Fare kemik iliği ve Periton makrofaj harekete geçirmek antikor bazlı ilaçlara etkileri değerlendirilmesi
Summary
Antikor bazlı ilaçlara inflamatuar hastalıkları tedavisinde devrim. Belirli hedefleri üzerinde doğrudan etkileri sahip olmanın yanı sıra, antikorlar makrofajlar anti-inflamatuar olmak için etkinleştirebilirsiniz. Bu protokolü nasıl anti-inflamatuar makrofaj açıklar harekete geçirmek-ebilmek var olmak istimal fare kemik iliği makrofajlar ve Periton makrofajlar kullanarak içinde vivo biçilen in vitro .
Abstract
Makrofajlar fagositik doğuştan gelen bağışıklık hücreleri, bağışıklık yanıtı patojenlere başlatmak ve şifa ve doku iadesi için katkıda bulunmaktadır. Makrofajlar inflamatuar yanıt dönüm eşit derecede önemlidir. Makrofajlar intravenöz immünglobulin (IVIG) ile uyarılan yüksek miktarda anti-inflamatuar sitokin, İnterlökin 10 (IL-10) ve yanıt olarak bakteriyel lipopolisakkaritler (pro-inflamatuar sitokinlerin seviyesinin düşük üretebilir göstermiştir LPS). IVIG polivalan antikor, öncelikle immünglobulin Gs (IgGs), 1.000’den fazla kan bağış plazma havuza alınmış olduğunu. Bu antikorlar bağışıklık eksikliği olan hastalarda ek olarak ya da otoimmün veya inflamatuar koşulları olan hastalarda immün yanıt-e doğru bastırmak için kullanılır. İnfliksimab, bir tedavi anti-tümör nekroz faktör alfa (TNFα) antikor, ayrıca IL-10 inflamatuar uyaranlara yanıt üretmek için makrofajlar etkinleştirmek için gösterilmiştir. IVIG ve diğer antikor tabanlı destekte makrofaj harekete geçirmek üzerindeki etkileri belirlemek için test edilecek. Bu kağıt türetme, stimülasyon ve değerlendirme fare kemik iliği makrofajlar tarafından antikorlar vitro aktif ve ile antikor içinde vivoaktif fare peritoneal makrofajlar yöntemleri açıklar. Son olarak, belirli hücre anti-inflamatuar makrofaj aktivitesi yolları sinyal katkısını belirlemek için western Blot kullanımını göstermektedir. Bu protokoller genetiği değiştirilmiş fare ile anti-inflamatuar makrofaj etkinleştirme belirli bir protein(s) etkisini belirlemek için kullanılabilir. Bu teknikler, belirli destekte inflamatuar yanıt içinde vivoazaltan bir IL 10 üreten anti-inflamatuar harekete geçirmek durum için makrofajlar değiştirerek hareket edebilir olup olmadığını değerlendirmek için de kullanılabilir. Bu etkinliği sırasında hastalık modelleri farelerde makrofaj etkinleştirme destekte, rolü hakkında bilgi vermek ve bir potansiyel yeni etki mekanizması kişilerde içgörü sağlamak. Özellikle makrofajlar bu enfeksiyona karşı konak savunmasında önemli bir rol oynamak Eğer tersine, bu belirli antikor tabanlı destekte kullanımına karşı bulaşıcı hastalığı tedavi etmek için dikkat.
Introduction
Enfeksiyon ya da yaralanma bağışıklık yanıtında birden çok rol oynamak doğuştan gelen bağışıklık hücreleri makrofajlar vardır. Makrofajlar, enfeksiyon veya doku hasarı bir bağışıklık yanıtı başlatmak, inflamatuar yanıt durdurma ve şifa yanıt1teşvik için sorumludur. Üç en iyi okudu makrofaj harekete geçirmek durum örnekleri şunlardır: 1) ile interferon gama (IFNγ) ve bakteriyel lipopolysaccharide (LPS), M (IFNγ + LPS), inflamatuar yanıt; katkıda belirlenmiş tedavi makrofajlar 2) şifa yanıtıyla ilişkili olan makrofajlar ile İnterlökin 4 (Il-4), M(IL-4), uyarılmış; 3) makrofajlar bağışıklık kompleksleri (IC) ile uyarılmış ve LPS, M (IC + LPS), inflamatuar yanıt2,3kapalı açmak seçeneğine sahipsiniz. M (IC + LPS) makrofajlar şifa M(IL-4) yaradan farklıdır ve enzim arginase (Arg-1) veya FIZZ14ifade değil. En iyi bu anti-enflamatuar makrofajlar için onların sitokin üretim5belirtecidir. Makrofajlar sağlığı korumak birden çok rol var, ama aynı zamanda inflamatuar hastalıkları ve kanser3katkıda. Bu nedenle, çok çeşitli hastalıkların tedavisi için anahtar bir terapötik hedef makrofajlar vardır. Makrofaj dayalı tedaviler hastalığı için geliştirmek için onların harekete geçirmek durum antikorlar etkilerini araştırmak önemlidir.
Bu kağıt fare kemik iliği türetilmiş makrofajlar (BMDMs) ve inflamatuar yanıt içinde in vitro ve in vivoantikor ilaçların etkisi test etmek için Periton makrofajlar kullanımı üzerinde odaklanmıştır. Son zamanlarda, makrofaj harekete geçirmek6,7,8antikorların etkilerini gösteren birden çok çalışma yapılmıştır. Makrofajlar harekete geçirmek antikorlar bir antijen ve LPS, normalde inflamatuar bir uyarıcı ile complexed olan bağışıklık kompleksleri ile birlikte çok yüksek düzeyde anti-inflamatuar sitokin, IL-10 ve pro-inflamatuar sitokin düzeyi çok düşük üretmek, İnterlökin 12 (IL-12)9. Ayrıca, infliksimab, Monoklonal antikor TNFα karşı iş, kısmen, ile onun parçası crystallizable (Fc) bölge7anti-inflamatuar makrofajlar inducing tarafından tespit edilmiştir. IVIG + LPS neyin ortak uyarılmış makrofajlar IL-10 büyük miktarda ve pro-inflamatuar sitokin alt birim İnterlökin 12 veya 23 p40 (düşük miktarda üretmek M (IC + LPS), için benzer anti-inflamatuar makrofaj harekete geçirmek neden bildirdin Il-12/23p40), İnterlökin-6 (Il-6) ve TNF8. IVIG poliklonal antikorlar oluşan bir havuza 1.000’den fazla bağış10kandan IgG öncelikle ilaçtır. Çok çeşitli idiyopatik trombositopenik purpura ve kronik demiyelinizan polinöropati, gibi immünolojik hastalıkların tedavisinde kullanılan ama onun etki mekanizmaları tamamen anlaşılır11değil. Antikor dayalı ilaçların etkileri makrofaj etkinleştirme hakkında burada açıklanan yöntemleri kullanarak tespit edilebilir.
Makrofaj etkinleştirme belirli destekte etkilerini BMDMs ve Periton makrofajlar içinde test edilebilir. Bu makrofaj kaynaklarını kullanarak Primer hücre değerlendirilmesi izin verir. Antikor kültürlü Primer hücre üzerinde ön test daha az zaman ve daha başka zaman alıcı ve pahalı hastalık modelleri parasal yatırım gerektirir. Sağlıklı fare vivo içindebir uyuşturucu enjekte etme ve hücreleri izole ve ex vivoanaliz, kimse çalışmalar destekte tedaviyle makrofaj harekete geçirmek içinde hastalık modelleri etkiler değerlendirmek için gerekip gerekmediğinin belirleyebilirsiniz.
Makrofaj harekete geçirmek içinde in vitro ve in vivo biyolojik tedaviler etkisi doğrudan test kaç çalışmalar ile bizim teknikleri alternatif teknikleri üzerinde bir avantaj sağlar. Güncel teknikler içeren karma hücre popülasyonları vitro, karışık lenfosit reaksiyon (MLR) veya IVIG infliksimab periferik kan mononükleer hücrelerinde insan makrofajlar üzerinde etkisi gibi üzerinde test biyolojik uyuşturucu etkileri nerede etkisi bir belirli hücre türü7,12‘ ye isnat edilemez. BMDMs ve Periton makrofajlar kullanarak avantajlı hücre hatları, pro-inflamatuar sitokin üretmek değil, RAW264.7 hücreleri gibi kullanarak üzerinden IL-12, LPS8,13yanıt olarak. Bir antikor tabanlı uyuşturucu etkisi makrofaj yanıt ex vivo test sitokin yanıtları makrofajlar doğrudan bağlanabilir çünkü avantajları vardır yerine serum sitokin düzeyleri14 ölçerek makrofaj yanıt çıkarım . BMDMs ve Periton makrofajlar türetilen ve anti-inflamatuar makrofaj harekete geçirmek bir proteinin belirli bir rolü belirlemek için genetik olarak değiştirilmiş fare gelen izole. Örneğin, biz-si olmak kullanılmış Il10 eksik(- / –) BMDMs IVIG kaynaklı azaltma pro-inflamatuar sitokin üretiminin IL-108tarihinde kısmen bağlı olduğunu göstermek için. Bir ilacın etki mekanizmaları western Blot, spesifik proteinlerin ve sinyal olaylar rolü belirlendiği yerde kullanarak soruşturma olmaktır. Nicel Polimeraz zincir reaksiyonu (qPCR) BMDMs ya da Periton makrofajlar antikor aktivasyon neden gen ekspresyonu kalıpları göstermek için gerçekleştirilebilir. Hastalık modelleri farelerde bilgi ilgili modelleri antikor tabanlı biyolojik tedaviler potansiyel etkinliğini inflamatuvar barsak hastalığı, romatoid artrit, kanser15,ve16, gibi hastalıklar için sağlar 17. ancak, burada açıklanan teknikler bilgi bu destekte eylem mekanizması anti-inflamatuar makrofaj aktivitesi neden olup olmadığını belirleyerek sağlayacaktır.
Protocol
Representative Results
Discussion
Makrofaj harekete geçirmek Birleşik her iki doku homeostazı ve hastalık22içinde önemli bir rol oynamaktadır. Makrofajlar bağlı olarak kendi microenvironment3ipuçlarını etkinleştirme Birleşik örtüşen yanı sıra farklı olabilir. İnflamatuar yanıt tüm aşamalarında farklı rollere sahip: savunma patojenlere karşı yara iyileşmesi ve doku restitüsyon ve da inflamatuar yanıt2 dönüm için önemli bir farklı anti-inflamatuar etkinle?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
L.K. British Columbia Üniversitesi 4 yıllık arkadaş grubu (4YF) lisansüstü öğrencilik Ödülü alıcı olduğunu. L.M.S. olduğunu Kanadalı bir Gastroenteroloji Derneği alıcı / Crohn ve kolit Kanada / CIHR yeni araştırmacı maaş Ödülü ve biyomedikal bilim adamı Michael Smith Vakfı Sağlık Araştırma için. Bu eser Kanada Enstitüleri Sağlık (# CIHR2016-LS vermek) araştırma ile işbirliği içinde Kanada kan Hizmetleri, bir proje hibe tarafından desteklenmiştir.
Materials
| Iscove’s modified Dulbecco’s medium (IMDM) | Life technologies | 12440053 | |
| Fetal Bovine Serum (FBS) | Life technologies | 12483-020 | |
| Recombinant murine macrophage colony stimulating factor (MCSF) | Stemcell technologies | 78059 | |
| Penicillin-streptomycin | Life technologies | 15140148 | |
| Monothioglycerol (MTG) | Sigma | 88640 | |
| 1X red blood cell lysis buffer | eBioscience | ||
| Cell dissociation buffer | Life technologies | 13150016 | Enzyme-Free, Hanks's-based, EDTA |
| Lipopolysaccharide (LPS) | Sigma aldrich | L 4516 | From E. coli 0127:B8 |
| IVIg (Gammunex) | Grifols | Received from BC Children's Hospital, Transfusion Medicine | |
| IVIg (Gammagard liquid) | Baxter Healthcare Corporation | Received from BC Children's Hospital, Transfusion Medicine | |
| IVIg (Octagam) | Octapharma | Received from BC Children's Hospital, Transfusion Medicine | |
| Phosphate buffered saline (PBS) (sterile), pH 7.4 | Life technologies | 10010023 | |
| mouse IL-10 ELISA | BD biosciences | 555252 | |
| mouse IL-12/23p40 ELISA | BD biosciences | 555165 | |
| anti-Erk1/2 antibody | Cell signalling technology | 9101 | |
| anti-pp38 antibody | Cell signalling technology | 9211 | |
| anti-GAPDH antibody | Fitzgerald industries | 10R-G109A | |
| 26 g needle | BD biosciences | 305110 | |
| 1 mL syringe | BD biosciences | 309659 | |
| 10 mL syringe | BD biosciences | 309604 | |
| 15 mL conical tube | BD biosciences | 352096 | |
| 50 mL conical tube | BD biosciences | 352070 | |
| microcentrifuge tube (1.7 mL) | Diamed | SPE155-N | |
| 75 cm2 tissue culture treated flask | BD biosciences | 353136 | |
| Cell scraper | BD biosciences | 353085 | |
| Forcepts | VWR | 82027-386 | fine tip, dissecting |
| Scissors | VWR | 82027-582 | Delicate, 4 1/2" |
| Brightfield microscope | Motic | AE31 | Inverted phase contrast |
| Scale | Mettler | PE 3000 |
References
- Murray, P. J., Wynn, T. A. Protective and pathogenic functions of macrophage subsets. Nat Rev Immunol. 11 (11), 723-737 (2011).
- Martinez, F. O., Gordon, S. The M1 and M2 paradigm of macrophage activation: time for reassessment. F1000Prime Rep. 6, 13 (2014).
- Mosser, D. M., Edwards, J. P. Exploring the full spectrum of macrophage activation. Nat Rev Immunol. 8 (12), 958-969 (2008).
- Edwards, J. P., Zhang, X., Frauwirth, K. A., Mosser, D. M. Biochemical and functional characterization of three activated macrophage populations. J Leukoc Biol. 80 (6), 1298-1307 (2006).
- Mosser, D. M., Zhang, X. Activation of murine macrophages. Curr Protoc Immunol. , (2008).
- Gallo, P., Gonçalves, R., Mosser, D. M. The influence of IgG density and macrophage Fc (gamma) receptor cross-linking on phagocytosis and IL-10 production. Immunol Lett. 133 (2), 70-77 (2010).
- Vos, A. C., et al. Anti-tumor necrosis factor-α antibodies induce regulatory macrophages in an Fc region-dependent manner. Gastroenterology. 140 (1), 221-230 (2011).
- Kozicky, L. K., et al. Intravenous immunoglobulin skews macrophages to an anti-inflammatory, IL-10-producing activation state. J Leukoc Biol. 98 (6), 983-994 (2015).
- Sutterwala, F. S., Noel, G. J., Salgame, P., Mosser, D. M. Reversal of proinflammatory responses by ligating the macrophage Fcgamma receptor type I. J Exp Med. 188 (1), 217-222 (1998).
- Nimmerjahn, F., Ravetch, J. V. The antiinflammatory activity of IgG: the intravenous IgG paradox. J Exp Med. 204 (1), 11-15 (2007).
- Gelfand, E. W. Intravenous immune globulin in autoimmune and inflammatory diseases. N Engl J Med. 368 (8), 777 (2013).
- Andersson, J., Skansén-Saphir, U., Sparrelid, E., Andersson, U. Intravenous immune globulin affects cytokine production in T lymphocytes and monocytes/macrophages. Clin Exp Immunol. 104, 10-20 (1996).
- Saito, S., Matsuura, M., Hirai, Y. Regulation of lipopolysaccharide-induced interleukin-12 production by activation of repressor element GA-12 through hyperactivation of the ERK pathway. Clin Vaccine Immunol. 13 (8), 876-883 (2006).
- Cao, S., Zhang, X., Edwards, J. P., Mosser, D. M. NF-kappaB1 (p50) homodimers differentially regulate pro- and anti-inflammatory cytokines in macrophages. J Biol Chem. 281 (36), 26041-26050 (2006).
- Neurath, M. F. New targets for mucosal healing and therapy in inflammatory bowel diseases. Mucosal Immunol. 7 (1), 6-19 (2014).
- Bryant, A., Moore, J. Rituximab and its potential for the treatment of rheumatoid arthritis. Ther Clin Risk Manag. 2 (2), 207-212 (2006).
- Weiner, L. M., Surana, R., Wang, S. Monoclonal antibodies: versatile platforms for cancer immunotherapy. Nat Rev Immunol. 10 (5), 317-327 (2010).
- Louis, K. S., Siegel, A. C. Cell viability analysis using trypan blue: manual and automated methods. Methods Mol Biol. 740, 7-12 (2011).
- Liu, Z. Q., Mahmood, T., Yang, P. C. Western blot: technique, theory and trouble shooting. N Am J Med Sci. 6 (3), 160 (2014).
- Nolan, T., Hands, R. E., Bustin, S. A. Quantification of mRNA using real-time RT-PCR. Nat Protoc. 1 (3), 1559-1582 (2006).
- Lucas, M., Zhang, X., Prasanna, V., Mosser, D. M. ERK activation following macrophage FcgammaR ligation leads to chromatin modifications at the IL-10 locus. J Immunol. 175 (1), 469-477 (2005).
- Murray, P. J., et al. Macrophage activation and polarization: nomenclature and experimental guidelines. Immunity. 41 (1), 14-20 (2014).
- Anderson, C. F., Gerber, J. S., Mosser, D. M. Modulating macrophage function with IgG immune complexes. J Endotoxin Res. 8 (6), 477-481 (2002).
- Sutterwala, F. S., Noel, G. J., Clynes, R., Mosser, D. M. Selective suppression of interleukin-12 induction after macrophage receptor ligation. J Exp Med. 185 (11), 1977-1985 (1997).
- Riquelme, P., et al. IFN-γ-induced iNOS expression in mouse regulatory macrophages prolongs allograft survival in fully immunocompetent recipients. Mol Ther. 21 (2), 409-422 (2013).
- Vos, A. C., et al. Regulatory macrophages induced by infliximab are involved in healing in vivo and in vitro. Inflamm Bowel Dis. 18 (3), 401-408 (2012).
- Zhang, X., Goncalves, R., Mosser, D. M. The isolation and characterization of murine macrophages. Curr Protoc Immunol. , (2008).
- Gerber, J. S., Mosser, D. M. Reversing lipopolysaccharide toxicity by ligating the macrophage Fc gamma receptors. J Immunol. 166 (11), 6861-6868 (2001).
- Durandy, A., et al. Intravenous immunoglobulins–understanding properties and mechanisms. Clin Exp Immunol. 158, 2-13 (2009).
- Jolles, S., Sewell, W. A., Misbah, S. A. Clinical uses of intravenous immunoglobulin. Clin Exp Immunol. 142 (1), 1-11 (2005).
- Murakami, K., et al. Intravenous immunoglobulin preparation prevents the production of pro-inflammatory cytokines by modulating NFκB and MAPKs pathways in the human monocytic THP-1 cells stimulated with procalcitonin. Inflamm Res. 63 (9), 711-718 (2014).
