Summary

CD226の発現を検出するためのマウス鼻粘膜からのグループ2自然リンパ系細胞の単離

Published: May 10, 2022
doi:

Summary

2型炎症に関与するグループ2の自然リンパ系細胞(ILC2)は、主に蠕虫感染、アレルギー疾患、代謝恒常性、および組織修復に応答します。この研究では、マウス鼻粘膜からILC2を分離し、CD226の発現を検出する手順が実証されています。

Abstract

ILC2は、グループ2の自然リンパ系細胞(ILC2)に関する豊富な研究が長年にわたって発表されており、抗蠕虫免疫、組織修復、熱発生、喘息やアレルギー性鼻炎(AR)などの自己免疫疾患など、さまざまな病理学的プロセスの調節に関与していることが広く知られています。ILC2は、皮膚、腸、肺、鼻腔などの末梢組織に恒久的に存在します。しかしながら、鼻粘膜免疫におけるそれらの正確な機能についての情報は限られている。CD226は活性化共刺激分子であり、主にナチュラルキラー(NK)細胞、T細胞、および炎症性単球に発現します。しかし、ILC2がCD226を発現するのか、それともILC2s関連疾患の病因に役割を果たすのかは不明である。ここでは、鼻粘膜からILC2を単離・同定する方法を確立し、健常マウスやARマウスから得られたILC2のCD226発現を検出しました。ここでは、マウス鼻粘膜からのILC2の単離と同定のためのこのプロトコルについて説明し、鼻粘膜疾患における免疫疾患の内部病理学的メカニズムの探索に役立ちます。

Introduction

グループ2の自然リンパ系細胞(ILC2)は、マウスの腹腔組織で最初に発見され、その後、血液および肺、皮膚、鼻腔などの他の末梢組織に存在することが実証されました1,2,3組織常在細胞として、ILC2は主に局所的に維持および増殖し、多数の2型サイトカインを産生し、2型免疫を誘導することにより、外因性の有害な刺激に応答する最初のガードとして機能します4,5,6ILC2は、感染した組織に向かって輸送することによってもその効果を発揮することができる7,8

Tヘルパー2(Th2)細胞と同様に、ILC2の複雑な調節ネットワークは、気道アレルギー疾患を含むさまざまな2型炎症性疾患の進行への重要な関与を保証します8,9。喘息では、上皮細胞由来のアラームンがILC2を活性化し、インターロイキン(IL)-4、IL-5、およびIL-13の分泌を通じて肺の炎症をさらに促進します10。臨床研究では、重度の喘息患者の喀痰と血液中のILC2レベルが有意に上昇していることも示されており、ILC2と喘息の重症度および喘息進行の予測因子としてのそれらの機能との関連が示唆されています11

アレルギー性鼻炎(AR)は、毎年何百万人もの人々が罹患する一般的な慢性炎症性疾患であり、この病気の効果的な治療法は限られています12,13。ILC2は、感作期であれ、症状発生および炎症期14であれ、ARの病態生理学において重要な役割を果たします。AR患者では、末梢血中のILC2レベルが局所的および全身的に上昇することが報告されています15。しかし、ARの病態生理学と進行に対するILC2の特定の影響と根底にあるメカニズムは、依然としてさらなる調査が必要です。

共刺激分子として機能する膜貫通糖タンパク質であるCD226は、主にナチュラルキラー(NK)細胞、T細胞、およびその他の炎症性単球で発現します16,17。CD226とそのリガンド(CD155および/またはCD112)または競合物質(TIGIT)の相互作用により、様々な免疫細胞の生物学的機能に関与することができる18。抗原提示細胞上のリガンドが細胞傷害性リンパ球(CTL)上のCD226に結合すると、両方の細胞の活性化が同時に促進され、CTLの活性化は、CD22619,20の競合者であるTIGIT(IgおよびITIMドメインを有するT細胞免疫受容体)によってさらに抑制され得る。ヒトのex vivo研究では、T細胞上のCD226とCD155が、Thサブセット21を差動的に調節することにより、Th1 / Th17とTh2のバランスを調節することが明らかになりました。CD226は同様に血小板接着およびNK腫瘍殺傷活性を媒介することができる22,23。一方、CD226は、様々な感染症、自己免疫疾患、および腫瘍の病因においてよく研究されている182425。現在、CD226は免疫療法の新しい明るいスポットになっています。研究によると、細胞外小胞はNK細胞上のCD226発現を逆転させて細胞傷害活性を回復させ、肺がんの進行に介入することができます26。最近の研究では、単一細胞RNAシーケンシング27によって高いCD226発現を特徴とする胎児腸グループ3ILCのサブクラスターが明らかになり、CD226が自然リンパ系細胞媒介免疫において役割を果たす可能性があることが示されました。

気道炎症におけるILC2に関する私たちの知識は、主に喘息に関する研究に基づいています。しかし、鼻粘膜免疫におけるそれらの機能についてはほとんど知られていない。したがって、鼻粘膜からILC2を分離および同定するためのプロトコルが確立されました。この研究は、鼻組織のILC2に対するCD226の発現と、健康なマウスとARマウスの間のその変動に焦点を当てています。これは、局所免疫におけるILC2を介した調節の根底にあるメカニズムへの新しい洞察を提供し、AR治療のための新しいアプローチを開発するための基礎として役立つ可能性があります。

Protocol

すべての実験は、実験動物の世話と使用のガイドラインに従って実施されました。すべての手順とプロトコルは、第4軍事医科大学の科学研究倫理委員会(第20211008号)によって承認されました。 1. マウスARモデル確立 特定の病原体のない条件下で8〜12週齢のオスとメスの野生型(WT)C57BL / 6マウスを飼育し、標準的な実験用飼料と水を提供します。 …

Representative Results

ARにおけるILC2の役割を調べるために、OVA誘発マウスモデルが開発されました。ARマウスモデルの構築は、以前の研究に基づいており、わずかな変更を加えました28,29,30,31。最後の鼻チャレンジ後のくしゃみと鼻掻きの頻度を測定するために、10分間のビデオをキャプチャしました。OVA誘発ARマウス?…

Discussion

ILC2は、ますます多くの研究によって実証されているように、2型炎症および炎症性疾患と密接に関連しています。マウスモデルと人間の観察の両方が、上気道におけるその機能のより良い理解に貢献します。喘息の病態生理学では、ILC2は主に上皮細胞によって産生される胸腺間質リンパオポエチン、IL-25、およびIL-33を介して活性化されます。次に、Th2細胞をミラーリングすると、ILC2はIL-4、I…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

R.Z.は、中国国家自然科学財団(第81871258号)と第4軍事医科大学(No.2020rcfczr)から提供された資金によって支援されました。Y.Z.は、陝西省自然科学基礎研究プログラム(No. 2021JM-081)の支援を受けました。

Materials

Aluminum hydroxide Meilun biological Technology 21645-51-2
CD11b eBioscience 11-0112-82 Used in antibody coctail
CD11c BioLegend 117306 Used in antibody coctail
CD16/32 BioLegend 101302 Clone: 93; Dilution 1:100
CD226 BioLegend 128812 Used in antibody coctail
CD3e BioLegend 100306 Used in antibody coctail
CD45 BioLegend 103128 Used in antibody coctail
CD45R eBioscience 11-0452-82 Used in antibody coctail
CD90.2 BD Pharmingen 553014 Used in antibody coctail
Collagenase IV DIYIBio DY40128
CountBright absolute counting beads Invitrogen C36950 absolute counting beads
Dnase Equation 1 Beyotime D7076
Fetal Bovine Serum gibco 10270-106
Fixable Viability Dye eFluor 520 (FITC) eBioscience 65-0867-14 FVD
HBSS, calcium, magnesium Servicebio G4204-500
KLRG1 eBioscience 17-5893-81 Used in antibody coctail
NaN3 SIGMA S2002
NovoExpress software AgilentTechnologies Version 1.5.0 flow cytometry (FCM) analysis software
OVA SIGMA 9006-59-1
PBS, 1x Servicebio G4202-500
PBS, 10x Servicebio G4207-500
Percoll Yeasen 40501ES60 density gradient media
RPMI 1640 culture media Corning 10-040-CVRV
Spectral cell analyzer SONY SA3800

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Cite This Article
Xie, Y., Zhang, Y., Liu, Y., Wang, Y., Cheng, K., Zhuang, R., Bian, K. Isolation of Group 2 Innate Lymphoid Cells from Mouse Nasal Mucosa to Detect the Expression of CD226. J. Vis. Exp. (183), e63525, doi:10.3791/63525 (2022).

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