Die Anwendung eines Maus Ligierte Peyer-Patch-Darmschlinge Assay zu bakterielle Aufnahme von M-Zellen auswerten
Summary
M-Zellen in einem spezialisierten Follikel-assoziierte Epithel Peyer-Plaques eine wichtige Rolle spielen für die Schleimhaut Immunüberwachung im Darm-assoziierten lymphatischen Gewebe. Hier beschreiben wir die Auswertungsverfahren für die bakterielle Transzytose von M-Zellen<em> In vivo</em>. Diese Methode stellt eine Methode zur M-Zell-Funktion im Immunsystem zu verstehen.
Abstract
Das Innere unseres Darms ist mit enormen Anzahl von symbiotischer Bakterien besiedelt. Die Schleimhautoberfläche des Magen-Darm-Trakt ist ständig mit ihnen und gelegentlich, um Krankheitserreger ausgesetzt. Der Darm-assoziierten lymphatischen Gewebe (GALT) spielen eine Schlüsselrolle für die Induktion der mukosalen Immunantwort auf diese Mikroben 1, 2. Zur Initiierung der mukosalen Immunantwort, muss die Schleimhautzellen Antigene aus dem Darmlumen in das Epithel in organisierte lymphoide Follikel, wie Peyer-Plaques transportiert werden. Dieses Antigen Transzytose wird von spezialisierten epithelialen Zellen M 3, 4 vermittelt. M-Zellen sind atypische Epithelzellen, die sich aktiv phagozytieren Makromoleküle und Mikroben. Im Gegensatz zu dendritischen Zellen (DCs) und Makrophagen, die Ziel-Antigene zu Lysosomen zum Abbau, M-Zellen hauptsächlich transcytose die verinnerlichten Antigene. Diese kräftige makromolekularen Transzytose durch M-Zellen liefert Antigen auf die zugrunde liegende organisierte lymphoide Follikel eind ist vermutlich wesentlich für die Einleitung Antigen-spezifische mukosale Immunantworten. Allerdings sind die molekularen Mechanismen der Förderung dieses Antigen-Aufnahme durch M-Zellen weitgehend unbekannt. Wir haben bereits berichtet, dass Glykoprotein 2 (GP2), insbesondere auf der apikalen Plasmamembran der M-Zellen unter Enterozyten exprimiert, als transcytotic Rezeptor für eine Teilmenge von Kommensalen und pathogene Enterobakterien, darunter Escherichia coli und Salmonella enterica Serovar Typhimurium (S. typhimurium dient ), durch die Anerkennung FimH, eine Komponente des Typ-I-Pili auf der bakteriellen äußeren Membran 5. Hier stellen wir eine Methode für die Anwendung einer Maus Peyer-Patch Darmschlinge Test auf bakterielle Aufnahme durch M-Zellen zu bewerten. Diese Methode ist eine verbesserte Version der Maus Darmschlinge Assay zuvor beschriebenen 6, 7. Die verbesserte Punkte sind wie folgt: 1. Isofluran wurde als Narkotikum verwendet. 2. Etwa 1 cm ligiert Darmschlinge einschließlichIng. Peyer-Patch wurde eingerichtet. 3. Bakterien durch M-Zellen aufgenommen wurden Fluoreszenz durch Fluoreszenzmarkierung Reagenz oder durch Überexpression fluoreszierenden Proteins, wie grün fluoreszierende Protein (GFP) markiert. 4. M-Zellen in der Follikel-assoziierte Epithel Peyer-Patch wurden von insgesamt-mount immunostainig mit anti Gp2 Antikörper nachgewiesen. 5. Fluoreszierende Bakterien Transzytose von M-Zellen wurden durch konfokale mikroskopische Analyse beobachtet. Die Maus Peyer-Patch Darmschlinge Test liefern könnte die Antwort, welche Art von Kommensalen oder pathogenen Bakterien durch M-Zellen transcytosed und kann uns dazu bringen, den molekularen Mechanismus, wie mukosalen Immunsystems durch M-Zellen zu stimulieren verstehen.
Protocol
Discussion
Die Inkubationszeit von ligiert Peyer-Patch mit Bakteriensuspension ist in der Regel für 1 Stunde, um die bakterielle Einbau in M-Zellen zu beobachten. Im Falle von 4 Stunden Inkubation werden die Bakterien oft in der T-Zell-Zone der Peyer-Plaques nachgewiesen. Wie das verdampfte Isofluran inhalant Anästhesie halten konnte Mäusen stabil ist, ist die Inkubationszeit von ligiert Peyer-Patch mit Bakteriensuspension erweiterbar, um die Bakterien, die in T-Zell-Zone in die Peyer-Patch bewegen zu beobachten. Der wich…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Die Autoren bedanken sich bei allen EIB-Mitglieder für die Entwicklung dieser Technik zu danken. Diese Arbeit wurde zum Teil durch Grant-in-Aid for Scientific Research auf Priority Areas "Membrane Traffic" (HO) und "Matrix of Infectious Phenomena" (KH), Young Scientists (SF und KH) und Wissenschaftliche Forschung (HO unterstützt ) und Scientific Research on Innovative Areas "Intrazelluläre Logistik" (HO), vom Ministerium für Bildung, Kultur, Sport, Wissenschaft und Technologie in Japan.
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 |
References
- Fagarasan, S., Honjo, T. Intestinal IgA synthesis: regulation of front-line body defences. Nat. Rev. Immunol. 3, 63-72 (2003).
- Hapfelmeier, S. Reversible microbial colonization of germ-free mice reveals the dynamics of IgA immune responses. Science. 328, 1705-1709 (2010).
- 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).
- Neutra, M. R., Mantis, N. J., Kraehenbuhl, J. P. Collaboration of epithelial cells with organized mucosal lymphoid tissues. Nat. Immunol. 2, 1004-1009 (2001).
- Hase, K. Uptake through glycoprotein 2 of FimH(+) bacteria by M cells initiates mucosal immune response. Nature. 462, 226-230 (2009).
- Punyashthiti, K., Finkelstein, R. A. Enteropathogenicity of Escherichia coli. I. Evaluation of mouse intestinal loops. Infect. Immun. 4, 473-478 (1971).
- 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).
- Owen, R. L. M cells–entryways of opportunity for enteropathogens. J. Exp. Med. 180, 7-9 (1994).
- 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).
- 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).
- 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).
