Nous décrivons une méthode combinant des billes immunomagnétiques et le tri cellulaire activé par fluorescence pour isoler et analyser des sous-populations de cellules immunitaires définies de cellules mononucléaires du sang périphérique (monocytes, lymphocytes T CD4+, lymphocytes T CD8+, lymphocytes B et cellules tueuses naturelles). En utilisant cette méthode, les cellules marquées magnétiquement et par fluorescence peuvent être purifiées et analysées.
La mononucléose infectieuse (MI) est un syndrome aigu principalement associé à une infection primaire par le virus d’Epstein-Barr (EBV). Les principaux symptômes cliniques comprennent une fièvre irrégulière, une lymphadénopathie et une augmentation significative des lymphocytes dans le sang périphérique. Le mécanisme pathogène de la MI n’est pas encore clair; Il n’existe pas de méthode de traitement efficace, principalement des thérapies symptomatiques. La principale question en immunobiologie du VEB est de savoir pourquoi seul un petit sous-ensemble d’individus infectés présente des symptômes cliniques graves et développe même des tumeurs malignes associées au VEB, alors que la plupart des individus sont asymptomatiques à vie avec le virus.
Les lymphocytes B sont d’abord impliqués dans la MI parce que les récepteurs EBV sont présentés à leur surface. Les cellules tueuses naturelles (NK) sont des lymphocytes innés cytotoxiques qui sont importants pour tuer les cellules infectées par le VEB. La proportion de lymphocytes T CD4+ diminue tandis que celle des lymphocytes T CD8+ augmente considérablement pendant l’infection aiguë par le VEB, et la persistance des lymphocytes T CD8+ est importante pour le contrôle à vie de la MI. Ces cellules immunitaires jouent un rôle important dans la MI et leurs fonctions doivent être identifiées séparément. À cette fin, les monocytes sont d’abord séparés des cellules mononucléées du sang périphérique (PBMC) des individus IM à l’aide de microbilles CD14, d’une colonne et d’un séparateur magnétique.
Les autres PBMC sont colorés avec de la péridinine-chlorophylle-protéine (PerCP)/cyanine 5.5 anti-CD3, de l’allophycocyanine (APC)/cyanine 7 anti-CD4, de la phycoérythrine (PE) anti-CD8, de l’isothiocyanate de fluorescéine (FITC) anti-CD19, de l’APC anti-CD56 et des anticorps APC anti-CD16 pour trier les lymphocytes T CD4+, les lymphocytes T CD8+, les lymphocytes B et les lymphocytes NK à l’aide d’un cytomètre en flux. De plus, le séquençage du transcriptome de cinq sous-populations a été effectué pour explorer leurs fonctions et leurs mécanismes pathogènes dans la MI.
Le virus d’Epstein-Barr (EBV), un γ-herpèsvirus également connu sous le nom de virus de l’herpès humain de type 4, est omniprésent dans la population humaine et établit une infection latente à vie chez plus de 90% de la population adulte1. La plupart des infections primaires par le VEB surviennent pendant l’enfance et l’adolescence, avec une fraction des patients se manifestant par une mononucléose infectieuse (IM)2, présentant une immunopathologie caractéristique, y compris une réponse immunitaire activée avec des lymphocytes T CD8+ dans le sang et une prolifération transitoire de cellules B infectées par le VEB dans l’oropharynx3. L’évolution de l’IM peut durer de 2 à 6 semaines et la majorité des patients se rétablissent bien4. Cependant, certaines personnes développent des symptômes persistants ou récurrents semblables à ceux de la MI avec une morbidité et une mortalité élevées, ce qui est classé comme une infection chronique active par le VEB (ACEB)5. De plus, le VEB est un virus oncogène important, qui est étroitement lié à diverses tumeurs malignes, y compris les tumeurs malignes épithélioïdes et lymphoïdes telles que le carcinome nasopharyngé, le lymphome de Burkitt, le lymphome hodgkinien (LH) et le lymphome à cellules T/NK6. Bien que le VEB soit étudié depuis plus de 50 ans, sa pathogenèse et le mécanisme par lequel il induit la prolifération des lymphocytes n’ont pas été entièrement élucidés.
Plusieurs études ont étudié les signatures moléculaires de l’immunopathologie de l’infection par le VEB par séquençage du transcriptome. Zhong et coll. ont analysé le profilage du transcriptome entier des cellules mononucléées du sang périphérique (PBMC) d’enfants chinois atteints de MI ou de CAEBV pour constater que l’expansion des lymphocytes T CD8+ était principalement observée dansle groupe 7 de la MI, ce qui suggère que les lymphocytes T CD8+ pourraient jouer un rôle majeur dans la MI. De même, une autre étude a révélé des proportions plus faibles de lymphocytes T cytotoxiques spécifiques du VEB et de lymphocytes B CD19+ et des pourcentages plus élevés de lymphocytes T CD8+ chez les patients atteints de MI causée par une infection primaire par le VEB que chez les patients atteints d’IM causée à la fois par la réactivation du VEB et d’autres agents8. Les lymphocytes B sont d’abord impliqués dans la MI parce que les récepteurs EBV sont présentés à leur surface. Al Tabaa et coll. ont constaté que les lymphocytes B étaient activés polyclonalement et différenciés en plasmoblastes (CD19+, CD27+ et CD20−, et cellules CD138−) et plasmocytaires (CD19+, CD27+ et CD20−, et CD138+) pendant la MI9. De plus, Zhong et al. ont constaté que les marqueurs monocytaires CD14 et CD64 étaient régulés à la hausse dans le CAEBV, ce qui suggère que les monocytes peuvent jouer un rôle important dans la réponse immunitaire cellulaire du CAEBV par cytotoxicité cellulaire dépendante des anticorps (ADCC) et phagocytose hyperactive7. Alka et coll. ont caractérisé le transcriptome des cellules NK CD16+ CD16+ CD56 triées par MACStriées de quatre patients atteints de MI ou de LH et ont constaté que les cellules NK de IM et de LH avaient des gènes d’immunité innée et de signalisation de chimiokine, ce qui pourrait être responsable de l’hyporéactivité des cellules NK10. De plus, Greenough et coll. ont analysé l’expression génique de lymphocytes T CD8+ triés à partir de 10 PBMC de personnes atteintes de MI. Ils ont signalé qu’une grande proportion des lymphocytes T CD8+ dans la MI étaient spécifiques au virus, activés, se divisant et prêts à exercer des activités effectrices11. Les réponses spécifiques à médiation par les lymphocytes T et les réponses non spécifiques à médiation par les cellules NK jouent un rôle essentiel lors de la primo-infection par le VEB. Cependant, ces études n’ont examiné que les résultats du transcriptome du mélange diversifié de cellules immunitaires ou seulement d’une certaine sous-population de lymphocytes, ce qui n’est pas suffisant pour la comparaison complète des caractéristiques moléculaires et des fonctions de différentes sous-populations de cellules immunitaires chez les enfants atteints de MI dans le même état pathologien.
Cet article décrit une méthode qui combine des billes immunomagnétiques et le tri cellulaire activé par fluorescence (FACS) pour isoler et analyser des sous-populations de cellules immunitaires définies de PBMC (monocytes, cellules T CD4+, cellules T CD8+, cellules B et cellules NK). En utilisant cette méthode, les cellules marquées magnétiquement et par fluorescence peuvent être purifiées à l’aide d’un séparateur magnétique et de FACS ou analysées par cytométrie en flux. L’ARN peut être extrait des cellules purifiées pour le séquençage du transcriptome. Cette méthode permettra la caractérisation et l’expression génique de différentes cellules immunitaires dans les mêmes états de maladie des personnes atteintes de MI, ce qui élargira notre compréhension de l’immunopathologie de l’infection par le VEB.
Ce protocole représente un moyen efficace de trier les sous-populations de cellules immunitaires du sang périphérique. Dans cette étude, des échantillons de sang veineux provenant de patients atteints de MI, de porteurs sains du VEB et d’enfants non infectés par le VEB ont été choisis comme objectif de recherche. Ce travail utilisant le sang périphérique de patients IM se concentre principalement sur l’analyse et la détermination des proportions de différents sous-ensembles cellulaires grâce à la cytom?…
The authors have nothing to disclose.
Ce travail a été soutenu par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (82002130), la Fondation des sciences naturelles de Beijing (7222059) et le Fonds d’innovation CAMS pour les sciences médicales (2019-I2M-5-026).
APC anti-human CD16 | Biolegend | 302012 | Fluorescent antibody |
APC anti-human CD56 (NCAM) | Biolegend | 362504 | Fluorescent antibody |
APC/Cyanine7 anti-human CD4 | Biolegend | 344616 | Fluorescent antibody |
Automated cell counter | BIO RAD | TC20 | Cell count |
BD FACSAria fluorescence-activated flow cell sorter-cytometer (BD FACSAria II) | Becton, Dickinson and Company | 644832 | Cell sort |
CD14 MicroBeads, human | Miltenyi Biotec | 130-050-201 | microbeads |
Cell ctng slides | BIO RAD | 1450016 | Cell count |
Centrifuge tubes | Falcon | 35209715 | 15 mL centrifuge tube |
EDTA (≥99%, BioPremium) | Beyotime | ST1303 | EDTA |
Ethylene diamine tetra acetic acid (EDTA) anticoagulant tubes | Becton, Dickinson and Company | 367862 | EDTA anticoagulant tubes |
FITC anti-human CD19 | Biolegend | 302206 | Fluorescent antibody |
Gibco Fetal Bovine Serum | Thermo Fisher Scientific | 16000-044 | Fetal Bovine Serum |
High-speed centrifuge | Sigma | 3K15 | Cell centrifugation for 15 mL centrifuge tube |
High-speed centrifuge | Eppendorf | 5424R | Cell centrifugation for 1.5 mL Eppendorf (EP) tube |
Human lymphocyte separation medium | Dakewe | DKW-KLSH-0100 | Ficoll-Paque |
LS Separation columns | Miltenyi Biotec | 130-042-401 | Separation columns |
Microcentrifuge tubes | Axygen | MCT-150-C | 1.5 mL microcentrifuge tube |
MidiMACS Separator | Miltenyi Biotec | 130-042-302 | Magnetic bead separator |
PE anti-human CD8 | Biolegend | 344706 | Fluorescent antibody |
PerCP/Cyanine5.5 anti-human CD3 | Biolegend | 344808 | Fluorescent antibody |
Phosphate Buffered Saline (PBS) | BI | 02-024-1ACS | PBS |
Polystyrene round bottom tubes | Falcon | 352235 | 5 mL tube for FACS flow cytometer |
TRIzol reagent | Ambion | 15596024 | Lyse cells for RNA extraction |
Trypan Blue Staining Cell Viability Assay Kit | Beyotime | C0011 | Trypan Blue Staining |