A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
We present a rapid and flexible protocol for a single T cell receptor (TCR) retroviral-based in vivo expression system. Retroviral vectors are used to transduce bone marrow progenitor cells to study T cell development and function of a single TCR in vivo as an alternative to TCR transgenic mice.
T cell receptor (TCR) signaling is essential in the development and differentiation of T cells in the thymus and periphery, respectively. The vast array of TCRs proves studying a specific antigenic response difficult. Therefore, TCR transgenic mice were made to study positive and negative selection in the thymus as well as peripheral T cell activation, proliferation and tolerance. However, relatively few TCR transgenic mice have been generated specific to any given antigen. Thus, studies involving TCRs of varying affinities for the same antigenic peptide have been lacking. The generation of a new TCR transgenic line can take six or more months. Additionally, any specific backcrosses can take an additional six months. In order to allow faster generation and screening of multiple TCRs, a protocol for retroviral transduction of bone marrow was established with stoichiometric expression of the TCRα and TCRβ chains and the generation of retrogenic mice. Each retrogenic mouse is essentially a founder, virtually negating a founder effect, while the length of time to generate a TCR retrogenic is cut from six months to approximately six weeks. Here we present a rapid and flexible alternative to TCR transgenic mice that can be expressed on any chosen background with any particular TCR.
وقد قدرت الخلايا التائية مستقبلات (TCR) ذخيرة من البشر والفئران في 1 × 10 8 و 2 × 10 6 TCRs فريدة من نوعها على التوالي 1،2. هذا التنوع الكبير يسمح خلايا T إلى التعرف على مجموعة واسعة من الحواتم المستضد المستمدة من الببتيدات الذاتي وكذلك من مسببات الأمراض التي قدمها معقد التوافق النسيجي الكبير (MHC) على خلايا مقدمة للمستضد (ناقلات الجنود المدرعة). الاختلافات الطفيفة في تفاعلات TCRs مع المجمعات الببتيد MHC فريدة من نوعها تملي ما إذا كانت الخلايا التائية سيخضع لموت الخلايا المبرمج، استعطال، التنشيط، والتمايز، وإنتاج السيتوكينات أو السمية الخلوية. ومع ذلك، ويرجع ذلك إلى مرجع TCR كبير، وتحليل كيف يمكن لTCR معينا سوف تستجيب لمستضد معين يتطلب استخدام أنظمة TCR واحدة.
وقد ولدت مختلف الفئران المعدلة وراثيا TCR من أجل دراسة وظيفة من TCR واحد في نموذج في الجسم الحي 3-9. ومع ذلك، هناك محاذير لTCR الفئران المعدلة وراثيا بما في ذلكالتكلفة، وطول الفترة الزمنية لتوليد الفئران المحورة جينيا واحد ويسمى تأثير مؤسس الإدراج التحوير عشوائي في الحمض النووي سلالة الجرثومية 10. لذلك، تم إنشاء عدد قليل نسبيا من الفئران المعدلة وراثيا TCR عن أي مستضد معين والآثار الفنية من ارتفاع وانخفاض تقارب TCR لنفس حاتمة نادرا ما يتم التصدي لها. لمعالجة الحاجة إلى نهج السريع إلى الشاشة ودراسة TCRs متعددة منفردة أو مجتمعة، وقد استخدمت الفئران retrogenic ( 'الرجعية' من الفيروس الارتجاعي و "جينك" من المعدلة وراثيا) كبديل لTCR الفئران المعدلة وراثيا 11-13.
و2A الببتيد إجماع عزر وجدت في غضون عدة الفيروسات تتكون من 2A-ASP-فال / إيل تخمة-X-الأسباراجين برو-الغليسين-2B-برو، الذي يحدث انشقاق بين الجلايسين من 2A والبرولين من 2B من رابطة الدول المستقلة -acting النشاط هيدرولاز، مما أدى إلى تخطي الريبوسومي خلال الترجمة 10،14-16. رسم تخطيطي مفصل تصور جleavage من مختلف الببتيدات 2A (F2A، E2A، T2A وP2A) يرجى الرجوع إلى المراجع 10 - 12. وبهذه الطريقة، 2 cistrons (TCR ألفا وبيتا TCR) يمكن أن تكون مرتبطة مما أدى إلى ترجمة متكافئة في ناقل واحد. باستخدام هذا النهج، ونحن قادرون على التعبير عن ومقارنة مباشرة متعددة TCRs محددة مستضد في الجسم الحي.
بيان الأخلاق: تم بذل كل جهد ممكن للحفاظ على الانزعاج الحيوان أو الإجهاد إلى أدنى حد ممكن خلال التشعيع والوريد ذيل الحقن. وتستخدم الفئران كمصدر للخلايا في هذه التجارب. على هذا النحو ليست هناك إجراءات أو التلاعب بصرف النظر عن القتل الرحيم. سوف يتم التخلص الفئران عن طريق CO 2 استنشاق تليها خلع عنق الرحم لتأكيد الوفاة. هذا الإجراء يتسق مع توصيات الفريق بشأن القتل الرحيم للجمعية الأميركية للطب البيطري.
1. إعداد فيروسات الرجعية بانشاء
2. جيل من فيروسات الرجعية خطوط خلية منتج
3. بوساطة الارتجاعي-نقل الجينات الخلايا الجذعية (يوم -5)
4. الفئران المانحة حقن مع 5 يوراسيل (5-FU) (يوم -3)
5. نخاع العظم استخراج الداخلي (يوم 0)
6. نخاع العظم الثقافة (يوم 0)
الصورة = "jove_title"> 7. الثقافة فيروسات منتج الخليوي (يوم 0)
8. فيروسات الرجعية طاف (يوم 1)
9. نخاع العظام حصاد (يوم 1)
10. نخاع العظم تنبيغ (يوم 1)
11. فيروسات الرجعية طاف وتنبيغ (يوم 2)
12. إضافة جديدة تستكمل DMEM (يوم 3)
13. الحصاد Transduced نخاع العظم (يوم 4)
14. الفأر تشعيع، نخاع العظم حقن والعناية
يتم فحص العظام كفاءة نخاع التنبيغ في خطوة 13.3 من البروتوكول قبل يتم حقن نخاع العظام في الرابع الوريد الذيل في نخاع العظام التمثيلي التنبيغ الرقم (الشكل 1A)، تم إضافة حوالي 10 ميكرولتر من نخاع العظم المقطوع إلى 100 ميكرولتر من برنامج تلفزيوني...
في البروتوكول، ونحن بالتفصيل عدة خطوات حاسمة لضمان الأمثل الصحة نخاع العظم، وكفاءة ترنسدوكأيشن وإعادة. الخطوة الأولى الحاسمة هي جيل والصيانة الصحيحة للخلايا المنتجة الفيروسي GP + E86. استخدام ممر خطوط الخلايا المنتجة المبكرة والاحتفاظ بنسبة 80٪ confluency أو أقل قبل استخدا...
أعلنت أي تضارب في المصالح.
وأيد هذا العمل من المنح المقدمة من المعاهد الوطنية للصحة (5K22A1119151-01 و1R56DK104903-01) لملب، البرنامج التجريبي / الجدوى من مركز أبحاث مرض السكري (P30-DK079638) في BCM، JDRF 1-FAC-2014-243-AN APF، ADA وظائف المعهد العربي الأميركي في علم المناعة زمالة لMB، ووروبرت ومؤسسة جانيس ماكنير 1-15-JF-07.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
DMEM, high glucose + glutamine | Corning Cellgro | 10-013-CV | Dulbecco's Modification of Eagle's Medium with 4.5 g/L glucose, L-glutamine & sodium pyruvate |
FBS | Atlanta Biological | S11550 | |
Trypsin-Versene | Lonza | 17-161F | |
0.45 µm syringe filter | Thermo Scientific | 194-2545 | |
polybrene | Sigma | H9268-10G | Sterile Filtered in dH2O |
Ciprofloxacin | VWR | AAJ61970-06 | |
5-fluorouracil (5-FU) | VWR | AAA13456-06 | |
Sodium Pyruvate | Corning Cellgro | 25-000-CI | |
MEM nonessential Amino Acids | Corning Cellgro | 25-025-CI | |
HEPES 1 M solution | Corning Cellgro | 25-060-CI | |
2-Mercaptoethanol | Gibco by Life Technologies | 21985-023 | |
Pen/Strept | Corning Cellgro | 30-002-CI | |
L-glutamine | Corning Cellgro | 25-005-CI | |
150 mm tissue culture dishes | Greiner Bio-one | 639160 | |
Tisue culture-treated 6-well flat plate | Greiner Bio-one | 657160 | |
70 µm nylon cell strainers | Falcon | 352350 | |
Mouse IL-3 | Invitrogen | PMC0033 | |
Human IL-6 | Invitrogen | PHC0063 | |
Mouse Stem Cell Factor | Invitrogen | PMC2113L | |
10x PBS | Corning Cellgro | 46-D13-CM | |
HANKS Buffer | Corning Cellgro | 21020147 | |
BD 10 ml Syringe | BD | 300912 | |
BD 1 ml Syringe | BD | 309659 | |
27 G x 1/2 BD Precision Glide Needle | BD | 305109 | |
30 G x 1/2 BD Precision Glide Needle | BD | 305106 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved