В отличие от ВИЧ-1 частиц бесклеточных инфицированных CD4 + Т-клетки эффективно воспринимается плазмоцитов дендритных клеток (PDCs). Эта рукопись описывает способ, где мононуклеарные клетки периферической крови (РВМС) или изолированные PDCs являются совместно культивировали с инфицированных ВИЧ-1 клеток Т оценить врожденную зондирование с помощью PDCs по оценке выпуска типа I IFN.
ВИЧ-1 врожденное зондирования требует прямого контакта инфицированных CD4 + Т-клеток с плазмоцитов дендритных клеток (PDCs). С целью изучения этого процесса, протоколы, описанные здесь, используют свежеизолированных человека мононуклеарных клеток периферической крови (МКПК) или плазмоцитов дендритные клетки (PDCs) ощутить инфекции в любом Т-клеточной линии (MT4) или гетерологичных первичных CD4 + Т-клеток. Для того чтобы обеспечить правильное определение, необходимо, чтобы РВМС выделяли сразу после сбора и что оптимальное процент инфицированных Т-клеток используются в крови. Кроме того, многопараметрического окрашивание проточной цитометрии могут быть использованы для подтверждения того, что образцы РВМС содержать дифференцировки различных клеток, при физиологических соотношениях. Ряд элементов управления также могут быть включены, чтобы оценить жизнеспособность и функциональность PDCs. Они включают в себя, наличие специфических поверхностных маркеров, оценке клеточные ответы известному агониста Toll-подобные рецепторы (TLR) путей и подтверждающие отсутствие Sponспонтанного типа я интерферона (ИФН) производство. В этой системе, свежевыделенные РВМС или PDCs являются совместно культивировали с ВИЧ-1-инфицированных клеток в 96-луночных планшетах для 18-22 часов. Супернатанты от этих совместных культурах затем используются для определения уровней биологически активных интерферонов типа I. путем мониторинга активацию ISGF3 пути в НЕК-голубых интерферона-альфа / бета-клеток. До и во время условий совместного культивирования клетки-мишени могут быть подвергнуты анализа проточной цитометрии, чтобы определить ряд параметров, в том числе процент инфицированных клеток, уровней специфических поверхностных маркеров, и дифференциального убийство инфицированных клеток. Хотя, эти протоколы были первоначально разработаны, чтобы следовать типа я ИФН производства, они потенциально могут быть использованы для изучения других молекул imuno-модулирующие выпущенные из PDCs и получить дальнейшее понимание молекулярных механизмов, регулирующих ВИЧ-1 врожденное зондирования.
Типа I IFN-продуцирующих PDCs представляют собой первую линию обороны от вирусных инфекций, и, таким образом служить важным звеном между врожденным и адаптивного иммунитета 1. В то время как ВИЧ-1 частицы бесклеточных плохо обнаружить врожденной иммунной системы, ВИЧ-1-инфицированных CD4 + Т-клетки эффективно воспринимается PDCs 2. Механизм зондирования требует первоначального контакта между вирусной оболочки гликопротеина gp120 () на поверхности инфицированной клетки и Т молекул CD4 на PDC, который затем следуют захвата и интернализации вирус по PDC. После признания переданного ВИЧ-1 РНК TLR7 вызывает активацию MyD88 / irf7 пути и в конечном итоге приводит к типу-я ИФН производства 3. Важно отметить, что второй датчик пути присутствуют в PDCs, который опосредован TLR9, ингибируется при взаимодействии вирусного гликопротеина gp120, с PDC-специфического маркера BDCA2 поверхность 4.
<p class="jove_content"> Чувствительного пути TLR7 и TLR9 на PDC может потенциально негативно модулируется участия BST2 (также назначенный Tetherin или CD317) с другой PDC-удельной поверхностной ингибирующий рецептор под названием ILT7 5. BST2 экспрессируется на высоком уровне на поверхности PDCs и некоторых раковых клеток, но при относительно низких уровнях в других типах клеток, таких как В-клеток, макрофагов и Т-клеток. Важно отметить, что BST2 может быть вызвано типа I IFN в ряде трансформированных клеточных линий, а также в первичных клеточных культур от человека и мыши происхождения 6. Помимо своей иммунной функции регулирования, BST2 недавно обнаружено, ингибируют высвобождение ВИЧ-1 и других оболочечных вирусных частиц с помощью сшивающих формирующихся вирусных частиц на поверхности клетки инфицированной 7. В случае ВИЧ-1, вирус кодированный белок аксессуар U (Vpu) было показано, действуют в качестве антагониста BST2. Считается, что Vpu подавляет BST2 от клеточной поверхности ВИЧ-1-инфицированных клеток, сайт его тросаING деятельность, и в результате повышает вирусный выпуск и распространение 7, хотя это понятие было оспорено 8,9. При отсутствии VPU, большое количество полностью сформирован и зрелый потомство ВИЧ-1 частицы удерживаются на поверхности клетки. Будут ли эти частицы привязные может представлять эффективные цели для иммунной зондирования до сих пор остается открытым. Кроме того, неясно, можно ли Vpu dysregulate типа-я ИФН производства от PDCs путем модуляции поверхности BST2 уровней.Ранние исследования, предназначенные для оценки ВИЧ-1 зондирования проводились с использованием ВИЧ-1 частицы клеток без, которые, как правило, считаются бедными индукторов типа I IFN 3,10-12. Учитывая, что последние исследования показывают, что МНПК и PDCs эффективно ощутить ВИЧ-инфицированных CD4 + Т-лимфоциты 2,13,14, мы описываем здесь простой метод для измерения врожденные ответов запускаемые PDCs после признания ВИЧ-1-инфицированных клеток в пробирке.
Протоколы, описанные здесь измерения зондирования Т-клеток, инфицированных GFP-тегами ВИЧ-1 вирусов, которые отличаются только в их способности выражать ВПУ, как описано в нашей последнего доклада 18. Тем не менее, эти методы можно легко модифицировать для изучения зондирование непомеченных вирусов, а также вирусов, не имеющих других вирусных генов, которые потенциально могут модулировать врожденный зондирования. Если вирусы, используемые не экспрессируют GFP, процент инфицированных клеток-мишеней должна быть определена другими способами предшествующих со-культуры, такие как р24 (капсида) внутриклеточного окрашивания и проточной цитометрии, или р24 ELISA. Кроме того, эти протоколы могут быть использованы с различными целевыми Т-клеток, в том числе различных доступных клеточных линий и первичных клеток.
Методы, описанные в этой рукописи имеют ряд преимуществ по сравнению с ранних методик, используемых для исследования ВИЧ-1 зондирования. В первую очередь он был создан ряд групп, которые бесклеточный ВИЧ-1 рстатьи бедные индукторы типа I IFN 2,13,14. Кроме того, ранние исследования опирались на старые методы IFN & ИФА на основе количественной оценки количества типа I IFN производится. Ограничение этого метода обнаружения, что большинство старых комплектов IFN & ELISA измерять только один тип alpha; -IFN, в то время как с видом на другие типы & alpha; -IFN и IFNβ. Применение описанных линий клеток репортерных преодолевает это ограничение, так как концентрация всех биологически активных форм интерферонов типа I. человека может быть измерен за один раз. Методика очень чувствительна, дешевле, чем новое поколение ИФН ELISA комплекта и в течение многих доноров большие количества типа I IFN могут быть легко обнаружены. Тем не менее, этот протокол может быть легко адаптирована для использования с другими типа-я ИФН методов чтения из таких, как ИФА.
Критические шаги: Важно, что качество всех клеточных компонентов (Обе цели и эффекторов) быть жестко контролируется. Потенциал загрязнения, даже когда asymptomatic, нужно контролировать и управлять. Как упоминалось ранее, антибиотик управлением бессимптомной бактериальное заражение, и, возможно, другие внутриклеточных возбудителей, таких как микоплазмы, может генерировать подобные иммунные ответы на те наблюдаемые после инфекции ВИЧ-1, а именно производства типа I IFN. Кроме того, все реагенты должны быть свободны от ЛПС или других потенциальных эндотоксинов. Точно так же, мониторинг МНПК и PDCs также важно, так как образцы человека часто может быть загрунтованы с помощью основных текущих инфекций, которые могут повлиять на нормальное зондирование. Мы рекомендуем всегда включать предлагаемые отрицательных контролей, такой отсутствие клеток-мишеней, а также сопутствующих культур с ложно инфицированных клеток. Жизнеспособность инфицированных клеток также имеет важное значение для правильного PDC зондирования, поскольку типа I IFN не производится после совместного культивирования с апоптотических клеток 2,14.
Одним из важных ограничение метода является необходимость свежевыделенных первичных клеток. Эта процедура непротестированы с использованием МНПК или PDCs, которые были либо ранее замороженные или хранятся в культуре. Изоляция МНПК является трудоемким и эти клетки имеют очень ограниченный срок службы. Кроме того, стандартные протоколы для защиты от через кровь возбудителя следует использовать при работе с кровью человека. Есть часто несколько источников изменчивости, связанные с работой с участием Свежевыделенные клетки человека. Среди них различные процедуры, осуществляемые изолировать эти клетки, и унаследовал изменчивость встречающиеся из донора-на-донора. В то время как это невозможно, чтобы избежать вариабельность донора, использование предложенных положительного контроля, таких как измерения ответ на известных агонистов TLR7 и TLR9 путей, обеспечит важную внутреннего контроля для этих экспериментов. Мы заметили, что надежный ответ на агонисты TLR9 пути может быть связано со здоровым PDC ответ, в то время отзывчивый TLR7 путь необходим для правильного ответа против ВИЧ-1 3.
<p claсс = "jove_content"> На основании наблюдений, сделанных нами и другими 2, обогащение PDCs от МНПК часто не нужны. Однако, если опытно-конструкторских требует (например, в условиях, когда истощение конкретных PDC поверхностных маркеров необходимо) негативной селекции является более предпочтительным, чем позитивной селекции, а клетки остаются свободными антител после отбора. Изолированные PDCs подвергаются быстрому апоптоза в культуре. Для экспериментов, которые требуют эти клетки культивировали в течение быть длительного периода времени, питательные среды может быть дополнена IL-3. Этот цитокин индуцирует пролиферацию PDC и ингибирует их апоптоз 16. Тем не менее, Ил-3 использование должно быть жестко контролируется, так как это может привести к PDC созревания или дифференциации.Метод, описанный здесь сочетает в себе цель ВИЧ-1-инфицированных клеток с свежевыделенных МНПК или PDCs для того, чтобы воссоздать исходные этапы во врожденной зондирования. Этот метод, несомненно, будет полезна для Explorе ранние врожденной иммунной события, связанные с ВИЧ-инфекцией. Хотя связанные протоколы направлены на измерение типа I IFN, они легко могут быть изменены для измерения других биологически активных молекул, освобожденных из PDCs после признания инфицированных клеток. Они могут включать: типа III ИФН (ИФН-λ), провоспалительных цитокинов (таких как TNF-a и IL-6) и хемокинов, CXCL10 CCl4 и CCL5 17.
Мы благодарим Е. Massicotte и Дж Господа за квалифицированной технической помощи во время цитометрии потока и экспериментов сортировки клеток. Кроме того, мы хотели бы поблагодарить сотрудников IRCM клиника и всех доноров за предоставление образцов крови. Периферийные образцы крови были получены от здоровых взрослых доноров, которые дали письменное информированное согласие в соответствии с Хельсинкской декларацией по протоколам исследований, утвержденных по этике обзора совета Института де Recherches Cliniques Монреаля (IRCM). Следующие реагенты были получены через программу НИЗ СПИД реагента, Отдел СПИДа, NIAID, NIH: MT4 клеток от доктора Дугласа Рихман; и человека RIL-2 от доктора Мориса Гейтли, Hoffmann – La Roche Inc.
Доктор Коэн получатель Канада заведующая кафедрой в человеческий ретровирусологии. Эта работа была поддержана грантами от CIHR (CIHR 111226) к доктору Коэну и с Fonds де Recherche дю Квебек-Santé (Frq-S) сети на СПИД доктора Bego и д-р Коэн.
MT4 cells | NIH AIDS Reagent Program | 120 | This reagent was obtained through the NIH AIDS Reagent Program, Division of AIDS, NIAID, NIH: MT-4 from Dr. Douglas Richman. |
HEK-Blu IFN-α/β reporter cells | Invivogen | HKB-IFNAB | |
RPMI | Wisent | 350-000-CL | |
DMEM | Wisent | 319-005-CL | |
FBS | Wisent | 080-150 | |
Ficoll-Pâque Plus | Myltenyi | 17-1440-03 | |
CD4+ T cell isolation kit II | Myltenyi | 130-091-155 | |
Diamond Plasmacytoid Dendritic Cell Isolation Kit II | Myltenyi | 130-097-240 | |
PHA-L | Sigma-Aldrich | O2769 | |
Human rIL-2 | NIH AIDS Reagent Program | 136 | This reagent was obtained through the NIH AIDS Reagent Program, Division of AIDS, NIAID, NIH: Human rIL-2 from Dr. Maurice Gately, Hoffmann – La Roche Inc. |
Imiquimod | Invivogen | TLRL-IMQS | |
ODN 2216 CpG-A | Hycult Biotec | HC4037 | |
Human IFNα | PBL Interferon source | 11100-1 | |
QUANTI-Blue | Cedarlane | REP-QB2 | |
Flow cytometry (Antibodies/reagents) | |||
Fc blocking solution (composition below): | Note: make in washing solution (PBS, 5mM EDTA, 5% FBS) | ||
10% Goat serum | Sigma-Aldrich | G 9023 | |
10% Rabbit serum | Sigma-Aldrich | R 9133 | |
10% Mouse serum | Sigma-Aldrich | M 5909 | |
2.5 mg/ml human IgG | Sigma-Aldrich | I 4506 | |
anti-CD3_Pacific Blue | Biolegend | 300417 | |
anti-CD14_PE-TxRed | Life Technologie | MHCD1417 | |
anti-BDCA2_APC | Myltenyi | 130-090-905 | |
anti-ILT7_PE | Biolegend | 326408 | |
anti-CD4_PerCP/Cy5.5 | Biolegend | 317427 | |
anti-BST2_Alexa 660 | eBioscience | 50-3179 | |
Paraformaldehyde | Sigma-Aldrich | P 6148 | |
Cell strainer | BD Falcon | 352340 | |
Equipment | |||
Cyan ADP instrument | Beckman Coulter | CY20030 |