Summary

In-vitro- Differenzierung von Granulozyten-Makrophagen-Kolonie-stimulierende Faktor (GM-CSF) Maus-Herstellung von T-Helferzellen (THGM)

Published: September 10, 2018
doi:

Summary

Hier präsentieren wir ein Protokoll zur murine granulocyte-macrophage-colony-stimulating-factor-producing T (THGM)-Helferzellen von naiven CD4 + T-Zellen, einschließlich Isolierung von naiven CD4 + T-Zellen, Differenzierung von THGM, zu differenzieren und Analyse von differenzierten Zellen THGM. Diese Methode kann auf Studien der Verordnung und Funktion von THGM Zellen angewendet werden.

Abstract

Der Granulozyten-Makrophagen-Kolonie-stimulierende Faktor (GM-CSF)-Herstellung von T-Helfer (THGM)-Zelle ist eine neu identifizierten T Helfer Zelle Teilmenge, die überwiegend sondert GM-CSF ohne Herstellung von Interferon (IFN) γ oder Interleukin (IL)-17 und wird festgestellt, dass Spielen Sie eine wesentliche Rolle in der autoimmunen Neuroinflammation. Eine Methode zur Isolierung von naiven CD4 + T-Zellen aus einer einzelligen Aussetzung der splenocyten und THGM Zellgeneration von naiven CD4 + T-Zellen wäre eine nützliche Technik in der Studie von T zellvermittelte Immunität und Autoimmunerkrankungen. Hier beschreiben wir eine Methode, die Maus naive CD4 + T-Zellen in THGM Zellen gefördert durch IL-7 unterscheidet. Das Ergebnis der Unterscheidung wurde durch die Analyse der Zytokine Ausdruck mit verschiedenen Techniken, einschließlich intrazelluläre Zytokin Färbung kombiniert mit Durchflusszytometrie, eine quantitative Real-Time Polymerase-Kettenreaktion (PCR), beurteilt und Enzym-linked Immunosorbentprobe Assays (ELISA). Mit dem T-H-GM Differenzierung Protokoll wie beschrieben hier, etwa 55 % der Zellen ausgedrückt GM-CSF mit einem minimalen Ausdruck IFNα oder IL-17. Der vorherrschende Ausdruck von GM-CSF von THGM Zellen wurde durch die Analyse des Ausdrucks von GM-CSF, IFNα und IL-17 mRNA und Protein Ebene bestätigt. So können mit dieser Methode, naive CD4 + T-Zellen, T zu unterscheidenHGM Zellen in Vitro, die werden in der Studie von THGM Zellbiologie.

Introduction

CD4 + T-Helferzellen (TH) sind wesentliche Bestandteile des Immunsystems, da entscheidende Rollen in der Wirt Verteidigung gegen mikrobielle Krankheitserreger, in der Krebs-Überwachung, und Autoimmunität1,2,3. Bei der T-Zell-Rezeptor (TCR) Aktivierung naive CD4 + T-Zellen differenzieren sich in TH1, TH2, TH 17 oder regulatorischen T (Treg) Zellen unter dem Einfluss von verschiedenen Zytokin Milieus2,4, 5. vor kurzem eine neue Untergruppe von TH Zellen, die überwiegend GM-CSF produziert, wurde identifiziert und benannt THGM6. Die Differenzierung der Zellen THGM treibt IL-7 durch die Aktivierung von einem Signalwandler und Aktivator der Transkription 5 (STAT5). Diese Zellen eine große Menge von GM-CSF zum Ausdruck bringen und dabei eine geringe Expression von anderen T-H-Handy-Signatur Zytokine wie z. B. IFNγ und IL-176. GM-CSF erwies sich als eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung von CD4 + T-Zell-vermittelten Neuroinflammation7,8. GM-CSF mit dem Ausdruck T Zellen im Vergleich zu IFNγ oder IL-17-exprimierenden autoreaktiven T-Zellen, in Wildtyp übertragen (WT) Mäusen verursacht ein früher Krankheitsbeginn und höheren Schweregrad der Erkrankung. Darüber hinaus scheiterte Csf2– / – T-Zellen induzieren Experimentelle autoimmune Enzephalomyelitis (EAE) nach adoptively auf WT-Empfänger übertragen werden, während T-Zellen IFNγ oder IL-17A fehlt die Fähigkeit, EAE7vermitteln beibehalten. Darüber hinaus verbessert eine Blockade von GM-CSF mit neutralisierenden Antikörpern EAE Krankheit schwere8. Darüber hinaus führte ein Mangel an STAT5 in T-Zellen in Mäusen in einer verminderten THGM-Generation und somit in einen Widerstand von den Mäusen EAE Entwicklung6. Diese Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung von GM-CSF mit dem Ausdruck TH Zellen in autoimmune schwere Krankheit. So wäre eine Methode um GM-CSF mit dem Ausdruck TH Zellen von naiven CD4 + T-Zellen zu unterscheiden in der Untersuchung der Pathogenese von Autoimmunerkrankungen Neuroinflammation und T-Zell-vermittelten Immunantwort wichtig. Allerdings erzeugt ein Protokoll, das effizient THGM Zellen aus murinen naive CD4 + nicht etabliert hat.

Hier präsentieren wir eine Methode, die naive CD4 + T-Zellen murine THGM Zellen unterscheidet. Dieses Protokoll beschreibt das gesamte Verfahren, einschließlich der Entnahme der Milz von der Maus, die Vorbereitung eine einzellige Suspension, die CD4 positive Selektion, die Fluoreszenz-aktivierte Zelle Sortieren (FACS) und die TH Zelle Differenzierung und Analyse. Die differenzierte T-Helferzellen werden analysiert, indem intrazellulären Zytokin Färbung kombiniert mit Durchflusszytometrie zu bestimmen, die Cytokine Ausdruck Ebene einzellige durch eine quantitative Echtzeit-PCR die Zytokin-Expression auf mRNA-Ebene zu bestimmen und von ELISA die Zytokin-Expression auf proteinebene zu bewerten. Diese Methode kann auf Studien von THGM Zellbiologie unter verschiedenen Bedingungen, wie z. B. EAE, angewendet werden, wo GM-CSF eine wichtige Rolle in der Pathogenese spielt.

Protocol

Alle Mäuse, die in diesem Protokoll verwendeten waren auf den genetischen Hintergrund der C57BL/6 und unter bestimmten Pathogen-freies Bedingungen an der National University of Singapore untergebracht. Alle Experimente wurden durchgeführt mit Protokollen, die durch die institutionellen Animal Care and Use Committee von der National University of Singapore genehmigt. (1) Reagenz und Vorbereitung des Materials Bereiten Sie 500 mL von Phosphat-gepufferte Kochsalzlösung (PBS), enthäl…

Representative Results

Naive CD4 + T-Zellen, die aus zwei 8 Wochen alten männlichen C57BL/6 Mäusen isoliert wurden in drei Teile unterteilt. Ein Teil der Zellen unterschieden wurde in THGM Zellen nach dem Protokoll beschrieben. Ein weiterer Teil wurde unter einer Bedingung THGM in Anwesenheit von Anti-IL-4 Antikörper (10 µg/mL) kultiviert, um den Einfluss einer IL-4-Blockade bei der Differenzierung von THGM zu testen. Der letzte Teil war unter einer TH17 Differenz…

Discussion

Wir beschrieben hier ein Protokoll von einer in-vitro- THGM Differenzierung von Maus-naive CD4 +-Zellen, gefolgt von einer Analyse der differenzierten Zellen, die Methode zu validieren. Der Hinweis Milz und Lymphknoten naive CD4 + T-Zell-Reinigung und THGM Differenzierung einsetzbar. Die Cytokine Ausdruck von intrazellulären Zytokin Färbung kombiniert mit Durchflusszytometrie zeigte, dass etwa 55 % der Zellen bestimmt waren veranlasst, GM-CSF-exprimierenden Zellen unter der Bedingung T<su…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Diese Studie wurde unterstützt durch Zuschüsse aus dem National University Health System of Singapore (T1-2014 12. Oktober und T1-2015-10 Sep).

Materials

RPMI 1640 Biowest L0500-500
FBS Heat Inactivated Capricorn FBS-HI-12A
Penicillin-Streptomycin Gibco 15140122
10x PBS 1st Base BUF-2040-10 Diluted to 1x PBS in sterile water
EDTA 1st Base BUF-1053-100ml-pH8.0
10X ACK buffer Biolegend 420301 diluted in sterile water
cell strainer SPL Life Sciences 93070
CD4 microbeads Miltenyi Biotec 130-049-201
2-Mercaptoethanol Sigma M7522
LS column Miltenyi Biotec 130-042-401
magnetic stand Miltenyi Biotec 130-042-303
1ml syringe Terumo SS+01T
Centrifuge Eppendorf Eppendorf 5810R
Sony SY3200 cell sorter Sony Sony SY3200 cell sorter
50ml conical centrifuge tube Greiner Bio-One 210261
15m conical centrifuge tube Greiner Bio-One 188271
FACS tube Corning 352054
24 well cell culture plate Greiner Bio-One 662160
anti-mouse CD4 PerCP-eFluor 710 eBioscience 46-0041-82
PE conjugated anti-mouse CD25 (IL-2Ra, p55) eBioscience 12-0251-82
anti-human/mouse CD44 APC eBioscience 17-0441-82
anti-mouse CD62L FITC eBioscience 11-0621-85
Neubauer-improved counting chamber Marienfeld 640010
Hyclone Trypan Blue Solution GE healthcare Life Sciences SV30084.01
microscope Nikon Nikon Elipse TS100
Purified anti-mouse CD3e antibody Biolegend 100314
Purified hamster anti-mouse CD28 BD Biosciences 553295
Purified Rat anti-mouse IFNγ   eBioscience 16-7312-85
Purified anti-mouse IL-4 Antibody Biolegend 504102
Recombinant Mouse IL-7 Protein R&D system 407-ML
Recombinant Mouse IL-6 R&D system 406‑ML
recombinant human TGF-beta R&D system 240-B-010
PMA Merck Millipore 19-144
Ionomycin Sigma I0634
GolgiPlug protein transport inhibitor BD Biosciences 51-2301KZ
Intracellular Fixation&Permeabilization buffer set eBioscience 88-8824-00
anti-mouse GM-CSF PE eBioscience 12-7331-82
FITC anti-mouse IL-17A Biolegend 506908
APC anti-mouse IFN-gamma Biolegend 505810
GO Taq qPCR master mix Promega A6002
mouse GM-CSF ELISA Ready-SET-Go! invitrogen 88-7334-88
Mouse IL-17A Uncouted ELISA invitrogen 88-7371-22

References

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Cite This Article
Lu, Y., Fu, X., Zhang, Y. In Vitro Differentiation of Mouse Granulocyte-macrophage-colony-stimulating Factor (GM-CSF)-producing T Helper (THGM) Cells. J. Vis. Exp. (139), e58087, doi:10.3791/58087 (2018).

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