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La infección de ratones con un adenovirus que expresan el autoantígeno humano importante del citocromo P450 2D6 (hCYP2D6) reconocidos por los sueros de los pacientes con tipo 2, los resultados de hepatitis autoinmune en una forma persistente de la enfermedad hepática autoinmune mediada por la hepatitis se caracteriza por una amplia fibrosis, y la generación de un CYP2D6 la respuesta inmune específica.
La hepatitis autoinmune es una enfermedad autoinmune poco frecuente, pero que amenaza la vida del hígado de etiología desconocida 1,2. En los muchos intentos pasados se han hecho para generar un modelo animal que refleja las características de la enfermedad humana 3-5. Sin embargo, en varios modelos de la inducción de la enfermedad era bastante compleja y con frecuencia la hepatitis era sólo transitoria 3-5. Por lo tanto, hemos desarrollado un modelo de ratón sencillo que utiliza el autoantígeno humano importante en tipo 2 hepatitis autoinmune (HAI-2), a saber hCYP2D6, como un gatillo 6. Tipo 1 de hígado-riñón anticuerpos microsomales (LKM-1) anticuerpos que reconocen hCYP2D6 son el sello distintivo de la HAI-2 7,8. La entrega de hCYP2D6 en wildtype FVB o ratones C57BL / 6 fue por una construcción de adenovirus (Ad-2D6) que asegura una entrega directa del antígeno desencadenante para el hígado. Por lo tanto, la inflamación subsiguiente local genera un campo fértil 9 para el posterior desarrollo de la autoinmunidad. A combination de la inyección por vía intravenosa e intraperitoneal de Ad-2D6 es la vía más eficaz para inducir un daño autoinmune de larga duración en el hígado (sección 1). A continuación presentamos un protocolo detallado de cómo la enfermedad hepática autoinmune es inducida en el modelo de CYP2D6 y cómo los diferentes aspectos de daño hepático puede ser evaluada. En primer lugar, los niveles séricos de marcadores que indican destrucción de hepatocitos, tales como las aminotransferasas, así como los títulos de hCYP2D6 anticuerpos se determinó mediante el muestreo de sangre retroorbitaly (sección 2). En segundo lugar, la respuesta hCYP2D6-específica de células T se caracteriza por recoger los linfocitos desde el bazo y el hígado. A fin de obtener linfocitos puros hígado, los hígados se perfundieron por PBS a través de la vena porta (sección 3), digerido en el colágeno y purifica sobre un gradiente de Percoll (sección 4). La frecuencia de las células T específicas de hCYP2D6 es analizada por la estimulación con péptidos hCYP2D6 y la identificación de las células productoras de IFN por citometría de flujo (sección 5). En tercer lugar,infiltración celular y la fibrosis se determina mediante técnicas de inmunohistoquímica de secciones de hígado (sección 6). Régimen de tipo de análisis tiene que ser llevado a cabo en varias ocasiones después de la iniciación de la enfermedad con el fin de probar la naturaleza crónica de la modelo. La magnitud de la respuesta inmune caracterizada por la frecuencia y la actividad de hCYP2D6-específicas T y / o células B y el grado de la lesión hepática y fibrosis tienen que ser evaluados para una posterior evaluación de posibles tratamientos para prevenir, retrasar o abrogar el autodestructiva proceso del hígado.
1. La inyección intravenosa de Ad-2D6 en el seno oftálmica
Alternativamente, la inyección intravenosa puede ser ejecutado a través de la vena de la cola. Sin embargo, la inyección a través del seno oftálmica es mucho más fácil de realizar y minimiza la pérdida de solución de virus. Se ha demostrado que estas dos técnicas se pueden utilizar indistintamente y que ambas rutas son igualmente eficaces 10.
Los ratones infectados son supervisados por los efectos adversos y los signos evidentes de sufrimiento y el dolor, tales como pérdida de apetito, pérdida de peso, pérdida de la movilidad, la falta de novio, pelo áspero, encorvadola apariencia, así como lamer, morder, arañar, o sacudir a un área en particular (es decir, el sitio de la inyección). Aunque los ratones muestran un daño masivo en el hígado en el modelo de CYP2D6, los ratones parecen estar sanos y no muestran signos de sufrimiento, el dolor o el estrés. Sin embargo, los indicadores de insuficiencia hepática grave, como las aminotransferasas séricas están determinados sobre una base regular o son parte de los experimentos realizados. Los niveles de aminotransferasa de> 1000 U / l sólo debe aparecer como un resultado directo de la infección por el virus, pero no crónica. Si los niveles de aminotransferasas séricas están crónicamente por encima de 1000 U / l (límite de la gravedad) se sacrifican los ratones.
2. Ratón sangrado en el ojo
Como alternativa, tomar muestras de sangre se puede hacer a través de la vena de la cola o por medio de la vena temporal superficial 11.
3. Ratón perfusión del hígado
Observación: Este paso es importante para evitar una contaminación de los linfocitos hepáticas aisladas por linfocitos de sangre
4. Aislamiento de linfocitos hepáticos
5. Tinción intracelular de citoquinas (CIEC)
5.1 Estimulación:
5,2. Manchas:
6. La inmunohistoquímica
6,1. H & E tinción para la evaluación de la patología general del hígado:
6,2. La inmunohistoquímica para la deposición de colágeno I:
7. Los resultados representativos
La infección de ratones con 2D6 Ad-inducidos por dos etapas distintas de daño hepático. En los primeros días después de la infección, la infección por el virus del hígado provoca un aumento agudo de los niveles séricos de aminotransferasa, un indicador de la muerte de los hepatocitos 6. Esta primera etapa, aguda se produce independiente de la expresión de hCYP2D6 y también se puede observar después de la infección con un virus de control vacía (Ad-Control) o un virus que expresaba la proteína de fluorescencia verde (Ad-GFP). En contraste, la segunda etapa es autoinmune mediada y depende de la expresión de la molécula de activación hCYP2D6. Esta etapa autoinmune se produce dentro de 2-4 semanas después de la infección y persiste durante varios meses, 6.
Figura 1. El modelo de CYP2D6. Wildtype FVB o C57BL / 6 ratones son inyectados con dos dosis de la Ad-2D6 (por vía intravenosa e intraperitoneal). En un momento de interés en el hígado y el suero se recopilan y evalúan los daños del hígado y la formación de hCYP2D6 específicos de anticuerpos y células T.
Las siguientes características son característicos de la hepatitis autoinmune persistentes en desarrollo después de Ad-2D6-infección de tipo salvaje o FVB ratones C57BL / 6 en el modelo de CYP2D6: en primer lugar, el hígado muestra una morfología aberrante cambiado. En particular, los lóbulos del hígado se funden, los nódulos hiperplásicos aparecen dispersos por todo el hígado y la fibrosis capsular masiva es visible (figura 2).
Figura 2. La morfología del hígado. Típica Ad-2D6-inducida por daño en el hígado como se detectó en la semana 4 después de la infección. Tenga en cuenta que los lóbulos del hígado individuales se fusionan (puntas de flecha). Nódulos hiperplásicos aparecen dispersos por todo el hígado (flechas). La infección con un adenovirus control no expresando hCYP2D6 no tiene ningún efecto sobre la morfología del hígado.
Infiltraciones celulares segundo lugar, una amplia y persistente aparecen en las regiones peri-portal y del parénquima de los hígados de los ratones Ad-2D6-infectados, pero no de Ad-Control infectado (figura 3A). La fibrosis predominantemente desarrolla en la región subcapsular con algunos haces de colágeno que sobresalen en el parénquima (figura 3B).
Figura 3. A la histología hepática. Tinción H & E de la sección de tejido hepático de los ratones FVB infectadas con Ad-control o Ad-2D6 en la semana 4 post-infección. Tenga en cuenta que las infiltraciones importantes de las células mononucleares sólo están presentes en Ad-2D6 ratones infectados (flechas simples). Flechas indican Triple grandes infiltraciones celulares en el parénquima hepático de puente entre vecinos tractos portales. B: Representación inmunohistoquímica de la fibrosis hepática en la semana 4 después de la infección con Ad-2D6 o Ad-control. Las secciones del hígado han sido teñidos para colágeno utilizando un anticuerpo anti-colágeno I. Nota capa múltiple de disposición colágeno bajo la cápsula del hígado (flechas triples) con algunos manojos que sobresalen en el parénquima (flechas simples) y la presencia de grandes racimos de células infiltrantes (puntas de flecha). Dos secciones de hígado representativas se muestran para cada condición. Tamaño: 100 micras bares.
Una tercera característica es la generación de altos títulos de anti-CYP2D6 anticuerpos, que tienen una especificidad epítopo similar a humanos LKM-1 anticuerpos 6,13. Último, las hCYP2D6 específicos de células CD4 y CD8 T que se generan sobre todo en casa para el hígado. Tales hCYP2D6 específicos de las células T pueden ser detectados por la estimulación con immunodomiembarazadas hCYP2D6 péptidos y posterior medición de la expresión de IFN por una tinción intracelular de citoquinas (ICCS) (figura 4). hCYP2D6-específicas las células T CD8 matar Ad-2D6-infectados células diana in vivo 12.
Figura 4. hCYP2D6 células T específicas. análisis de citometría de flujo de las células T específicas de hCYP2D6. Linfocitos del hígado han sido aislados en la semana 4, después de Ad-2D6-infección y se estimularon con cualquiera de los CD4 o CD8 inmunodominantes hCYP2D6 epítopo durante la noche. Generación de IFN fue detectada por tinción intracelular de citoquinas y analizadas por citometría de flujo utilizando un FACS Canto II (BD Biosciences, Heidelberg, Alemania). El porcentaje de hCYP2D6-específicas células CD4 y CD8 está indicado.
En estudios anteriores, la hepatitis experimental, se informó a menudo para ser sólo los actuales modelos transitorios y muchos de la enfermedad autoinmune del hígado depende de un protocolo de inducción más complejos de enfermedades (para revisiones, véase 3,5). Por ejemplo, varios modelos de uso de ratones transgénicos que expresan antígenos específicos de destino y adoptively transferido objetivo de antígeno-específicos, en su mayoría TCR transgénicos, las células T 14,15. A menudo una infección adicional con el virus de livertropic, bacterias o parásitos es necesario para inducir la enfermedad 16-18. Alternativamente, el ADN-la vacunación con plásmidos que codifican para antígenos diana, incluyendo CYP2D6 19, se utiliza para inducir la hepatitis. Sin embargo, una vacunación adicional con plásmidos que codifican para citoquinas pro-inflamatorias, como la IL-12, se requiere 20. Por desgracia, con pocas excepciones 15,20 hepatitis es sólo transitoria.
El modelo del CYP2D6 6,21 utiliza un t método sencilloo inducir a la hepatitis autoinmune, simplemente infectar a los ratones con un adenovirus que expresa hCYP2D6, el autoantígeno mayor en la HAI-2 7,8. Entrega de CYP2D6 por un constructo de adenovirus garantiza tanto una focalización directa del hígado así como una inflamación local que promueve el desglose de la tolerancia. Es importante señalar sin embargo que tanto el título del virus, así como la vía de administración es crucial para este modelo. Por un lado, Ad-2D6 es un virus de replicación deficiente, por lo tanto, un título suficiente alta de virus se requiere para generar una cantidad crítica de antígeno dentro del hígado. Por otro lado, demasiado alto un título podría resultar en una insuficiencia hepática aguda fatal. Además, se ha demostrado previamente que la infección de ratones por títulos altos de adenovirus conduce a un agotamiento funcional de la respuesta inmune 22. En nuestro modelo, hemos utilizado una combinación de infección por vía intravenosa e intraperitoneal con el fin de obtener tanto la infiltración crónica celular, así como extLa fibrosis ensive. Hemos observado que la infección por vía intravenosa sola todavía provoca la infiltración celular masiva, pero no la fibrosis de la región subcapsular, lo que indica que la inflamación peritoneal, debido a la inyección intraperitoneal podrían estar involucrados en la continua acumulación subcapsular de colágeno (Hintermann y Christen, manuscrito en preparación). Sin embargo, es importante señalar que la fibrosis hepática observada es antígeno-específica, ya que no detectó la activación de las células estrelladas hepáticas y la deposición de colágeno después de la infección con la igualdad de virus títulos de Ad-GFP o Ad-Control de 23.
El modelo de CYP2D6 refleja muchos aspectos de la humana 1,2 HAI, como la hepatitis crónica caracterizada por la infiltración celular y la persistencia de la fibrosis hepática 6. Además, la presencia de títulos elevados de anti-CYP2D6 anticuerpos con especificidad epítopo similar y extendiendo 13 a LKM-1 anticuerpos encontrados en la HAI-2 pacientes indica la presencia de un sistema común de reactividad autoinmune crónica. CYP2D6 es el principal antígeno en la HAI-2, pero no es reconocida por pacientes diagnosticados con el tipo más frecuente de una hepatitis autoinmune. Además, los pacientes que sufren de otras enfermedades del hígado de etiología autoinmune, como la cirrosis biliar primaria (CBP) o colangitis esclerosante primaria (PSC), generación de autoanticuerpos sello con la especificidad de distintos autoantígenos del hígado y el hígado muestran diferentes características patológicas de centrado en las pequeñas (PBC ) o grande (PSC), los conductos biliares. Sin embargo, los modelos de CYP2D6 ofrece la oportunidad de analizar mecanismos inmunopatológicos implicados en los procesos inflamatorios crónicos hepáticos, como ocurre en las enfermedades autoinmunes del hígado, para identificar a los actores clave que impulsan la destrucción autoinmune de los hepatocitos y evaluar posibles intervenciones terapéuticas para curar la enfermedad.
Los autores no tienen nada que revelar.
Este trabajo es apoyado por el Goethe Hospital Universitario de Frankfurt y una beca de la Fundación Alemana de Investigación de la Universidad de California
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Nombre del equipo | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
Aguja de 23G | BD Biosciences | 300800 | |
27 ½ G aguja | VWR | 612-0151 | |
30 ½ aguja de calibre | BD Biosciences | 304000 | |
Alanina aminotransferasa tiras reactivas (GPT / ALT) | Roche Diagnostics | 10 745 138 202 | |
Aspartato aminotransferasa tiras reactivas (GOT / AST) | Roche Diagnostics | 10 745 120 202 | |
Anestesia Unidad Univentor 400 | AgnTho de | ||
Moldes de base, 37x24x10 mm desechables | VWR | 720-0208 | |
Celular filtro de 70mm | VWR | 734-0003 | |
Criostato | Leica | CM1850 UV | |
Tubos capilares heparinizados | Pescador | 3123987 | |
Portaobjetos Superfrost Plus | Menzel Gläser | J1800AMNZ | |
Microtainer SST tubos | BD Biosciences | 365951 | |
Placas de microtitulación, fondo en V | VWR | 391-1924 | |
Reflotron | Roche Diagnostics | Determiniation de AST / ALT | |
Nombre of el reactivo | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
De conejo anti-ratón anti-colágeno tipo I IgG, | Chemicon | AB765P | |
Biotinilado de cabra anti-IgG de conejo | Vector (AXXORA) | VC-BA-1000-MC15 | |
FITC-conjugado de anticuerpos de ratón anti CD8a | Southern Biotech | 1550-1502 | |
PE-ratón conjugado con anticuerpos anti IFN | BD Biosciences | 554412 | |
PE-conjugado anti-ratón CD16/CD32 anticuerpos (FcR bloque) | BD Biosciences | 553141 | |
Aquatex | VWR | 1.08562.0050 | |
Avidina / biotina kit de bloqueo | Vectores (AXXORA) | VC-SP-2001-KI01 | |
Un Brefeldin | Sigma | B6542 | |
Colagenasa IV | Sigma | C5138-100MG | |
DAB sustrato kit 3'3'diaminobenzidine | Vector (AXXORA) | VC-SK-4100-KI01 | |
DNasa | Sigma | DN-25 | |
Elite ABC reactivo | Vector (AXXORA) | VC-PK-7100-L050 | |
Eosina G / Y la solución | Roth | X883.1 | |
De suero fetal de ternero (FCS) | Biochrom AG | S 0115 | |
Isofluran | Forene | B506 | |
Solución de hematoxilina de Meyer | Applichem | A4840, 1000 | |
Compuesto octubre | Sakura Finetek Europa | 4583 | |
PBS-formaldehído tamponado al 10% | Roth | A146.3 | |
Percoll | Amersham | 17-0891-01 | |
Roti-Histokit | Roth | 6638.1 | |
RPMI | Invitrogen | 61870 | |
La saponina de la corteza de quillay | Sigma | S7900 |
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