Summary

चूहों में इन्फ्लूएंजा ए वायरस संक्रमण के दौरान टी कूप सहायक कोशिकाओं और अंकुरित केंद्र प्रतिक्रिया का मूल्यांकन

Published: June 27, 2020
doi:

Summary

यह पेपर इन्फ्लूएंजा वायरस संक्रमण के माउस मॉडल में टीएफएच और जीसी बी प्रतिक्रिया का मूल्यांकन करने के प्रोटोकॉल का वर्णन करता है।

Abstract

टी कूप सहायक (Tfh) कोशिकाओं एक स्वतंत्र CD4+ टी सेल सबसेट अंकुरित केंद्र (जीसी) विकास और उच्च आत्मीयता एंटीबॉडी के उत्पादन के लिए मदद प्रदान करने में विशेषज्ञता है । इन्फ्लूएंजा वायरस संक्रमण में, प्रभावी वायरस उन्मूलन की सुविधा के लिए मजबूत टीएफएच और जीसी बी सेल प्रतिक्रियाएं प्रेरित होती हैं, जो टीएफएच से जुड़े अध्ययन के लिए एक योग्य माउस मॉडल प्रदान करती हैं। इस पेपर में हमने चूहों में इन्फ्लूएंजा वायरस के संक्रमण के दौरान बेसिक टीएफएच से जुड़ी प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया का पता लगाने में प्रोटोकॉल का वर्णन किया । इन प्रोटोकॉल में शामिल हैं: इन्फ्लूएंजा वायरस का इंट्रानासल टीका; पॉलीक्लोनल और एंटीजन-विशिष्ट टीएफएच कोशिकाओं, जीसी बी कोशिकाओं और प्लाज्मा कोशिकाओं का प्रवाह साइटोमेट्री धुंधला और विश्लेषण; जीसी का इम्यूनोफ्लोरेसेंस डिटेक्शन; सीरम में इन्फ्लूएंजा वायरस-विशिष्ट एंटीबॉडी के एंजाइम से जुड़े इम्यूनोसोर्बेंट परख (एलिसा) । ये परख मूल रूप से इन्फ्लूएंजा वायरस संक्रमण में टीएफएच कोशिकाओं के भेदभाव और कार्य की मात्रा निर्धारित करते हैं, इस प्रकार भेदभाव तंत्र और हेरफेर रणनीति को स्पष्ट करने में अध्ययन के लिए मदद प्रदान करते हैं।

Introduction

हाल के दशक में, कई अध्ययनों को अंकुरित केंद्र (जीसी) बी विकास में अपनी आवश्यक भूमिकाओं के लिए नए पहचाने गए सीडी 4+ टी सेल सबसेट, टीएफएच सेल सबसेट पर केंद्रित किया गया है। बी सेल लिंफोमा 6 (बीसीएल6), जिसे मुख्य रूप से जीन दमनकारी माना जाता है, इस साक्ष्य के लिए टीएफएच कोशिकाओं का वंश-परिभाषित कारक है कि बीसीएल 6 की एक्टोपिक अभिव्यक्ति टीएफएच भेदभाव को चलाने के लिए पर्याप्त है, जबकि बीसीएल6 के परिणाम की कमी गायब हो गई टीएफएच विभेदन1,2,3। अन्य सीडी 4+ टी सहायक सबसेट सूजन की साइटों पर माइग्रेशन द्वारा अपने प्रभावक कार्य करने के विपरीत, टीएफएच कोशिकाएं मुख्य रूप से तिल्ली और लिम्फ नोड के बी सेल कूप क्षेत्र में बी सेल सहायता प्रदान करती हैं। सह-उत्तेजक अणु आईसीओएस और सीडी 40एल, टीएफएच और जीसी बी कोशिकाओं के बीच बातचीत में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। टीएफएच भेदभाव के दौरान, आईसीओ कॉग्नेट बी कोशिकाओं से आवश्यक संकेतों को प्रसारित करता है और बी सेल जोन स्थानीयकरण4,5के लिए दर्शक बी कोशिकाओं से माइग्रेशन सिग्नल प्राप्त करने वाले रिसेप्टर के रूप में भी कार्य करता है। CD40L बी कोशिकाओं के प्रसार और अस्तित्व6के लिए टीएफएच कोशिकाओं से संकेतों का एक मध्यस्थ है । CD40L के समान भूमिका निभाने वाला एक अन्य कारक साइटोकिन आईएल21 है, जो मुख्य रूप से टीएफएच कोशिकाओं द्वारा स्रावित किया जाता है। IL21 सीधे जीसी बी कोशिकाओं के विकास और उच्च आत्मीयता एंटीबॉडी के उत्पादन को नियंत्रित करता है, लेकिन Tfh भेदभाव में अपनी भूमिका अभी भी विवादास्पद7,8है । पीडी-1 और सीएक्ससीआर 5, जो अब प्रवाह साइटोमेट्री विश्लेषण में टीएफएच कोशिकाओं की पहचान करने में सबसे अधिक उपयोग किए जाते हैं, इस सबसेट के विभेदन और कार्य में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। CXCR5 बी सेल कूप केमोकिन का रिसेप्टर है और बी सेल कूप9में टीएफएच कोशिकाओं के स्थानीयकरण में मध्यस्थता करता है। पीडी-1 की पहचान अब न केवल कूप मार्गदर्शन समारोह के लिए की गई है बल्कि जीसी बी कोशिकाओं आत्मीयता परिपक्वता10की प्रक्रिया में महत्वपूर्ण संकेतों को भी प्रसारित करती है । इन निष्कर्षों के आधार पर, इन अणुओं की अभिव्यक्ति का मूल्यांकन मूल रूप से टीएफएच कोशिकाओं की परिपक्वता और कार्य को प्रतिबिंबित कर सकता है।

जीसी माध्यमिक लिम्फोइड अंगों में एक प्रेरित क्षणिक माइक्रोएनाटॉमिकल संरचना है और टीएफएच कोशिकाओं पर अत्यधिक निर्भर है, इस प्रकार टीएफएच प्रतिक्रिया का मूल्यांकन करने के लिए एक आदर्श रीडआउट है। जीसी में, साइटोकिन्स और सह-उत्तेजक अणुओं द्वारा मध्यस्थता किए गए संकेतों को प्राप्त करने के बाद, बी कोशिकाएं उच्च-आत्मीयता एंटीबॉडी11उत्पन्न करने के लिए वर्ग स्विचिंग और दैहिक हाइपरम्यूटेशन के अधीन हैं। अंतर एंटीबॉडी वर्ग स्विचिंग अंतर साइटोकिन आला में होता है, जिसमें आईएल4 और आईएल21 आईजीजी 1 वर्ग स्विचिंग को प्रेरित करते हैं जबकि IFNγ आईजीजी 2 वर्ग स्विचिंग12को प्रेरित करता है। प्लाज्मा कोशिकाएं गुप्त एंटीबॉडी के उत्पादक हैं और मरणासन्न विभेदित कोशिकाएं हैं। टीएफएच कोशिकाओं की तरह, जीसी में बी कोशिकाओं का विकास कई महत्वपूर्ण अणुओं की गतिशील अभिव्यक्ति से जुड़ा हुआ है। वर्तमान अध्ययन के आधार पर, जीसी बी कोशिकाओं को B220 + PNA+Fas+ या B220+GL7+Fas +कोशिकाओं और प्लाज्मा कोशिकाओं के रूप में पहचाना जा सकता है, उनके अग्रदूतों की तुलना में, B220 की अभिव्यक्ति को कम करना और CD138 अभिव्यक्ति13को बढ़ाया जा सकता है । क्या अधिक है, इन दोनों विशेषताओं प्रवाह साइटोमेट्री और इम्यूनोफ्लोरेसेंस विश्लेषण में पता लगाया जा सकता है, इस प्रकार जीसी प्रतिक्रिया का उचित मूल्यांकन किया जा रहा है ।

मजबूत सेलुलर और विनोदी प्रतिक्रियाएं इन्फ्लूएंजा वायरस संक्रमण में प्रेरित होती हैं, टीएफएच और टीएच1 कोशिकाओं पर हावी होने वाली सीडी 4+ टी सेल रिस्पांस14,जो इसे टीएफएच कोशिकाओं के भेदभाव अध्ययन के लिए एक आदर्श मॉडल बनाती है। इन्फ्लूएंजा ए/प्यूर्टो रिको/8/34 एच1एन1 (पीआर8), जो आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला माउस-अनुकूलित तनाव है, अक्सर इस अध्ययन में14,15,16का उपयोग किया जाता है । यहां, हम टीएफएच अध्ययन के कुछ बुनियादी प्रोटोकॉल का वर्णन करते हैं-इन्फ्लूएंजा वायरस संक्रमण में प्रासंगिक परख: 1) पीआर 8 वायरस का इंट्रानासल टीका; 2) एंटीजन-विशिष्ट टीएफएच कोशिकाएं, जीसी बी और प्लाज्मा कोशिकाएं और प्रवाह साइटोमेट्री के साथ आईएल21 का पता लगाना; 3) जीसी के हिस्टोलॉजिकल विज़ुअलाइज़ेशन; 4) एलिसा के साथ सीरम में एंटीजन-विशिष्ट एंटीबॉडी टाइटर का पता लगाना। ये प्रोटोकॉल टीएफएच से जुड़े अध्ययन में नए शोधकर्ताओं के लिए आवश्यक तकनीक प्रदान करते हैं।

Protocol

पशु प्रयोगों को चीन के शंघाई के संस्थान पाश्चर की संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति द्वारा अनुमोदित किया गया था । सभी प्रयोग संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति द्वारा अनुमोदित पशु प्रोटोकॉल के आधार ?…

Representative Results

इन्फ्लूएंजा वायरस संक्रमण में माउस रुग्णता का लक्षण वर्णनइन्फ्लूएंजा वायरस संक्रमण के बाद, चूहों कम सक्रिय और बीमारी के कारण एनोरेक्सिक होते हैं, जो गंभीर वजन घटाने से परिलक्षित होता है, माउस…

Discussion

उच्च आत्मीयता एंटीबॉडी पैदा करने के लिए बी-सेल मदद प्रदान करने में विशेष भूमिकाओं के कारण, टीके डिजाइन के लिए नई रणनीतियों को प्रदान करने के लिए भेदभाव और हेरफेर के तंत्र में टीएफएच कोशिकाओं का बड़े पै?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

हम उनकी तकनीकी मदद और सलाह के लिए शंघाई के इंस्टीटयूट पाश्चर के फ्लो साइटोमेट्री फैसिलिटी, एबीएसएल2 फैसिलिटी और एसपीएफ एनिमल फैसिलिटी के कर्मचारियों को धन्यवाद देते हैं । इस काम को निम्नलिखित अनुदानों द्वारा समर्थित किया गया था: चीनी विज्ञान अकादमी (XDB29030103), चीन के राष्ट्रीय कुंजी अनुसंधान और विकास कार्यक्रम (2016YFA0502202), नेशनल नेचुरल साइंस फाउंडेशन ऑफ चाइना (31570886) का रणनीतिक प्राथमिकता अनुसंधान कार्यक्रम।

Materials

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

Referências

  1. Johnston, R. J., et al. Bcl6 and Blimp-1 are reciprocal and antagonistic regulators of T follicular helper cell differentiation. Science. 325 (5943), 1006-1010 (2009).
  2. Nurieva, R. I., et al. Bcl6 mediates the development of T follicular helper cells. Science. 325 (5943), 1001-1005 (2009).
  3. Yu, D., et al. The transcriptional repressor Bcl-6 directs T follicular helper cell lineage commitment. Immunity. 31 (3), 457-468 (2009).
  4. Pedros, C., et al. A TRAF-like motif of the inducible costimulator ICOS controls development of germinal center TFH cells via the kinase TBK1. Nature Immunology. 17 (7), 825-833 (2016).
  5. Xu, H., et al. Follicular T-helper cell recruitment governed by bystander B cells and ICOS-driven motility. Nature. 496 (7446), 523-527 (2013).
  6. Lee, S. K., et al. B cell priming for extrafollicular antibody responses requires Bcl-6 expression by T cells. The Journal of Experimental Medicine. 208 (7), 1377-1388 (2011).
  7. Zotos, D., et al. IL-21 regulates germinal center B cell differentiation and proliferation through a B cell-intrinsic mechanism. The Journal of Experimental Medicine. 207 (2), 365-378 (2010).
  8. Vogelzang, A., et al. A fundamental role for interleukin-21 in the generation of T follicular helper cells. Immunity. 29 (1), 127-137 (2008).
  9. Ansel, K. M., et al. A chemokine-driven positive feedback loop organizes lymphoid follicles. Nature. 406 (6793), 309-314 (2000).
  10. Shi, J., et al. PD-1 Controls Follicular T Helper Cell Positioning and Function. Immunity. 49 (2), 264-274 (2018).
  11. Methot, S. P., Di Noia, J. M. Molecular Mechanisms of Somatic Hypermutation and Class Switch Recombination. Advanced ImmunoChemical. 133, 37-87 (2017).
  12. Crotty, S. Follicular helper CD4 T cells (TFH). Annual Review of Immunology. 29, 621-663 (2011).
  13. Calame, K. L. Plasma cells: finding new light at the end of B cell development. Nature Immunology. 2 (12), 1103-1108 (2001).
  14. Yoo, J. K., Fish, E. N., Braciale, T. J. LAPCs promote follicular helper T cell differentiation of Ag-primed CD4+ T cells during respiratory virus infection. The Journal of Experimental Medicine. 209 (10), 1853-1867 (2012).
  15. Leon, B., Bradley, J. E., Lund, F. E., Randall, T. D., Ballesteros-Tato, A. FoxP3+ regulatory T cells promote influenza-specific Tfh responses by controlling IL-2 availability. Nature Communications. 5, 3495 (2014).
  16. He, L., et al. Extracellular matrix protein 1 promotes follicular helper T cell differentiation and antibody production. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 115 (34), 8621-8626 (2018).
  17. León, B., et al. Regulation of TH2 development by CXCR5+ dendritic cells and lymphotoxin-expressing B cells. Nature Immunology. 13 (7), 681-690 (2012).
  18. Wang, H., et al. The transcription factor Foxp1 is a critical negative regulator of the differentiation of follicular helper T cells. Nature Immunology. 15 (7), 667-675 (2014).
  19. Bouvier, N. M., Lowen, A. C. Animal Models for Influenza Virus Pathogenesis and Transmission. Viruses. 2 (8), 1530-1563 (2010).
  20. Miyauchi, K., et al. Protective neutralizing influenza antibody response in the absence of T follicular helper cells. Nature Immunology. 17 (12), 1447-1458 (2016).
  21. Rodriguez, L., Nogales, A., Martinez-Sobrido, L. Influenza A Virus Studies in a Mouse Model of Infection. Journal of Visualized Experiments. (127), (2017).
  22. Kitano, M., et al. Bcl6 protein expression shapes pre-germinal center B cell dynamics and follicular helper T cell heterogeneity. Immunity. 34 (6), 961-972 (2011).
  23. Yusuf, I., et al. Germinal center T follicular helper cell IL-4 production is dependent on signaling lymphocytic activation molecule receptor (CD150). The Journal of Immunology. 185 (1), 190-202 (2010).
  24. Sun, J., Dodd, H., Moser, E. K., Sharma, R., Braciale, T. J. CD4+ T cell help and innate-derived IL-27 induce Blimp-1-dependent IL-10 production by antiviral CTLs. Nature Immunology. 12 (4), 327-334 (2011).
check_url/pt/60523?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
Wang, M., Huang, Y., Gu, W., Wang, H. Evaluation of T Follicular Helper Cells and Germinal Center Response During Influenza A Virus Infection in Mice. J. Vis. Exp. (160), e60523, doi:10.3791/60523 (2020).

View Video