطة اللمفاوية (GALT) تلعب دورا رئيسيا لتحريض الاستجابة المناعية المخاطية لهذه الميكروبات 1 و 2. لبدء الاستجابة المناعية المخاطية ، لا بد من نقل مستضدات المخاطية من لمعة الأمعاء عبر حاجز الظهارية في بصيلات اللمفاوية المنظمة مثل بقع باير. وتتوسط هذه transcytosis مستضد الخلايا المتخصصة التي الظهارية M 3 ، 4. الخلايا هي الخلايا الظهارية M شاذة أن يبلعم بنشاط الجزيئات والميكروبات. على عكس الخلايا الجذعية (DCS) ، والضامة ، لمولدات المضادات التي تستهدف lysosomes للتدهور ، الخلايا M transcytose أساسا المنضوية مستضدات. هذا transcytosis الجزيئات النشطة من خلال الخلايا M يسلم مستضد إلى بصيلات الكامنة اللمفاوية بتنظيمويعتقد د ضروريا لبدء المستضد محددة الاستجابات المناعية المخاطية. ومع ذلك ، فإن تعزيز هذه الآليات الجزيئية امتصاص المستضدات من قبل الخلايا M غير معروفة الى حد كبير. وأفادت ونحن في وقت سابق ان بروتين سكري 2 (GP2) ، وأعرب تحديدا على غشاء البلازما قمية من الخلايا M بين الخلايا المعوية ، بمثابة مستقبلات transcytotic لمجموعة فرعية من المتعايشة enterobacteria والممرضة ، بما في ذلك كولاي والسالمونيلا التيفية الفأرية enterica ضرب مصلي (س. التيفية الفأرية ) ، من خلال الاعتراف FimH ، وهو مكون من النوع الأول الشعرة على الغشاء الخارجي الجرثومي 5. هنا ، نقدم طريقة لتطبيق الفحص a باير الماوس ، حلقة التصحيح لتقييم امتصاص الأمعاء البكتيرية بواسطة خلايا M. هذا الأسلوب هو نسخة محسنة من الحلقة مقايسة الماوس المعوية الموصوفة سابقا 6 ، 7. تحسين نقاط هي كما يلي : 1. وقد استخدم Isoflurane كوكيل مخدر. 2. حوالي 1 سم ligated امب حلقة المعويةتم تعيين جي التصحيح باير لتصل. 3. وكانت البكتيريا fluorescently المسمى تناولها من قبل الخلايا M بواسطة كاشف العلامات مضان أو overexpressing بروتين فلوري مثل البروتين الفلوري الأخضر (GFP). 4. تم الكشف عن الخلايا M في ظهارة جريب المرتبطة تغطي رقعة من قبل باير كله يشن immunostainig مع الأضداد المضادة GP2. 5. وقد لوحظت الفلورسنت transcytosis البكتيرية بواسطة خلايا M عن طريق التحليل المجهري متحد البؤر. ويمكن للمقايسة باير الماوس ، التصحيح حلقة المعوية توريد أي نوع من الإجابة المتعايشة أو البكتيريا المسببة للأمراض transcytosed بواسطة خلايا M ، ويمكن أن يقودنا إلى فهم الآلية الجزيئية لكيفية تنشيط جهاز المناعة من خلال الخلايا المخاطية M.

Protocol

1. إعداد الخلايا البكتيرية الجلسرين متتالية خزنت البكتيريا الفلورية (مثل GFP التيفية الفأرية S. الإعراب) على لوحة LB آغار تحتوي على 100 ​​ميكروغرام / مل من أمبيسيلين. ثقافة مستعمرة واحدة من …

Discussion

فترة حضانة من التصحيح باير ligated مع تعليق الجرثومي هو عادة لمدة 1 ساعة لمراقبة إدراج الجرثومي في الخلايا M. في حالة الحضانة 4 ساعات ، غالبا ما يتم الكشف عن البكتيريا في منطقة الخلايا التائية من بقع باير. كما يتبخر التخدير نشوق isoflurane الفئران يمكن أن تبقي مستقرة ، وفترة …

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

فإن الكتاب أود أن أشكر جميع أعضاء بنك الاستثمار الأوروبي لتطوير هذه التقنية. وأيد هذا البحث في جزء من المنح والمعونات وللبحوث العلمية في المجالات ذات الأولوية على "الاتجار الغشائية" (HO) ، و "ماتريكس من الظواهر المعدية" (KH) والعلماء الشباب (SF وKH) ، والبحث العلمي (HO ) ، والبحث العلمي في مجالات مبتكرة "الخدمات اللوجستية بين الخلايا" (HO) ، من وزارة التربية والتعليم والثقافة والرياضة والعلوم والتكنولوجيا في اليابان.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments (optional)
LB Agar Ampicillin-
100
SIGMA L5667  
Cy3 mono-Reactive
Dye Pack
GE Healthcare PA23001  
Alexa Fluor 350
carboxylic acid,
succinimidyl ester
Invitrogen A10168  
Inhalation anesthesia
apparatus
Shinano Seisakusho SN-487  
Fixation and
Permeabilization
Solution
BD 554722  
Anti mouse
Glycoprotein 2
antibody
MBL D278-3 200-fold dilution (5μg/ml)
Goat Anti-Rat IgG,
F(ab’)2 fragment
specific
Jackson
ImmunoResearch
112-505-006 200-fold dilution (20μg/ml)
Alexa Fluor 633
Phalloidin
Molecular Probes A22284 50-fold dilution
Confocal laser
scanning microscope
Leica Microsystems DMIRE2  
DeltaVision
Restoration
deconvolution
microscope
Applied Precision DeltaVision Core  

Referências

  1. Fagarasan, S., Honjo, T. Intestinal IgA synthesis: regulation of front-line body defences. Nat. Rev. Immunol. 3, 63-72 (2003).
  2. Hapfelmeier, S. Reversible microbial colonization of germ-free mice reveals the dynamics of IgA immune responses. Science. 328, 1705-1709 (2010).
  3. Owen, R. L., Jones, A. L. Epithelial cell specialization within human Peyer’s patches: an ultrastructural study of intestinal lymphoid follicles. Gastroenterology. 66, 189-203 (1974).
  4. Neutra, M. R., Mantis, N. J., Kraehenbuhl, J. P. Collaboration of epithelial cells with organized mucosal lymphoid tissues. Nat. Immunol. 2, 1004-1009 (2001).
  5. Hase, K. Uptake through glycoprotein 2 of FimH(+) bacteria by M cells initiates mucosal immune response. Nature. 462, 226-230 (2009).
  6. Punyashthiti, K., Finkelstein, R. A. Enteropathogenicity of Escherichia coli. I. Evaluation of mouse intestinal loops. Infect. Immun. 4, 473-478 (1971).
  7. Owen, R. L., Pierce, N. F., Apple, R. T., Cray, W. C. M cell transport of Vibrio cholerae from the intestinal lumen into Peyer’s patches: a mechanism for antigen sampling and for microbial transepithelial migration. J. Infect. Dis. 153, 1108-1118 (1986).
  8. Owen, R. L. M cells–entryways of opportunity for enteropathogens. J. Exp. Med. 180, 7-9 (1994).
  9. Clark, M. A., Hirst, B. H., Jepson, M. A. M-cell surface beta1 integrin expression and invasin-mediated targeting of Yersinia pseudotuberculosis to mouse Peyer’s patch M cells. Infect. Immun. 66, 1237-1243 (1998).
  10. Jensen, V. B., Harty, J. T., Jones, B. D. Interactions of the invasive pathogens Salmonella typhimurium, Listeria monocytogenes, and Shigella flexneri with M cells and murine Peyer’s patches. Infect. Immun. 66, 3758-3766 (1998).
  11. Nagai, S. Role of Peyer’s patches in the induction of Helicobacter pylori-induced gastritis. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 104, 8971-8976 (2007).

Play Video

Citar este artigo
Fukuda, S., Hase, K., Ohno, H. Application of a Mouse Ligated Peyer’s Patch Intestinal Loop Assay to Evaluate Bacterial Uptake by M cells. J. Vis. Exp. (58), e3225, doi:10.3791/3225 (2011).

View Video