需要订阅 JoVE 才能查看此. 登录或开始免费试用。
我们提出了改进的转运受体逆转录病毒转导和竞争归巢方案,以研究受体介导的器官和微环境特异性淋巴细胞定位。该方法为免疫细胞运输机制提供了有价值的见解,并在未来的基础和治疗研究中具有潜在的应用。
了解 G 蛋白偶联受体 (GPCR) 表达如何影响不同组织微环境中的细胞定位,对于阐明免疫细胞运输机制至关重要。我们提出了一种竞争性归巢测定法,旨在研究 GPCR 介导的 T 细胞定位到表达其同源化学引诱配体的器官,适用于短期和长期研究。该方法涉及一种改进的重组鼠干细胞病毒 (MSCV) 转导 T 细胞以表达目标 GPCR 或对照构建体的方案,然后在受体小鼠中竞争性归巢。使用流式细胞术和/或共聚焦显微镜分析细胞在不同器官中的分布。在短期实验 (10-12 h) 中,共聚焦显微镜揭示了不同的细胞定位模式,包括肺泡、支气管粘膜下层、静脉部位和肺间质,以及气管、胃和子宫角内壁的上皮。在长期研究 (1-7 周) 中,流式细胞术提供了对优先细胞积累的见解,揭示了随着时间的推移,组织内的动态变化和潜在的成熟或重新定位。这种竞争性归巢检测是研究 GPCR 介导的细胞定位的可靠工具,为组织特异性分布和免疫学和治疗研究中的潜在应用提供了有价值的见解。
G 蛋白偶联受体 (GPCR) 是调节多种细胞过程的基础,包括信号转导、神经传递、激素调节和免疫细胞迁移1。它们在淋巴细胞迁移和定位的时空控制中起着至关重要的作用2。在免疫反应的启动阶段,局部微环境和细胞相互作用促使 T 淋巴细胞表达一组独特的粘附分子和趋化因子受体,称为归巢受体。这种适应使抗原经验的 T 细胞能够与器官特异性内皮细胞 (EC) 结合并迁移到不同的靶组织。T 细胞获得组织趋向性的能力对于有效的回忆反应至关重要,尤其是在影响同一器官的反复感染的情况下 3,4。
GPCR 将免疫细胞引导至特定的组织和器官,在那里它们执行关键功能,例如将 CD8+ T 和 NK 细胞引导至肿瘤部位进行细胞毒作用,或通过支持其他免疫细胞的激活来帮助 CD4+ T 细胞协调免疫反应。了解 GPCR 如何将 T 细胞引导至其精确位置对于推进靶向免疫治疗至关重要 5,6。然而,挑战在于在体外模拟这些复杂的相互作用,因为同时复制空间受限线索和定向趋化信号是很困难的。
阐明特异性白细胞受体的作用通常也具有挑战性,因为它们在内源性群体中的表达频率有限,而且这些受体通常装饰不同的细胞类型。这种复杂性使得很难将特定受体的作用与其他细胞亚群特异性机制分离。理想情况下,方法应该比较相似的群体,仅在感兴趣的受体上有所不同,以提供清晰的见解。
为了克服这些挑战,我们采用了一种竞争性的归巢测定法,该测定法采用重组 MSCV 逆转录病毒转导在 T 细胞中实现 GPCR 的高效表达。MSCV 逆转录病毒载体结合了基于骨髓增生性肉瘤病毒 (PCMV) 的 MESV 载体和基于莫洛尼鼠白血病病毒 (MMLV) 的 LN 载体的元件,并结合了源自 LN 载体7 的扩展杂交包装信号。这种修饰提高了基因递送的效率,使 体内 T 细胞定位的短期和长期研究成为可能。通过利用高滴度逆转录病毒颗粒和共聚焦显微镜,该方法可以精确可视化复杂组织环境中的 T 细胞定位和相互作用。我们提出了运输受体逆转录病毒转导的详细方案和内部控制(所谓的竞争性)归巢测定的性能,以研究受体介导的器官和微环境特异性淋巴细胞定位。该方法的总体目标是为免疫细胞运输机制提供有价值的见解,并在基础研究和治疗开发中实现未来的应用。
本研究中的所有小鼠均维持在退伍军人事务部帕洛阿尔托医疗保健系统 (VAPAHCS) 的特定无病原体 (SPF) 设施中。B6/SJL Prprc Pep3BoyJ (CD45.1) 、 C57B6/J (CD45.2) 和 Rag1-/- 小鼠购自 Jackson Laboratories。虽然我们使用 PepBoy 获得 CD45.1 细胞,但我们建议使用 JAXBoy (C57BL/6J-Ptprcem6Lutzy/J)。JAXBoy 是通过 CRISPR 而不是传统的回交产生的完全同源菌株,从而提高了遗传一致性。从历史上看,使用 PepBoy 小鼠 (CD45.1) 的 CD45 同种异型标记研究(并非完全先天性)包括对照归巢和再循环测定与野生型 (WT/WT) 比较,以解决潜在的变异性。随着 JAXBoy 小鼠现在作为完全同基因替代品提供,这些额外的对照可能不再需要。研究人员仍应考虑到 CD45.1 和 CD45.2 变体之间的差异(例如它们作为蛋白质酪氨酸磷酸酶的作用)会影响细胞行为和归巢模式。文本和下面讨论的所有方案均已获得批准或符合经认可的实验动物医学系和弗吉尼亚州帕洛阿尔托医疗保健系统 (VAPAHCS) 实验动物护理管理小组的指导方针。使用批准的程序处死动物。实验包括 8-12 周龄的两性小鼠。
1. MSCV 载体制备
2. 建立包装细胞系培养
注意:我们使用了来自 Cell Biolabs 的 Platinum E (Plat-E) 细胞。Plat-E 细胞是一种基于 293T 的细胞系,具有 EF1α 启动子,可提供稳定且高产量的逆转录病毒结构蛋白(gag、pol 和 env 基因)表达,从而能够使用单个质粒转染进行逆转录病毒包装8。尽管可以使用其他细胞系,例如 NIH-3T3 或 293T,但我们尚未测试这些替代方案。
3. 转导细胞的生产
在这项研究中,我们提出了一个详细的方案,用于研究特异性受体在体内指导 T 细胞定位的能力。作为该协议的演示,我们使用了 GPR2513。我们能够使用该方案实现 30%-40% 的转导效率,如流式细胞术的 Thy1.1 染色所评估的那样。我们使用 GPR25 转导的细胞和填充剂对照进行了基于 体外 transwell 的趋化性测定,测试它们向 hCXCL17、mCXCL17 和 CXCL12 作为阳?...
本研究中概述的内部控制归巢测定是一种用于检查 GPCR 介导的 T 细胞在不同器官和组织微环境中的运输和定位的综合方法。这种方法集成了几项关键优化,以提高可重复性、准确性和效率。
该方案的一个关键方面是使用 MSCV 逆转录病毒载体高效转导 T 细胞,这通过使用 Plat-E 细胞进行病毒生产而得到促进。关键优化包括将 Plat-E 细胞维持在适当的汇合...
作者没有什么可披露的。
由NIH赠款R01 AI178113和R01 AI047822支持,来自Leona M. & Harry B. Helmsley慈善信托的赠款1903-03787,以及烟草相关疾病研究计划(TRDRP)向E.C.B.提供T31IP1880和T33IR6609的赠款;Y.B. 得到了美国克罗恩病和结肠炎基金会 (835171) 的研究员奖的支持。B.O. 得到了 Ramon Areces 基金会(西班牙马德里)的博士后奖学金和美国克罗恩病和结肠炎基金会 (574148) 的研究员奖的支持。A.A. 得到了加州再生医学研究所 (CIRM) 的支持 - EDUC2-12677。
Name | Company | Catalog Number | Comments |
AF647 anti mouse CD90.1-Thy1.1 (OX-7) | Biolegend | 202507 | |
anti-CD31 (DyLight 633, clone 390) | InvivoMab | BE0377 | |
anti-mouse CD28 37.51 | eBiosciences | ||
anti-mouse CD3 145-2c11 | eBiosciences | ||
APCCy7 anti mouse CD3 (145-2c11) | Biolegend | 100329 | |
BV421 anti mouse CD8b (Ly-3) | Biolegend | 126629 | |
BV711 anti mouse CD4 (RM4-5) | Biolegend | 100549 | |
CD90.1 microbeads | Miltenyi | 130-121-273 | |
CFSE | Thermoscientific | C34554 | |
FITC anti mouse CD45.2 (104) | BD | AB_395041 | |
mouse IL2 | Peprotech | 200-02-50UG | |
mouse IL7 | Peprotech | 217-17-10UG | |
Mouse T CD4 isolation kit | STEMCELL technologies | 18000 | |
MSCV-IRES- Thy1.1 GPR25 | Vectorbuilder | ||
MSCV-IRES- Thy1.1 Stuffer | Vectorbuilder | ||
PE-CD45 (30-F11) antibody | Biolegend | 103105 | |
PECy7 anti mouse TCRb (H57-597) | Tonbo | ||
PercpCy5.5 anti mouse CD45.1 (A20) | eBiosciences | ||
Platinum-E (Plat-E) | cell Biolabs. Inc | RV-101 | |
Yellow fluorescent dye | Thermoscientific |
请求许可使用此 JoVE 文章的文本或图形
请求许可探索更多文章
This article has been published
Video Coming Soon
版权所属 © 2025 MyJoVE 公司版权所有,本公司不涉及任何医疗业务和医疗服务。