A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
هنا ، نوضح الوظيفة في الجسم الحي للمجموعات الفرعية للخلايا المتغصنة الجلدية في مناعة Th17 لعدوى المبيضات البيضاء الجلدية العميقة.
الجلد هو العضو الحاجز الخارجي في الجسم ، والذي يحتوي على عدة أنواع من الخلايا المتغصنة (DCs) ، وهي مجموعة من الخلايا المهنية العارضة للمستضد. عندما يواجه الجلد مسببات الأمراض الغازية ، تبدأ DCs الجلدية المختلفة استجابة مناعية مميزة للخلايا التائية لحماية الجسم. من بين مسببات الأمراض الغازية ، تؤدي العدوى الفطرية على وجه التحديد إلى استجابة مناعية واقية من الإنترلوكين -17 التي تنتج Th17. تم تطوير بروتوكول للتمييز بكفاءة بين خلايا Th17 عن طريق عدوى المبيضات البيضاء داخل الأدمة للتحقيق في مجموعة فرعية من الخلايا النامية الجلدية المسؤولة عن إحداث مناعة Th17. كشف قياس التدفق الخلوي وتحليلات التعبير الجيني عن تحريض بارز للاستجابة المناعية Th17 في الغدد الليمفاوية التي تستنزف الجلد والجلد المصاب. باستخدام سلالات الفأر المستنفدة للمجموعة الفرعية من DC الناجمة عن سموم الخناق ، تم العثور على CD301b + DCs الجلدية مسؤولة عن تركيب التمايز الأمثل Th17 في هذا النموذج. وبالتالي ، يوفر هذا البروتوكول طريقة قيمة لدراسة وظيفة في الجسم الحي للمجموعات الفرعية التفاضلية من DCs الجلدية لتحديد مناعة Th17 ضد العدوى الفطرية الجلدية العميقة.
الجلد هو العضو الحاجز الخارجي ، والذي يحمي الجسم من غزو مسببات الأمراض الخارجية والمحفزات1. يتكون الجلد من طبقتين متميزتين ، بما في ذلك البشرة - ظهارة طبقية من الخلايا الكيراتينية - والأدمة الأساسية - وهي شبكة كثيفة من الكولاجين والمكونات الهيكلية الأخرى. كنسيج حاجز ظهاري أساسي ، يوفر الجلد بشكل أساسي حواجز مادية ويساهم في حواجز مناعية إضافية لأنه يحتوي على العديد من الخلايا المناعية المقيمة2،3. من بين الخلايا المناعية الجلدية ، تعد الخلايا المتغصنة (DCs) نوعا من الخلايا المهنية العارضة للمستضد ، والتي تمتص بنشاط المستضدات الذاتية وغير الذاتية وتهاجر إلى الغدد الليمفاوية الإقليمية (LNs) لبدء استجابات الخلايا التائية الخاصة بالمستضد والتسامح وفقا لطبيعة المستضدات4.
يؤوي الجلد خلايا مقدمة لمستضد البشرة ، وهي خلايا لانجرهانز (LCs) ونوعين على الأقل من DCs ، بما في ذلك DCs التقليدية من النوع الجلدي 1 (cDC1) والنوع الجلدي من النوع 2 التقليدية DCs (cDC2) 5. LCs البشرانية من أصل أحادي الخلية الجنيني وتحافظ على عدد خلاياها عن طريق الإدامة الذاتية في ظل ظروف التماثل6. في المقابل ، فإن cDC1 و cDC2 الجلدية من أصل الخلايا الجذعية المكونة للدم ويتم تجديدها باستمرار بواسطة أسلاف ملتزمة بالتيار المستمر5. تتميز DCs الجلدية بعلامات سطحها ، مقسمة تقريبا إلى Langerin + (بما في ذلك LCs و cDC1) و CD11b + Langerin- مجموعات (بشكل أساسي cDC2). بالإضافة إلى ذلك ، كشفت هذه المجموعة أن مجموعة CD11b + Langerin- DC مصنفة أيضا إلى مجموعتين فرعيتين وفقا لتعبير CD301b7.
تتمحور السمات الوظيفية المهمة للتيار المستمر الجلدي على تقسيم العمل ، والذي يتم تحديده بشكل أساسي من خلال الطبيعة الجوهرية لكل مجموعة فرعية من DCs ، والمواقع في الموقع من DCs ، والبيئة المكروية للأنسجة ، والإشارات الالتهابية المحلية8. تتطلب هذه الخصائص الوظيفية للخلايا المزمنة الجلدية التحقيق في دور مجموعات فرعية محددة من التيار المستمر خلال أنواع معينة من الاستجابة المناعية للجلد. عند التحفيز المستضد بواسطة DCs الجلدية في LNs المستنزفة ، تتمايز خلايا CD4 + T الساذجة إلى مجموعات فرعية محددة من الخلايا التائية المساعدة ، والتي تنتج مجموعة من السيتوكينات المحددة لممارسة وظيفتها المستجيب9. من بين المجموعات الفرعية للخلايا التائية المساعدة CD4 + ، تلعب خلايا Th17 المنتجة للإنترلوكين -17 (IL-17) دورا مهما في أمراض المناعة الذاتية والمناعة المضادة للفطريات10. في هذا الصدد ، كانت العدوى الفطرية الجلدية نموذجا قويا لدراسة مناعة Th17 في الجسم الحي11،12،13. عندما تتعرض الجلود المجردة من الشريط اللاصق لخميرة المبيضات البيضاء (C. albicans) ، تلعب LCs للبشرة دورا محوريا في دفع تمايز Th17 الخاص بالمستضد14.
تتطلب المناعة الوقائية ضد عدوى المطثية البيضاء داخل الأدمة مناعة فطرية مثل النشاط الانحلال للفيبرين للأرومات الليفية والخلايا البلعمية15. ومع ذلك ، لا يعرف سوى القليل عن دور مجموعات فرعية من DC الجلدية في إنشاء مناعة Th17 في عدوى C. albicans الجلدية العميقة. تصف هذه الورقة طريقة عدوى الجلد داخل الأدمة من المطثية البيضاء ، والتي تنتج استجابات مناعية محلية وإقليمية ل Th17. كشف تطبيق سلالات فأر استنفاد مجموعة فرعية من DC الناجمة عن سموم الخناق (DT) أن CD301b + DCs الجلدية ضرورية لمناعة Th17 في هذا النموذج. يسمح النهج الموصوف هنا بدراسة استجابة Th17 للعدوى الفطرية الجلدية الغازية العميقة.
ملاحظة: تمت الموافقة على جميع التجارب على من قبل لجنة رعاية واستخدامه في المؤسسة (IACUC ، معرف الموافقة: 2019-0056 ، 2019-0055). تم استخدام إناث الفئران من النوع البري (WT) C57BL / 6 التي تتراوح أعمارها بين سبعة إلى 9 أسابيع وزنها 18-24 جم في هذه الدراسة. أجريت بعض الدراسات باستخدام إناث مستقبلات السموم لانجرين والخناق (DTR) والفئران CD301b-DTR من نفس العمر والوزن. تم استخدام أربعة إلى ستة فئران في كل مجموعة لإجراء تجربة ، وتمثل البيانات ثلاث تجارب مستقلة. تم إجراء هذا العمل في ظل ظروف السلامة البيولوجية من المستوى 3 ، والتي يمكن تنفيذها أيضا في ظل ظروف السلامة البيولوجية من المستوى 2 وفقا للمبادئ التوجيهية المؤسسية (درجة حرارة الغرفة 23 درجة مئوية ± 3 درجات مئوية ، الرطوبة 50٪ ± 10٪).
1. تحضير المبيضات البيضاء
ملاحظة: تم إجراء التجارب في هذا القسم في خزانة السلامة البيولوجية.
2. عدوى وسادة قدم الفأر بالمطثية البيضاء
الشكل 1: رسم تخطيطي لنموذج عدوى المبيضات البيضاء داخل الأدمة. (أ) تم حقن وسادات القدم الخلفية للفئران داخل الجلد ب 1 × 107 C. albicans. بعد 7 أيام ، أعيد تعريض وسادات أقدام الفئران إلى 1 × 107 HK C. albicans عن طريق الحقن داخل الأدمة ، وتم قياس استجابة فرط الحساسية من النوع المتأخر بعد 24 ساعة من تحدي المستضد. تم تحليل الاستجابة المناعية المحلية أثناء التحسس بالمطثية البيضاء بعد 7 أيام في LNs التي تستنزف الجلد. (ب ، ج) صور وسادات القدم قبل حقن وسادة القدم داخل الأدمة مع المطثية البيضاء البيضاء. (د، ه) حقن المطثية البيضاء في الأدمة العميقة لوسادة القدم اليمنى. (F ، G) العلامات السريرية للاحمرار والتورم بعد حقن وسادة القدم اليمنى. (ح) رسم تخطيطي يوضح المسارات اللمفاوية من وسادة القدم إلى LNs المأبضية بعد حقن المطثية البيضاء البيضاء . (I) LNs المأبضية المكشوفة الموجودة خلف الركبة بعد 7 أيام من حقن المطثية البيضاء و (J) بدون حقن. الاختصارات: هونج كونج = مقتول حراريا. LNs = الغدد الليمفاوية. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
3. استنفاد الخلايا التغصنية الناجم عن السموم الدفتيريا في الجسم الحي
ملاحظة: في هذه الدراسة ، تم علاج كل من الفئران Langerin-DTR و CD301b-DTR ب DT قبل يوم واحد من التحسس داخل الأدمة ل C. albicans.
4. تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي في الوقت الحقيقي
5. عزل الخلايا وتحليل قياس التدفق الخلوي
هنا ، أظهرنا نموذج عدوى داخل الأدمة من C. albicans لدراسة دور الاستجابة المناعية الجلدية Th17 بوساطة DC في الجسم الحي. بعد الحقن الأولي داخل الأدمة مع C. albicans في وسادة القدم ، تم تكبير LNs التي تستنزف الجلد (الشكل 2 أ). خلال فترة التحسس ، زادت نسبة الخلا?...
تصف هذه الورقة طريقة عدوى المطثية البيضاء داخل الأدمة التي تسمح بدراسة دور DCs الجلدية في الاستجابة المناعية Th17 في الجسم الحي. من خلال تطبيق تحليل قياس التدفق الخلوي متعدد العوامل مع سلالات الفئران التي يسببها DT ، وجدنا أن CD301b + DCs الجلدية هي مجموعة فرعية جل...
ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإعلان عنه.
تم دعم هذا البحث من قبل منحة بحثية لكلية Samjung-Dalim من كلية الطب بجامعة يونسي (6-2019-0125) ، من خلال برنامج أبحاث العلوم الأساسية من خلال المؤسسة الوطنية للبحوث في جمهورية كوريا بتمويل من وزارة التعليم (2019R1A6A1A03032869) ووزارة العلوم وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات (2018R1A5A2025079 ، 2019M3A9E8022135 ، و 2020R1C1C1014513) ، والمراكز الكورية لمكافحة الأمراض والوقاية منها (KCDC ، 2020-ER6714-00).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.3 mL (31 G) insulin syringe | BD | 328822 | |
1x Perm/Wash buffer | BD | 554723 | |
1 mL (30 G) syringe insulin syringe | BD | 328818 | |
24 well-plate | Falcon | 353047 | |
50 mL conical tube | Falcon | 50050 | |
70 μm strainer | Falcon | 352350 | |
70% ethanol | |||
ABI StepOnePlus real-time PCR system | Applied Biosystems | ||
Anesthesia chamber | Harvard Apparatus | ||
Brefeldin A | BD | BD 555029 | |
β-Mercaptoethanol | Gibco | 21985023 | |
Candida albicans strain SC5314 | provided by Daniel Kaplan at Pittsburgh University | ||
CD3 | BioLegend | 100216 | Clone 17A2 |
CD301b-DTR mice | provided by Akiko Iwasaki at Yale University | ||
CD4 | BioLegend | 100408 | Clone GK1.5 |
CD44 | eBioscience | 47-0441-80 | Clone IM7 |
CD8a | BD Biosciences | 553031 | Clone 53.6.7 |
Centrifuge | |||
Clicker counter | |||
Cuvette | Kartell | KA.1938 | |
Cytofix/Cytoperm solution | BD | 554722 | |
Diphtheria toxin (DT) | Sigma | ||
Dulbecco's phosphate-buffered saline (DPBS) | Welgene | LB001-02 | |
FACS (Fluorescence-activated cell sorting) buffer | In-house | ||
Fc receptor blocker | BD | 553142 | |
Fetal bovine serum (FBS) | Welgene | S101-07 | |
Forceps | Roboz | for harvesting sample | |
Hemocytometer | Fisher Scientific | 267110 | |
Hybrid-R total RNA kit | GeneAll Biotechnology | 305-101 | |
hydroxyethyl piperazine ethane sulfonic acid (HEPES) | Gibco | 15630-080 | |
IL-17A (intracellular cytokine) | BioLegend | 506912 | Clone TC11-18H10.1 |
Ionomycin | Sigma | I0634 | |
Isoflurane | |||
Langerin-DTR | provided by Heung Kyu Lee at Korea Advanced Institute of Science and Technology | ||
LIVE/DEAD Fixable Aqua Dead Cell Stain Kit | Invitrogen | L34957 | |
Loop and Needle | SPL | 90010 | |
Monensin | BD | BD554724 | |
NanoDrop 2000 | Thermo Scientific | ||
Penicillin | Gibco | 15140-122 | |
Petri dish | SPL | 10090 | |
Phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA) | Sigma | P8139 | |
PrimeScript RT Master Mix | Takara Bio | RR360A | |
RPMI 1640 | Gibco | 11875-093 | |
Scissors | Roboz | for harvesting sample | |
Stainless Steel Beads, 5 mm | QIAGEN | 69989 | |
Sterile pipette tip | |||
SYBR Green Premix Ex Taq II | Takara Bio | RR820A | |
TCRβ | BioLegend | 109228 | Clone H57-597 |
ThermoMixer C | Eppendorf | ||
TissueLyser | QIAGEN | ||
UV-VIS spectrophotometer | PerkinElmer | ||
Wild-type C57BL/6 mice | Orient Bio | 7- to 9-week-old mice were used | |
Yeast-peptone-dextrose-adenine (YPDA) medium, liquid, sterile (1% yeast extract, 2% Bacto peptone, 2% dextrose) | |||
YPDA agar plate, sterile (1% yeast extract, 2% Bacto peptone, 2% dextrose, 2% Bacto agar) |
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