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Method Article
我们展示了使用慢病毒载体在 体内研究腹膜组织驻留巨噬细胞基因功能的分步方案。
腹膜组织驻留巨噬细胞在维持体内平衡方面具有广泛的功能,并参与局部和邻近组织的病理。它们的功能由微环境线索决定;因此,必须研究它们在 体内生理 生态位中的行为。目前,特定的腹膜巨噬细胞靶向方法采用全小鼠转基因模型。在这里,描述了一种使用慢病毒 颗粒在腹 膜巨噬细胞中有效调节 mRNA 和小 RNA 种类(例如,microRNA)表达的方案。在HEK293T细胞中制备慢病毒制剂,并在单个蔗糖层上纯化。腹膜内注射后慢病毒有效性的 体内 验证显示,巨噬细胞的主要感染仅限于局部组织。在体内平衡和巯基乙酸盐诱导的腹膜炎期间,靶向腹膜巨噬细胞是成功的。讨论了该方案的局限性,包括由慢病毒腹膜内递送诱导的低水平炎症和潜在实验的时间限制。总体而言,本研究提出了一种快速且可访问的方案,用于快速评估 体内腹膜巨噬细胞的基因功能。
组织驻留巨噬细胞 (Mφ) 是吞噬免疫细胞的异质性群体,可感知并响应入侵的病原体 1,2。此外,它们在组织发育、重塑和维持体内平衡中起着重要作用 1,3。许多组织 Mφ 来自胚胎发生过程中的卵黄囊祖细胞,并在整个生命过程中持续存在于组织中 4,5。这些细胞的表型和功能由特定转录因子和局部微环境的协作和分层相互作用决定 6,7,8,9。对这种依赖性的日益了解增加了对其生理相关生态位内 Mφ 基因操作的有效体内方法的需求。
慢病毒载体是体内特定细胞群中核酸操作的常用工具 10,11,12,特别是因为它们能够感染分裂和非分裂细胞并稳定整合到宿主基因组中13,14。在过去的二十年中,慢病毒递送技术得到了优化,并且已经研究了替代包膜和合成启动子,以增加谱系特异性靶向 8,15。由于其广泛的细胞嗜性,水泡性口炎病毒包膜糖蛋白 (VSV-G)16,17 已成为慢病毒技术中使用的"金标准"包膜。
在该方案18 中,采用 VSV-G 假型慢病毒颗粒来证明短发夹 RNA (shRNA) 和 microRNA (miR) 在稳态下在 体内 靶向和有效地递送到小鼠腹膜 Mφ (pMφ)19。转基因表达由脾病灶形成病毒 (SFFV) 启动子驱动。通过慢病毒衍生的增强型绿色荧光蛋白 (GFP) 的表达来定义细胞的生产性感染。利用这种方法可以轻松读取 体内 慢病毒实验,以确定最佳剂量和实验时间范围。最后,在巯基乙酸盐诱导的炎症期间小鼠的 体内 慢病毒攻击揭示了选择性 pMφ 感染的自然倾向。
所有动物工作均按照机构和英国内政部的指导方针进行。
注意 :所有慢 病毒体内研究都应根据当地和国家关于在研究中道德使用动物的指导方针进行,并遵守与使用 II 类传染性材料相关的所有规定。还应根据当地法规监控动物福利。在协议的这一步中,使用慢病毒颗粒和尖锐物时需要格外小心。
1. 制备用于转染的 HEK293T 细胞
注:在无菌组织培养生物安全柜下执行这些步骤。
2. 使用非脂质体脂质体转染试剂转染 HEK293T 细胞
3. 慢病毒颗粒的收集
4. 慢病毒的纯化
5. Jurkat T 细胞中慢病毒生产的滴定
6. 组织驻留腹膜巨噬细胞的 体内 慢病毒感染
7. 从慢病毒感染的小鼠中收集腹膜细胞
注意:对于慢病毒注射后 72 小时内的收集,请遵循机构 II 类生物安全规则。在慢病毒注射后前 72 小时内饲养受感染动物的垫料和笼子必须根据机构 II 类生物安全规则进行净化。
8. 腹膜细胞染色和分析
9. 从器官中提取细胞
当完全正确地遵循该方案时,每次制备总共产生 1.5 mL 的高质量慢病毒原液,足以以本研究中确定的最佳体积进行 12 次 体内 注射18。可以在实验方案的早期评估转染的成功。质粒转染后 48 小时后,健康和汇合的 HEK293T 细胞(如果存在在质粒中)应显示易于检测的标记信号(例如,本研究中使用的 GFP)(图 1A)。信号强度低...
组织驻留巨噬细胞执行一系列稳态和炎性组织特异性功能 1,2,由其生理环境决定 6,7,8,9。在该方案中,引入了一种使用慢病毒颗粒在体内操纵腹膜驻留巨噬细胞的有效方法18,以研究巨噬细胞在其生物微环?...
作者没有什么可披露的。
这项研究全部或部分由惠康信托调查员奖 [107964/Z/15/Z] 资助。P.R.T 还得到了英国痴呆症研究所的支持。M.A.C 得到了生物技术和生物科学研究委员会发现奖学金 (BB/T009543/1) 的支持。出于开放获取的目的,作者已将 CC BY 公共版权许可应用于本提交内容产生的任何作者接受的手稿版本。L.C.D 是斯旺西大学的讲师和卡迪夫大学的名誉研究员。这项工作得到了 Ipseiz 等人进行的工作的支持,2020年 18。
Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.05% Trypsin-EDTA (1x) (Trypsin 500 mg/L or 0.02 mM) | Thermo Fisher Scientific | 25300054 | |
0.22 μm sterile millex GP filter | Merck | SLGS033SS | |
0.45 μm sterile millex GP filter | Merck | SLHP033RS | |
0.5 mL U-100 insulin syringe with needle, 0.33 mm x 12.7 mm (29 G) | BD | 324892 | |
1 Litre Sharps Container | N/A | N/A | |
2.4G2 antibody (TruStain FcX anti-mouse CD16/32) | Biolegend | 101320 | |
40 μm strainer | Thermo Fisher Scientific | 22363547 | |
AimV medium (research grade), AlbuMax Supplement | Thermo Fisher Scientific | 31035025 | |
Blocking buffer | prepared in house | ||
Brewer thioglycolate medium | Sigma-Aldrich | B2551 | 4% stock solution prepared in water, autoclaved and kept frozen. |
CD11b | Biolegend | 101222 | Refer to Table 1 for the dilution and concentration |
CD11b | BD | 550993 | Refer to Table 1 for the dilution and concentration |
CD11c | Biolegend | 117317 | Refer to Table 1 for the dilution and concentration |
CD11c | Biolegend | 117333 | Refer to Table 1 for the dilution and concentration |
CD19 | BD | 560375 | Refer to Table 1 for the dilution and concentration |
CD19 | Biolegend | 152410 | Refer to Table 1 for the dilution and concentration |
CD226 | Biolegend | 128808 | Refer to Table 1 for the dilution and concentration |
CD3e | BD | 560527 | Refer to Table 1 for the dilution and concentration |
CD3e | Biolegend | 152313 | Refer to Table 1 for the dilution and concentration |
CD4 | Biolegend | 100412 | Refer to Table 1 for the dilution and concentration |
CD73 | eBioscience | 16-0731-82 | Refer to Table 1 for the dilution and concentration |
CD8a | eBioscience | 48-0081-82 | Refer to Table 1 for the dilution and concentration |
Cell culture flask (T175 fask, 175 cm2, 550 mL) | Greiner Bio One | 658175 | |
Centrifuge tubes, conical bottom tubes 25 mm x 89 mm | Beckman Coulter | 358126 | |
Centrifuges | Beckman Coulter | Ultracentrifuge and TC centrifuge | |
Collagenase type IV | Sigma-Aldrich | C5138 | |
Conical centrifuge tubes (15 mL and 50 mL) | Greiner Bio One | 11512303 & 11849650 | |
Cryotubes | Greiner Bio One | 123277 | or cryotubes |
DMEM medium (1x) + 4.5g/L D-glucose, 400 µM L-glutamine | Thermo Fisher Scientific | 41965-062 | |
Dnase I | Sigma-Aldrich | 11284932001 | |
Effectene transfection reagent | Qiagen | 301425 | |
F4/80 | Biolegend | 123123 | Refer to Table 1 for the dilution and concentration |
F4/80 | Biolegend | 123133 | Refer to Table 1 for the dilution and concentration |
F4/80 | Biolegend | 123147 | Refer to Table 1 for the dilution and concentration |
FceR1 | eBioscience | 48-5898-80 | Refer to Table 1 for the dilution and concentration |
Fetal calf serum (FCS) | Thermo Fisher Scientific | 10270-106 | heat inactivated for 30 min at 56 °C and sterile filtered through 0.22 μm filter |
Flow cytometer | Thermo Fisher Scientific | Attune NxT | |
Flow cytometry (FACS) buffer | prepared in house | ||
Fluorescent tissue culture microscope | Thermo Fisher Scientific | EVOS FL | |
Forceps | N/A | N/A | User preference |
Hank's balanced salt solution (HBSS) | Gibco, Life Technologies | 14175-053 | |
HEK293T cell line | grown for at least a week prior transfection. Mycoplasma free | ||
HIV-1 Core antigen | Beckman Coulter | 6604667 | |
Hyaluronidase | Sigma-Aldrich | H3506 | |
Hydrex surgical scrub, chlorhexiding gluconate 4% w/v skin cleanser | Ecolab | 3037170 | |
I-A/I-E | Biolegend | 107625 | Refer to Table 1 for the dilution and concentration |
ICAM1 | Becton Dickinson | 554970 | Refer to Table 1 for the dilution and concentration |
Jurkat T cell line | grown for at least a week prior use. Mycoplasma free | ||
LIVE/DEAD fixable near-IR dead cell stain kit | Thermo Fisher Scientific | L34975 | |
Ly6G | Biolegend | 127615 | Refer to Table 1 for the dilution and concentration |
Mice | here used C57BL/6 females, aged 8-12 weeks (Charles Rivers), unless specified differently | ||
Microcapillary pipettes (volume range 0.5-1,000 μL) | Fisher Scientific & Starlab | 11963466 & 11943466 & 11973466 & S1111-3700 | |
NK1.1 | Biolegend | 108724 | Refer to Table 1 for the dilution and concentration |
Paraformaldehyde | Sigma-Aldrich | P6148-500G | prepared to 2% w/v in PBS |
pCMV-ΔR8.91 packaging plasmid | Zuffrey, R., et al. 1997 | encodes Gag-Pol HIV protein driven by cytomegalovirus promoter. Ampicilin resistance. | |
Penicillin/Streptomycin (100x, 10,000 U/mL) | Thermo Fisher Scientific | 15140122 | |
Petri dish | Greiner Bio One | 664160 | |
pHR'SIN-cPPT-SEW plasmid | Rosas, M. et al. 2014 | modified for shRNA and miR expression studies. Encodes EGFP marker downstream SFFV promoter and upstream of the Woodchuck hepatitiv virus enhancer. Ampicilin resistance. | |
pMD2.G plasmid | Naldini, L. et al. 1996 | encodes vesicular stomatis virus g-glycoprotein (VSV-G) envelope. Ampicilin resistance. | |
Rat IgG1, κ isotype control | Becton Dickinson | 550617 | Refer to Table 1 for the dilution and concentration |
Rat serum | Sigma-Aldrich | R9759-10ML | |
Red blood ACK lysis buffer | prepared in house | ||
RPMI 1640 medium (1x) + 400 uM L-glutamine | Thermo Fisher Scientific | 21875-091 | |
Saponin | Sigma-Aldrich | S4521 | |
SiglecF | BD | 562681 | Refer to Table 1 for the dilution and concentration |
Sodium hypochlorite Tablets (bleach, 2,000 ppm) | Guest Medical | H8818 | |
Sterile 24-well cell culture plate | Greiner Bio One | 662160 | |
Sterile Dulbecco's PBS (DPBS) (1x) Mg++ and Ca2+ - free | Thermo Fisher Scientific | 14190144 | |
Sterile EDTA | Thermo Fisher Scientific | 15575020 | |
Sterile VWR disposable transfer pipets (23.0 mL, 30 cm) | VWR | 612-4515 | |
Sucrose | Thermo Fisher Scientific | 15503022 | |
surgical scissors | N/A | N/A | User preference |
Syringes (50 mL and 1 0mL) | Fisher Scientific | 10084450 & 768160 | |
Tim4 | Biolegend | 130007 | Refer to Table 1 for the dilution and concentration |
U-bottom 96-well cell culture plate | Greiner Bio One | 650180 |
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