O presente estudo apresenta protocolos para avaliar o compromisso de destino precoce de células TFH específicas do vírus e manipular a expressão gênica nessas células.
As células T auxiliares foliculares (TFH) são percebidas como uma linhagem independente de células T CD4+ que auxilia as células B cognatas na produção de anticorpos de alta afinidade, estabelecendo assim imunidade humoral de longo prazo. Durante a infecção viral aguda, o compromisso de destino das células TFH específicas do vírus é determinado na fase inicial da infecção, e as investigações das células TFH diferenciadas precocemente são cruciais para entender a imunidade humoral dependente de células T e otimizar o design da vacina. No estudo, usando um modelo de camundongo de infecção pelo vírus da coriomeningite linfocítica aguda (LCMV) e o camundongo SMARTA (SM) transgênico TCR com células T CD4 + reconhecendo especificamente o epítopo da glicoproteína LCMVI-A bGP66-77, descrevemos procedimentos para acessar o compromisso de destino precoce de células TFH específicas do vírus com base em colorações de citometria de fluxo. Além disso, ao explorar a transdução retroviral de células T SM CD4 + , métodos para manipular a expressão gênica em células TFH específicas de vírus diferenciados precocemente também são fornecidos. Portanto, esses métodos ajudarão em estudos que exploram o(s) mecanismo(s) subjacente(s) ao comprometimento precoce de células TFH específicas do vírus.
Encontrando diferentes patógenos ou ameaças, as células T CD4 + virgens adaptam suas respostas imunes diferenciando-se em vários subconjuntos de células T auxiliares (TH) com funções especializadas1. No cenário de infecção viral aguda, uma grande parcela de células T CD4+ virgens se diferencia em células T auxiliares foliculares (TFH) que fornecem ajuda às células B 2,3. Diferente de outros subconjuntos de células TH CD4 + (por exemplo, células TH1, TH2, TH9 e TH17), as células TFH expressam um nível substancial de CXCR5, que é o receptor de quimiocina para a quimiocina CXCL13 de células B, permitindo que as células TFH migrem para os folículos das células B. Nos folículos das células B, as células TFH auxiliam as células B cognatas a iniciar e manter as reações do centro germinativo, permitindo assim a rápida produção de anticorpos de alta afinidade e memória humoral de longo prazo 2,3.
Após a infecção viral aguda, o comprometimento precoce do destino das células TFH específicas do vírus ocorre dentro de 72 h 4,5 e é controlado pelo linfoma de células B repressor transcricional-6 (Bcl-6) 5 , 6 , 7 , 8 , que atua como o “regulador mestre” que governa as decisões de destino das células TFH. A deficiência de Bcl-6 embota severamente a diferenciação das células TFH, enquanto a expressão ectópica de Bcl-6 promove substancialmente o compromisso do destino das células TFH. Além do Bcl-6, várias moléculas estão envolvidas na instrução do comprometimento precoce do destino das células TFH. Os fatores de transcrição TCF-1 e LEF-1 iniciam a diferenciação de células TFH por meio da indução de Bcl-6 9,10,11. A inibição do Blimp1, tanto por Bcl-6 quanto por TCF-1, é necessária para o comprometimento precoce do destino das células TFH 11,12. STAT1 e STAT3 também são necessários para a diferenciação precoce de células TFH 13. Além disso, as modificações epigenéticas pela histona metiltransferase EZH214,15 e m6A metiltransferase METTL316 ajudam a estabilizar os programas transcricionais de células TFH (especialmente Bcl6 e Tcf7) e, assim, preparar o compromisso inicial do destino das células TFH. Embora avanços, incluindo as moléculas acima mencionadas e outras, resumidas em outro lugar3, tenham sido feitos na compreensão dos regulamentos transcricionais e epigenéticos do compromisso inicial do destino das células TFH, moléculas anteriormente desconhecidas ainda precisam ser aprendidas.
No modelo de camundongo de infecção pelo vírus da coriomeningite linfocítica aguda (LCMV), as células T CD4+ SMARTA (SM) congênitas transgênicas TCR transferidas adotivamente, que reconhecem especificamente o epítopo da glicoproteína LCMVI-A bGP66-77, sofrem diferenciação de células TFH ou TH1 durante a infecção viral. Este padrão de diferenciação de bifurcação TFH /T H1 suporta o avanço do modelo de infecção SM / LCMV aguda no estudo da biologia de células TFH específicas do vírus. De fato, o modelo de infecção SM/LCMV agudo tem sido amplamente utilizado no campo de pesquisa de células TFH e desempenhou um papel crucial nas descobertas marcantes na biologia celular TFH. Isso inclui a identificação do Bcl-6 mencionado acima como o fator de transcrição definidor de linhagem de células TFH 5,6, bem como outros fatores transcricionais importantes (por exemplo, Blimp-16, TCF-1 / LEF 9,10,11, STAT1 / STAT313, STAT517, KLF218 e Itch19) orientando a diferenciação de células TFH, regulações pós-transcricionais ( por exemplo, METTL316 e miR-17 ~ 9220) da diferenciação de células TFH, memória e plasticidade de células TFH 21,22 e estratégias racionais de vacinação direcionadas às células TFH (por exemplo, selênio23).
O presente estudo descreve métodos reprodutíveis para acessar o compromisso de destino precoce de células TFH específicas do vírus, incluindo (1) estabelecer um modelo de camundongo quimera SM infectado com LCMV agudo adequado para acessar células TFH diferenciadas precocemente, (2) realizar colorações de citometria de fluxo de moléculas relacionadas a células TFH diferenciadas precocemente e (3) realizar manipulação de genes baseada em vetor retroviral em SM CD4 + Células T. Esses métodos serão úteis para estudos que investigam o compromisso de destino precoce de células TFH específicas do vírus.
A pesquisa no campo das células TFH tem sido destacada desde a descoberta da função especializada das células TFH em ajudar as células B. Estudos acumulados indicaram que a diferenciação de células TFH é um processo multiestágio e multifatorial30, em que o compromisso do destino das células TFH é determinado no estágio inicial5. Portanto, uma melhor compreensão dos mecanismos subjacentes às células TFH d…
The authors have nothing to disclose.
Este estudo foi apoiado por doações da Fundação Nacional de Ciências Naturais da China (nº 32300785 a X.C.), do Programa Nacional de Pós-Doutorado da China para Talentos Inovadores (nº. BX20230449 a X.C.), e o Projeto Nacional de Ciência e Tecnologia (nº 2021YFC2300602 a L.Y.).
0.25% Trypsin-EDTA | Corning | 25-052-CI | |
4% Paraformaldehyde Fix Solution, 4% PFA | Beyotime | P0099-500mL | |
70 μm cell strainer | Merck | CLS431751 | |
Alexa Fluor 647 anti-mouse TCR Vα2 (clone B20.1) | Biolegend | 127812 | 1:200 dilution |
Alexa Fluor 700 anti-mouse CD45.1 (clone A20) | Biolegend | 110724 | 1:200 dilution |
APC anti-mouse CD25 (clone PC61) | Biolegend | 101910 | 1:200 dilution |
B6 CD45.1 (B6.SJL-Ptprca Pepcb/BoyJ) mouse | The Jackson Laboratory | 002014 | |
BeaverBeads Streptavidin | Beaver | 22321-10 | |
Biotin anti-mouse F4/80 Antibody (clone BM8) | Biolegend | 123106 | 1:200 dilution |
Biotin Rat anti-mouse CD11c (clone N418) | Biolegend | 117304 | 1:200 dilution |
Biotin Rat anti-Mouse CD19 (clone 6D5) | Biolegend | 115504 | 1:200 dilution |
Biotin Rat anti-Mouse CD8a (clone 53-6.7) | Biolegend | 100704 | 1:200 dilution |
Biotin Rat anti-mouse NK-1.1 (clone PK136) | Biolegend | 108704 | 1:200 dilution |
Biotin Rat anti-mouse TER-119/Erythroid Cells (clone TER-119) | Biolegend | 116204 | 1:200 dilution |
bovine serum albumin, BSA | Sigma | A7906 | |
Brilliant Violet 421 anti-T-bet (clone 4B10) | Biolegend | 644816 | 1:100 dilution |
Brilliant Violet 605 anti-mouse CD279 (PD-1) (clone 29F.1A12) | Biolegend | 135220 | 1:200 dilution |
C57BL/6J (B6) mouse | The Jackson Laboratory | 000664 | |
CXCR5-GFP knock-in reporter mouse | In house; the CXCR5-GFP knock-in mouse line was generated by the insertion of an IRES-GFP construct after the open reading frame of Cxcr5. | ||
DMEM 10% medium | DMEM medium containing 10% FBS | ||
DMEM medium | Gibco | 11885092 | |
EDTA | Sigma | E9884 | |
FACSFortesa | BD Biosciences | ||
Fetal bovine serum, FBS | Sigma | F8318 | |
FlowJo (version 10.4.0) | BD Biosciences | ||
Foxp3/Transcription Factor Staining Buffer Set | Invitrogen | 00-5523-00 | The kit contains three reagents: a. Fixation/Permeabilization Concentrate (4X); b. Fixation / Permeabilization Diluent; c. Permeabilization Buffer. |
Goat Anti-Rat IgG Antibody (H+L), Biotinylated | Vector laboratories | BA-9400-1.5 | 1:200 dilution |
Invitrogen EVOS FL Auto Cell Imaging System | ThermoFisher Scientific | ||
Isolation buffer | FACS buffer containing 0.5% BSA and 2mM EDTA | ||
LCMV GP61-77 peptide (GLKGPDIYKGVYQFKSV) | Chinese Peptide Company | ||
LIVE/DEAD Fixable Near-IR Dead Cell Stain Kit, for 633 or 635 nm excitation | Life Technologies | L10199 | 1:200 dilution |
MigR1 | addgene | #27490 | |
NaN3 | Sigma | S2002 | |
Opti-MEM medium | Gibco | 31985070 | |
pCL-Eco | addgene | #12371 | |
PE anti-mouse CD69 (clone H1.2F3) | Biolegend | 104508 | 1:200 dilution |
PE Mouse anti-Bcl-6 (clone K112-91) | BD Biosciences | 561522 | 1:50 dilution |
Phosphate buffered saline, PBS | Gibco | 10010072 | |
Polybrene | Solarbio | H8761 | |
Purified Rat Anti-Mouse CXCR5 (clone 2G8) | BD Biosciences | 551961 | 1:50 dilution |
Rat monoclonal PerCP anti-mouse CD4 (clone RM4-5) | Biolegend | 100538 | 1:200 dilution |
recombinant murine IL-2 | Gibco | 212-12-1MG | |
Red Blood Cell Lysis Buffer | Beyotime | C3702-500mL | |
RPMI 1640 medium | Sigma | R8758 | |
RPMI 2% | RPMI 1640 medium containing 2% FBS | ||
SMARTA (SM) TCR transgenic mouse | SM TCR transgenic line in our lab is a gift from Dr. Rafi Ahmed (Emory University). Additionally, this mouse line can also be obtained from The Jackson Laboratory (stain#: 030450). | ||
Staining buffer | PBS containing 2% FBS and 0.01% NaN3 | ||
Streptavidin PE-Cyanine7 | eBioscience | 25-4317-82 | 1:200 dilution |
TCF1/TCF7 (C63D9) Rabbit mAb (Alexa Fluor 488 Conjugate) | Cell signaling technology | 6444S | 1:400 dilution |
TFH cell staining buffer | FACS buffer containing 1% BSA and 2% mouse serum | ||
TransIT-293 reagent | Mirus Bio | MIRUMIR2700 |