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Method Article
In questo protocollo, viene descritto un modello di colite di trasferimento adottivo delle cellule T antigene-antigene specifico per l'intestino. Le cellule T CD4+ sono isolate da topi transgenici CBir1 TCR. Questi sono specifici per un antigene del microbiota intestinale immunodominante CBir1 flagellina, che viene trasferito nei topi Rag1-/- riceventi, portando all'infiammazione intestinale.
Con l'aumento dell'incidenza, le malattie infiammatorie intestinali (IBD), che sono malattie croniche che colpiscono il tratto gastrointestinale, impongono un notevole onere sanitario e finanziario agli individui e alla società. Pertanto, è fondamentale studiare i meccanismi alla base della patogenesi e dello sviluppo dell'IBD. Qui, viene descritto un modello di colite da trasferimento delle cellule T antigene-antigene specifico del microbiota intestinale. La flagellina CBir1 è stata riconosciuta come l'antigene batterico intestinale immunodominante nella colite sperimentale e nei pazienti con malattia di Crohn. Le cellule T CBir1 TCR transgeniche naϊve CD4+ , specifiche per la flagellina CBir1, possono indurre la colite cronica dopo il trasferimento adottivo in topi Rag1-/- immunodeficienti. La gravità della malattia è valutata dall'istopatologia. Vengono anche determinati i fenotipi delle cellule T CD4+ nella lamina propria del colon. Questo modello assomiglia molto allo sviluppo dell'IBD, che fornisce un modello murino ideale per studiare i meccanismi che guidano la patogenesi dell'IBD e testare i potenziali farmaci per il trattamento dell'IBD.
Le malattie infiammatorie intestinali (IBD), tra cui principalmente il morbo di Crohn (CD) e la colite ulcerosa (UC), sono caratterizzate da infiammazione cronica, recidivante-remittente del tratto gastrointestinale, che colpisce milioni di persone in tutto il mondo1. Diversi fattori sono stati implicati nello sviluppo e nella patogenesi dell'IBD, tra cui la suscettibilità genetica, il microbiota intestinale, le risposte immunitarie, la dieta e lo stile di vita2. Tuttavia, l'esatto meccanismo di IBD non è ancora completamente compreso.
Uno degli interessi particolari è l'interazione tra il microbiota intestinale e le risposte immunitarie dell'ospite nella regolazione dell'infiammazione intestinale3. Il microbiota intestinale fornisce una serie di molecole e antigeni immunostimolatori, che possono attivare le risposte immunitarie4. Mentre l'equilibrio tra cellule T effettrici e cellule T regolatorie (Tregs) è fondamentale per mantenere l'omeostasi intestinale, l'eccessiva risposta delle cellule T CD4+ della mucosa intestinale agli antigeni del microbiota intestinale contribuisce all'infiammazione intestinale5,6,7. Come antigene immunodominante del microbiota intestinale, la flagellina CBir1 è stata correlata alla patogenesi della CD8,9 umana. Inoltre, il trasferimento di cellule T transgeniche CBir1 TCR (Tg) induce infiammazione intestinale in topi immunodeficienti6, molto simile all'IBD umano, indicando che questo modello di trasferimento delle cellule T aiuta a studiare i meccanismi dell'IBD umano.
Questo lavoro descrive il protocollo dettagliato di indurre la colite nei topi Rag1-/- mediante trasferimento adottivo di cellule TN CBir1 TCR Tg naϊve CD4+ e valutare la gravità della malattia. Inoltre, vengono mostrati i risultati attesi e vengono discussi i passaggi critici della procedura e la risoluzione dei problemi, che aiuteranno i ricercatori a studiare i meccanismi di patogenesi dell'infiammazione intestinale e testare i potenziali farmaci per il trattamento dell'IBD.
Tutte le procedure sugli animali sono state eseguite secondo il Comitato per l'uso e la cura degli animali dell'Università del Texas Medical Branch. I topi CBir1 TCR Tg sono stati forniti dal Dr. Charles Elson dell'Università dell'Alabama a Birmingham. I topi CBir1 TCR Tg possono essere femmine o maschi, ma dovrebbero essere a 8-12 settimane. I topi Rag1-/- sullo sfondo C57BL/6 sono stati ottenuti dal Jackson Laboratory10. I topi Rag1-/- devono essere abbinati al sesso e all'età, e possono essere usati maschi o femmine, ma dovrebbero essere a 8-12 settimane. L'intero protocollo è riassunto nella Figura 1.
1. Preparazione dei topi riceventi
2. Preparazione dei reagenti e delle soluzioni
NOTA: I reagenti utilizzati sono tossici o a rischio biologico e la loro manipolazione richiede precauzioni e misure di sicurezza.
3. Isolamento delle cellule T spleniche CBir1 TCR Tg CD4+
4. Purificazione delle cellule TN CBir1 TCR Tg naϊve CD4+ T
5. Trasferimento cellulare nei topi riceventi
6. Monitoraggio dei segni clinici durante la progressione della colite
7. Raccolta del colon e punteggio istopatologico
8. Isolamento e colorazione delle cellule della lamina propria intestinale
Circa 5 x 106 cellule TG CBir1 TCR naϊve CD4+ per milza sono state isolate da un topo adulto CBir1 TCR Tg. Il trasferimento di cellule TN CBir1 TCR Tg naϊve CD4+ ha indotto la colite cronica nei topi Rag1-/- riceventi. Dopo il trasferimento cellulare, i segni clinici sono stati monitorati per valutare la progressione dell'infiammazione intestinale, compresa la perdita di peso, la consistenza delle feci e la postura curva. Come previsto, i topi hanno iniziato a perder...
Sebbene ogni passaggio sia essenziale per la riproducibilità di questo modello di colite, ci sono diversi passaggi critici. I topi Rag-/- riceventi devono ricevere adeguate cellule T naϊve CD4+ vitali per indurre l'infiammazione intestinale. Abbiamo usato la milza per l'isolamento di cellule T CD4+ ingenue invece di MLN. Perché la resa delle cellule T CD4+ ingenue nelle MLN è molto più bassa che nella milza. CD62L è altamente espresso nelle cellule T naïve e CD4...
Nessun autore ha interessi finanziari, professionali o personali contrastanti.
Questo lavoro è stato supportato in parte dalle sovvenzioni del National Institutes of Health DK125011, AI150210 e DK124132, dal premio STARs dell'Università del Texas System (Y.C.) e dal James W. McLaughlin Fellowship Fund della University of Texas Medical Branch di Galveston (W.Y.). La Figura 1 è stata creata con BioRender.com.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.22 µm vacuum-driven disposable bottle top filter | MilliporeSigma | SCGPS05RE | |
100x Penicillin-Streptomycin | Corning | 30-002-CI | |
100-µm strainer | BD Biosciences | 352360 | |
3-mL Transfer Pipette | Fisherbrand | 13-711-9CM | |
Anti-Mouse CD16/32 | Biolegend | 101302 | |
Anti-Mouse CD25-Percp/Cy5.5 | Biolegend | 102030 | |
Anti-mouse CD3-Percp/Cy5.5 | Biolegend | 100327 | |
Anti-Mouse CD4 APC | Biolegend | 100516 | |
Anti-Mouse CD4 Magnetic Particles | BD Biosciences | 551539 | |
Anti-Mouse CD4-BV421 | Biolegend | 100544 | |
Anti-Mouse CD62L-PE | Biolegend | 104408 | |
Anti-Mouse Foxp3-PE | ThermoFisher | 12-5773-82 | |
Anti-Mouse IFNγ-FITC | Biolegend | 505806 | |
Anti-Mouse IL-17A-PE/Cy7 | Biolegend | 506922 | |
Automated Cell Counter | Bio-rad | TC20 | |
Brefeldin A | BD Biosciences | 555029 | |
BSA | Fisher Bioreagents | BP1600-1 | |
C tube | Miltenyi | 130-093-237 | |
Cell Separation Magnet | BD Biosciences | 552311 | |
Collagenase IV | Sigma-Aldrich | C5138 | |
DAPI | Sigma-Aldrich | D9542 | |
Dissociator Machine | Miltenyi | 130-096-427 | |
DNase I | Sigma-Aldrich | ||
EDTA | Corning | 46-034-CI | |
EDTA (0.5 M, PH 8.0) | Corning | 46-034-CI | |
FBS | R&D Systems | S11550 | |
Flow cytometer | BD Biosciences | LSD Fortessa | |
Heat Lamp | CoverShield | BR40 | |
Hematoxylin and Eosin (H&E) Stain Kit | Abcam | ab245880 | |
Insulin Syringes | BD Biosciences | 329412 | |
Ionomycin | ThermoFisher | I24222 | |
Live/dead Fixable Near-IR Dead Cell Stain kit | ThermoFisher | L10119 | |
MaxQ 6000 Incubated/Refrigerated Stackable Shakers | ThermoFisher | SHKE6000 | |
NH4Cl | Thermo Scientific | A687-500 | |
Percoll | GE Healthcare | 17-0891-01 | |
Phorbol-12-myristate 13-acetate | Sigma-Aldrich | P8139 | |
RPMI 1640 Medium | Cytiva HyClone | SH3002702 | |
Sorter | BD Biosciences | Arial Fusion | |
Tissue Automatic Processor | ThermoFisher | STP120 | |
Tissue Embedding/Processing Cassette | Fisher Healthcare | 22048142 | |
Tris Base | Thermo Scientific | BP154-1 | |
True-Nuclear Transcription Factor Buffer Set (including Perm Buffer) | Biolegend | 424401 |
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