在这里, 我们描述了鸡初囊细胞的分离, 从囊中, 感染的文化和感染的囊腔病病毒的细胞, 以及病毒复制的量化。
传染性囊内病病毒 (IBDV) 是 birnavirus 对家禽业具有重要经济意义的一种。病毒感染 B 细胞, 导致感染的鸟类发病率、死亡率和免疫抑制。在本研究中, 我们描述了鸡初囊细胞从 IBDV 的分离, 细胞的培养和感染, 以及病毒复制的量化。添加鸡 CD40 配体显著增加细胞增殖四个超过六天的文化和显著增强细胞活力。两株 IBDV, 细胞培养适应菌株, D78, 和一个非常致命的菌株, UK661, 复制良好的前体细胞培养。该模型将用于确定细胞对 IBDV 感染的反应, 并允许减少 IBDV 病机研究中使用的受感染鸟类的数量。该模型还可以扩展到包括其他病毒, 并可应用于不同种类的鸟类。
全球家禽业对于为不断扩大的人口获取足够的粮食至关重要。然而, 免疫抑制是对粮食安全和受影响鸟类福利的威胁, 是对该行业的一个重大经济挑战。大多数鸡免疫抑制的病例是由免疫抑制病毒感染引起的, 最负责损害获得性免疫的人对 T 和 B 淋巴细胞有1的取向。在鸟类中, 大多数 B 细胞位于被称为囊腔 (BF) 的器官内。B 细胞易受感染的几种免疫抑制病毒, 包括那些导致裂解, 如 IBDV 和马立克氏病病毒 (MDV), 以及导致转化, 如禽白血病病毒 (ALV) 和 reticuloendotheliosis 病毒 (转速)。
为了制定更好的控制这些感染的策略, 必须对病毒与 B 细胞的相互作用进行表征。然而, 当 B 细胞从鸟类中移除时, 它们在2的体外培养中无法生存, 这使得很难对 IBDV 与鸡 B 细胞的相互作用进行透彻的分析, 或 ALV 或加速感染后的早期事件。因此,在体内3、4、5、6、7、8、9, 研究了许多宿主细胞病毒相互作用, 10。虽然这些研究是有信息的, 他们涉及使用受感染的禽类疾病, 可能是严重的。
CD40 配体是诱导 B 细胞增殖11的分子。通过对鸡 CD40L (chCD40L) 基因编码的鉴定, 设计了一种可溶性融合蛋白, 当添加到培养基中时, 诱导鸡原代 B 细胞增殖12。在 2015年, 以这种方式培养的 B 细胞支持 MDV2的复制, 在 2017年, 我们和其他人发现, 用 chCD40L 刺激的原法氏囊细胞可以作为研究 IBDV 复制13,14的模型。在这里, 我们描述了鸡初囊细胞的分离和培养, IBDV 细胞的感染, 以及病毒复制的量化。虽然我们描述的方法在高炉的情况下, 这可以用于分离和培养细胞从不同的淋巴器官。
在本研究中, 我们描述了鸡初囊细胞在可溶性 chCD40L 存在下的成功培养, 证明这些细胞能够支持减毒菌株的复制和 IBDV 的剧毒菌株。这个前体模型可以用来确定细胞对 IBDV 感染13的反应, 它在体内和体外研究中具有明显的优势。
在收割 BF 时, 不穿刺肠道是至关重要的, 以避免孤立的囊室细胞的细菌污染。此外, 重要的是要尽快隔离的主要细胞后, 器官的收获, 以限制细胞死亡。使用 chCD40L 的需要是技术的局限;然而, Soubies等人所做的工作表明, 使用佛波 12-酯 13-醋酸酯 (PMA) 延长法氏囊细胞的生存能力, 而不是 chCD40L14可能使该模型被更多的实验室采用。上面概述的协议确定了 chCD40L 的最佳浓度, 通过培养的主要 B 细胞在连续稀释的分子浓度和观察细胞的增殖和生存能力。对该协议的一个潜在的修改可能是净化 chCD40L 分子, 并添加特定浓度的细胞培养基, 以避免分批到批次的变化。
在活体研究表明, 继 IBDV 感染后, 参与炎症细胞因子反应的基因表达增加, I 型干扰素反应, 和凋亡在 BF5,9,10.然而, 继感染后, 有炎症细胞和效应 T 细胞涌入 BF, 与被感染的 B 细胞群体相比, 其表达的基因差异9。因此, 很难解释感染细胞对 IBDV 的反应。为了解决这一问题, 一些研究小组的特点是在文化16、17、18、19、20中感染 IBDV 细胞的转录反应。这些体外研究具有定义良好的 mois 》杂志和时间点感染后的优点。然而,体外研究通常是以成纤维细胞16、17、20或树突状细胞18为特征的。虽然对宿主细胞 IBDV 相互作用提供了一些见解, 但目前的看法是, B 细胞的感染对 IBDV 的发病机制至关重要, 因此数据的相关性不能 overinterpreted。在我们的前体囊细胞培养模型之前, 只有一项研究表明 B 细胞对 IBDV 感染的细胞反应为19;然而, 这项研究利用了一个永生化的 B 细胞系, 因感染 ALV 而改变, 限制了可以做出的结论。相比之下, 这里描述的 IBDV 感染的体内模型允许研究人员保留体外研究的优点, 如定义的 mois 》杂志和时间点, 同时研究病毒与其相关宿主细胞的相互作用。由于主要的法氏囊细胞是从未感染的 BF 组织获得, 没有炎症或 T 细胞存在, 我们已经证明了流式细胞术 (使用标准条件), 在 chCD40L 刺激后, 97% 的细胞人口是积极的B 单元格标记 Bu-1 (未显示数据)。鉴于3% 的细胞是 Bu-1 阴性, 这将是有趣的, 以确定这些细胞是否会感染 IBDV 和探索他们的基因表达和对发病机制的贡献。
我们预计,前体鸡原囊细胞培养模型也可以扩大, 以研究宿主细胞-病毒相互作用的其他 B 细胞热带病毒感染鸡, 如 ALV 或转速, 也可以扩大到其他禽类 (例如, 鸭子或火鸡)。培养原法氏囊细胞的能力, 也为研究这些病毒引起的发病机制和免疫抑制的可能性开辟了可能, 而不需要感染鸟类。正如在体内研究导致严重的发病率, 这将有重大影响的替代, 改良和减少使用动物的研究。
总之, 在这里描述的前体鸡原发囊细胞培养模型有可能扩大对鸟类 B 细胞热带病毒如何与宿主细胞相互作用的理解, 同时减少在体内使用的鸟类数量感染研究。这些技术可以应用于多种淋巴器官, 多种病毒, 以及潜在的多种鸟类, 使它成为一个有吸引力的模型, 可以促进鸟类病毒学和免疫学领域。
The authors have nothing to disclose.
作者感谢 Pirbright 研究所的动物服务小组, 他们在孵化、饲养和扑杀鸟类方面的专长, 以及卡罗琳·霍尔特在灌装的专门知识, 除去了该囊。该基金通过生物技术和生物科学研究理事会 (BBSRC) 通过赠款 BBS/E/I/00001845 提供资金, 成交由 BBSRC通过奖学金 BBS/E/I/00002115 提供资金, 而戒酒基金通过国家中心为通过赠款 NC/R001138/1 替代、提炼 & 减少研究中的动物 (NC3Rs)。
RPMI-1640 Medium | Merck | R8758-500ML | |
FBS | gibco by Life Technologies | 10099-141 | heat-inactivate at 56°C for 1 hour |
Puromycin Dihydrochloride | Thermo Fisher Scientific | A1113802 | |
Nalgene Rapid-Flow Sterile Disposable Filter with a PES membrane | Thermo Fisher Scientific | 168-0045 | |
Pierce Protein Concentrator PES (10K MWCO, 20ml) | Thermo Fisher Scientific | 88528 | |
0.22µm Millex-GP Syringe Filter | Merck | F7648 | |
Hanks' Balanced Salt Solution (HBBS) + CaCl2 + MgCl2 | gibco by Life Technologies | 14060-040 | |
Hanks' Balanced Salt Solution (HBBS) – CaCl2 – MgCl2 | gibco by Life Technologies | 14180-046 | |
Ethylenediaminetetraacetic acid solution (EDTA) | Merck | 03690-100ML | |
Iscove's Modified Dulbecco's Medium (IMDM) (1 X) + GlutaMAX | gibco by Life Technologies | 31980-030 | |
Chicken Serum | Merck | C5405-100ML | |
2-Mercaptoethanol 50mM | gibco by Life Technologies | 31350-010 | |
insulin-transferrin-sodium-selenite | gibco by Life Technologies | 41400-045 | |
Collagenase D | Roche Diagnostics GmbH | 11088882001 | |
100µm Cell Strainer | Corning | 431752 | |
Histopaque-1083 | Merck | 10831-100ML | |
Trypan Blue solution | Merck | T8154-20ML | |
Nunc96 Well-Polystyrene Round Bottom Microwell Plates | Thermo Fisher Scientific | 163320 | |
Falcon 24-well Clear Flat Bottom TC-treated Multiwell Cell Culture Plate, with Lid, Sterile | Corning | 353047 | |
Rneasy Mini Kit | Qiagen | 74104 |