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무 세포 HIV-1 입자와는 달리, 감염된 CD4 + T 세포를 형질 효과적으로 수지상 세포 (PDCS)에 의해 감지된다. 이 원고는 타입 I IFN의 방출에 의해 평가로서 말초 혈액 단핵 세포 (PBMC) 또는 격리 PDCS는 PDCS 의해 선천성 센싱을 평가하는 HIV-1 감염 T 세포와 공동 배양 방법을 설명한다.
HIV-1 타고난 감지 형질 수지상 세포 (올라가고)에 감염된 CD4 + T 세포의 직접 접촉을 필요로한다. 이 과정을 연구하기 위해, 여기에 설명 된 프로토콜 T 세포주 (MT4) 또는 이종 주요 CD4 + T 세포 중의 감염을 감지하기 위해 신선하게 절연 인간 말초 혈액 단핵 세포 (PBMC) 또는 형질 수지상 세포 (PDCS)를 사용한다. 적절한 감지를 보장하기 위해, PBMC는 혈액 수집 및 사용 감염된 T 세포의 최적 비율 직후 격리되어 필수적이다. 또한, 다중 파라미터 유세포 염색 PBMC 시료 생리 비율로 다른 세포 계통을 포함하는지 확인하기 위해 사용될 수있다. 컨트롤의 개수는 생존 및 PDCS의 기능을 평가하기 위해 포함될 수있다. 이들은 수신자 같은 수용체의 공지 된 작용제 (TLR) 경로로 세포 반응을 평가하고 spon의 부족을 확인, 특정 표면 마커의 존재를 포함taneous 타입 I 인터페론 (IFN) 생산. 이 시스템에서 갓 격리 PBMC를 또는 올라가고은 18 ~ 22 시간 동안 96 웰 플레이트에서 HIV-1에 감염된 세포와 공동 배양. 이러한 공 배양 후 상청액으로부터 HEK-블루 IFN-α / β 세포에서 ISGF3 경로의 활성화를 모니터링함으로써 생리 활성의 타입 I IFNs의 수준을 결정하기 위해 사용된다. 종래와 공 배양 조건에서, 표적 세포는 감염된 세포의 백분율, 특정 표면 마커의 수준 및 감염된 세포의 차동 사멸을 포함한 다수의 파라미터를 측정하기 위해 유세포 분석을 흐르도록 실시 할 수있다. 이러한 프로토콜은 초기 타입 I IFN 생산을 수행하기 위하여 개발되었다하더라도, 이들은 잠재적 PDCS로부터 방출 다른 imuno - 조절 성 분자를 연구 및 HIV-1 타고난 센싱을 규제 분자 메커니즘에 추가 통찰력을 얻기 위해 사용될 수있다.
입력-I IFN 생산 올라가고는 바이러스 감염에 대한 방어의 첫 번째 라인을 표현하고, 같은 선천성 및 후천성 면역 1 사이의 중요한 연결 역할을합니다. 무 세포 HIV-1의 입자가 어두울 선천 면역에 의해 검출되는 반면, HIV-1 감염된 CD4 + T 세포를 효과적으로 PDCS (2)에 의해 감지된다. 감지기구는 PDC에 의한 바이러스 포집 및 내재화 뒤에 PDC에 감염된 T 세포 및 CD4 분자의 표면에서 바이러스 외피 당 단백질 (gp120의) 사이의 초기 접촉을 필요로한다. TLR7에 의해 전송 된 HIV-1 RNA의 후속 인식에서 MyD88 / IRF7 경로의 활성화를 유발하고 궁극적으로 IFN 생산 3-I를 입력 연결됩니다. 중요한 것은, TLR9에 의해 매개된다 PDCS에서 본 제 2 센싱 경로는, PDC 특정 표면 마커 BDCA2 4, 바이러스 성 당 단백질 gp120의 상호 작용의 저해된다.
PDC의 TLR7 및 TLR9 감지 경로는 잠재적으로 부정적인 ILT7 5라는 또 다른 PDC 특정 표면 억제 수용체와 (또한 Tetherin 또는 CD317 지정) BST2의 결합에 의해 조절 될 수있다. BST2은 PDCS 및 일부 암 세포의 표면에서 높은 수준으로 발현하지만, 이러한 B 세포, 대 식세포 및 T 세포와 같은 다른 세포 유형에서 상대적으로 낮은 수준이다. 중요한 BST2은 형질 전환 된 세포주의 수뿐만 아니라 인간 및 뮤린 기원 (6)의 일차 세포 배양 물에서 타입 I IFN에 의해 유도 될 수있다. 그 외에도 면역 조절 기능에서, BST2 최근에 HIV-1의 방출을 억제하는 것으로 발견되었고, 다른 하나는 감염된 세포 표면 (7) 상에 가교 미성숙 바이러스 입자로 바이러스 입자를 포위. HIV-1의 경우에, 인코딩 된 부속 바이러스 단백질 U (VPU)의 BST2 길항제로서 작용하는 것으로 하였다. 그것은 VPU는, HIV-1 감염 세포의 세포 표면에서의 테더의 사이트를 BST2 downregulates 것으로 여겨진다활성을 보내고,이 개념은 8,9 도전 하였지만, 결과적으로 바이러스의 분리를 강화하고 7 퍼졌다. VPU, 다수의 부재하에 완전한 형태 및 성숙한 자손 HIV-1의 입자가 세포 표면에서 유지된다. 이 닿는 입자가 면역 감지 효과적인 목표를 나타낼 수 있는지 여전히 의문으로 남아있다. 또한,이 표면은 VPU에게 BST2 수준을 변조함으로써 PDCS에서 타입 I IFN 생산 dysregulate 수 있는지 불명확하다.
HIV-1 센싱을 평가하기위한 초기 연구는 일반적으로 타입 I IFN의 불량한 3,10-12 유도제 간주되는 무 세포 HIV-1 입자를 사용하여 수행 하였다. 최근의 연구는 PBMC를하고 올라가고 효율적으로 HIV에 감염된 CD4 + T 림프구 2,13,14를 감지하는 것이 좋습니다 감안할 때, 우리는 여기에 체외에서 HIV-1에 감염된 세포의 인식에 따라 올라가고에 의해 트리거 타고난 반응을 측정하는 간단한 방법을 설명합니다.
일반 공지 사항
심지어 제어 된 세균 감염은 PBMC를 감지 할 수 있으므로, 어떤 항생제없이 배양에서 세포를 유지하는 것이 중요하다. 세균 등의 센싱 요소는 특정 HIV-1 촬상 트리거 그 구별 될 수없는 배경 인터페론 생산을 유도 할 것이다. 또한, 모든 셀들은 통상적으로 마이코 플라스마 오염의 부재에 대해 시험 할 수있다.
가능하면 항상 독소가없는 솔루션을 사용합니다.
상이한 세포의 유세포 특성화 공동 배양에 사용되는 (PBMC를는 올라가고, MT4 및 CD4 + T 세포)는 선택적 단계이지만, 주어진 실험의 적절한 해석에 필요한 유용한 정보를 제공 할 수 있기 때문에 추천.
감염된 표적 세포의 제조 (1)
옵션 단계 : 같은 BST2, 그리고 CD4 같은 관심의 분자 / 리간드의 표면 발현을 평가하는이 시점에서 유세포 염색을 수행합니다. 세포 표면 염색을 위해, 항 CD4_PerCP / Cy5.5 1 μL 및 안티 BST2_A660 1 μL를 추가 세척 용액 100 ㎕에 0.5 × 106 T 세포를 재현 탁. 세척 용액 유동 세포 계측법로 세척하기 전에, 4 ° C에서 45 분 동안 튜브를 품어. 연구가 VPU 매개 BST2 길항 작용의 역할을 평가 대상으로하는 경우, HIV-1 입자를 수행이때 방출 분석은 앞서 설명한 15.
세포 (PBMC를 전체 또는 농축 올라가고)를 감지 2. 분리 및 농축
주 : PBMC를 사용이 감지되면, 채혈 후 반 시간 내에 분리를 시작하고 적시에 그것을 수행. 공동 문화 또는 PDC 농축 즉시 PBMC를 사용합니다.
감염된 CD4 + T 세포와 감지 세포 (PBMC를 전체 또는 농축 올라가고) 3. 공동 문화
도 1에 기술 된 공 배양 시스템은 HIV-1의 감지 타고난 대조 시험을 허용한다. 때문에 일차 세포의 가변 특성으로 인해, 이는 골수와 T 세포 (각각 CD14 + 및 CD3 +)의 정상 비율은도 2a에 도시 된 예에서와 같이, 관찰하는 것이 중요하다. 또한, (비 - 활성화 T 세포에 비해 더 높은 FS CD3 레벨) 활성화 T 세포의 낮은 숫자는 갓 격리 된 PBMC 배양 물에서 바람직하다. 여러 세포 유형 사이의 비율이 비정상적인 PBMC를 인해 지속적인 감염의 결과로서 이미 활성화 된 표현형 종종 시험관 가능성에 적절한 선천성 면역 반응을 마운팅 불가능하다. 가장 중요하게는, PDCS의 상대적인 비율은도 2b에 도시 된 바와 같이 평가 될 필요가있다. 이 비율이 0.2 ~ 1.2 %에 따라 다를 수 있지만, 이상 감지 표현형은 extre 모두 관찰된다이 범위의 행. 그림 2B (92 %, 72 %)에서에서 두 가지 예에서 볼 수 있듯이 부정적인 선택을 사용하는 PDC의 농축은 종종 50~95% PDC의 순도를 얻을 수 있습니다. 전체 실험의 전형적인 예는도 3 및도 4에 도시된다. 이 예에서, MT4 세포를 공 배양 (도 3a)의 시간에 30 %의 감염을 달성 pNL4.3-GFP_ires_Nef WT 또는 델타 VPU에 감염되었다. 전술 한 바와 같이, 오직 WT 바이러스 감염 표면 BST2의 상당한 하향 조절 (도 3b)였다. 때문에 크기와 입도 (granularity)에서의 차이로, MT4 세포는 유동 세포 계측법 (그림 4A)에 의해 PBMC를 쉽게 구별 할 수 있습니다. 공동 문화 배양 한 후, 타입 I IFN (그림 4B)의 HIV-1에 감염된 세포 출시 상당한 양의 접촉 알려진 TLR7이나 TLR9 작용제와 PBMC를 접촉 만 PBMC를. 어떤 IFN는 PBMC를 공동 CU에서, 혼자 PBMC를 검출되지 않았다모의에 감염된 MT4 세포와 ltured, 또는 단독으로 감염된 MT4 세포 (그림 4B)에서. 여기에 제시된 실시 예에서, 한 PBMC에 의한 HIV-1 감염 MT4 세포의 타고난 감지 크게 VPU의 존재 하에서 감소되는 것으로 밝혀졌다.
그림 1 :. 실험 설계의 개요도 SUP : 상층 액을 큰 이미지를 보려면 여기를 클릭하십시오 .
그림 2 : 갓 격리 된 PBMC와 ENR의 표현형 특성iched PDCS. (A) 골수 세포와 건강한 공여자로부터 단리 된 PBMC에서 관찰 된 T 세포의 정규 분포 (골수 세포의 백분율은 55~65% 사이 % 및 T 세포 사이의 범위 10-20한다). PBMC를 시료 표면의 CD14 (골수 계통 마커) 및 CD3 (T 세포 마커)를 인식 형광 - 복합 항체를 사용하여 염색 하였다. (B) 올라가고의 표현형 특성. 농축 PDCS에 앞서 PBMC를 내의 셀들의 총 수 (도시 예에서는 0.99 %)의 % 0.2에서 1.2 사이 사이에 나타낸다. 이들 세포를 세포 표면에 존재하는 이러한 BDCA2 ILT7 및 특정 마커의 발현에 기초하여 식별 될 수있다. 음성 선별 크게 PDCS 수가 풍부 및 CD14 + 골수 세포 (보충 보인 두 예에서 92 % 및 72 %에 도달하는)와 같은 잠재적으로 해로운 오염을 제거하는데 사용될 수있다. CLI큰 이미지를 보려면 여기를 CK.
도 3 :. pNL4.3-GFP_ires_Nef WT 또는 dVpu 감염 MT4 감염된 배양 물 내의 세포의 HIV-1 감염 대상 MT4 세포의 특성 (A) 백분율 GFP 양성 세포의 백분율에 의해 측정. 감염된 세포에서 (B) BST2의 세포 표면 발현은 표면 염색 후에 평가 하였다. 회색 가득 히스토그램 미리 면역 된 토끼 혈청 (흠 제어)로 염색 모의 - 감염된 세포를 나타내고; 나머지 히스토그램은 항 -Bst2 클론 토끼 혈청으로 염색 된 세포를 나타냅니다. 실선과 히스토그램 제어 GFP 네거티브 (NEG) 세포를 나타냅니다; 점선 히스토그램 감염된 GFP 양성 (POS) 셀들에 대응한다. 독감 평균orescence 강도 (MFI) 값을 각 샘플에 대해 표시된다. 유동 세포 계측법 그림 2에 설명 된대로 수행하고 분석 하였다. 큰 이미지를 보려면 여기를 클릭하십시오 .
도 4 :. 갓 격리 된 PBMC 감염된 MT4 T 세포의 공동 배양 된 PBMC와 MT4 T 세포 사이의 단독 MT4 T 세포 관찰 FS / SS 프로필, 단독으로 한 PBMC 또는 공동 배양 유세포의 (A)와 비교. 때문에 크기와 입도 차이에 따라, MT4 T 세포는 유세포 분석기를 이용하여 공동 배양 물에서 PBMCs를 쉽게 구별 할 수있다. (B) TLR와 PBMC를 자극 후에 릴리스 타입 I IFN의 양의 대표적인7 TLR9 작용제 (전), 또는 모의 또는 pNL4.3-GFP_ires_Nef (WT) 또는 dVpu에 감염 표시된 MT4 세포와 공동 배양 후. 원시 데이터는 OD 650 값을 표시하고 해당 converseion는. / ㎖ U로 표시 IFN 농도-I를 입력 큰 이미지를 보려면 여기를 클릭하십시오 .
여기에 설명 된 프로토콜은 최근의 보고서 (18)에 기술 된 바와 같이, VPU를 표현하는 능력 만 다를 GFP 표지 된 HIV-1 바이러스 감염된 T 세포의 검출을 측정한다. 그러나, 이들 방법은 쉽게 잠재적 타고난 센싱을 변조 할 수있는 다른 바이러스 유전자 결여 태그없는 바이러스뿐만 아니라, 바이러스의 검출을 연구하기 위해 수정 될 수있다. GFP를 발현하지 않는 사용 바이러스가 감염된 표적 세포의 백분율은 P24 (캡시드)로서, 세포 염색 공동 - 배양 세포 계측법 및 ELISA 또는 P24에 의해 흐르기 전에 다른 수단에 의해 결정되어야하는 경우. 더욱이, 이러한 프로토콜은 가능한 세포주 및 일차 전지를 포함하는 다양한 상이한 타겟 T 세포와 함께 사용될 수있다.
HIV-1 센싱을 연구하는 데 이른 방법과 비교할 때,이 논문에서 설명하는 방법은 여러 가지 이점이있다. 무엇보다도 이것은 다수의 그룹 무 세포 HIV-1 (P)에 의해 확립 된기사 유형-I IFN 2,13,14의 가난한 유도한다. 또한, 초기 연구는 생산 타입 I IFN의 양을 정량화하기 이전 IFNα ELISA 기반 방법에 의존했다. 이러한 검출 기술의 한계는 IFNβ와 IFNα의 다른 유형을 바라보며 이전 IFNα ELISA 키트 대부분은 단지 한 종류의 IFNα를 측정한다는 것이다. 설명 리포터 세포주의 사용은 한 번에 측정 할 수있는 인간의 타입 I IFNs의 모든 형태의 생체 활성 농도 등이 제한을 극복한다. 기술은 IFN ELISA 키트의보다 새로운 세대 및 타입 I IFN 다량 쉽게 검출 할 수있는 많은 도너 덜 비싼 매우 민감하다. 그럼에도 불구하고,이 프로토콜은 쉽게 ELISA를 다른 타입 I IFN 판독 방법에 사용하기 위해 적응 될 수있다.
중요한 단계 : 모든 세포의 구성 요소 (목표와 이펙터 모두)의 품질을 엄격하게 제어하는 것이 중요하다. 잠재적 인 오염에도 asymptomatic은 모니터링하고 제어 할 필요가있다. 우리는 앞서 언급 한 바와 같이, 무증상 세균 오염을 항생제 제어, 및 마이코 플라스마와 같은 잠재적으로 다른 세포 내 병원균은 HIV-1 감염, 유형 I IFN, 즉 생산 후 관찰 된 것과 유사한 면역 반응을 생성 할 수 있습니다. 또한, 모든 시약은 LPS 또는 다른 잠재적 독소가 없어야합니다. 인간 샘플은 종종 정상 감지에 영향을 미칠 수있는 기본 지속적인 감염에 의해 프라이밍 될 수 있으므로 마찬가지로 한 PBMC 및 PDCS의 모니터링은 또한 중요하다. 우리는 항상 제안 된 음성 대조군, 모의 감염된 세포와 같은 표적 세포의 유무뿐만 아니라 공동의 문화를 포함하는 것이 좋습니다. 감염된 세포의 생존도 유형-I IFN가 사멸 세포 2,14와 공동 배양 다음 생성되지 않기 때문에 적절한 PDC 감지 중요하다.
기술의 하나의 중요한 한계는 갓 절연 일차 전지에 대한 요구이다. 이 절차는 없었다중 이전에 냉동 또는 문화에 보관 된 PBMC를 또는 올라가고를 사용하여 테스트. PBMC를의 분리는 노동 집약적이며,이 세포는 매우 제한된 수명을 가지고있다. 인간의 피와 함께 작업하는 동안 또한, 혈액 매개 병원체에 대한 보호를위한 표준 프로토콜이 사용되어야한다. 갓 고립 된 인간 세포를 포함하는 작업과 관련된 변화의 여러 소스가 종종있다. 이들 중에서 도너 간에서 발생한 도너 이들 세포를 분리하도록 구현 상이한 절차 및 상속 가변성이다. 이 도너 간의 변동을 방지하는 것이 불가능하지만, 이러한 TLR7 및 TLR9 경로의 공지 된 효능에 대한 응답을 측정하는 등의 제안 양성 대조군의 사용은이 실험을위한 중요한 내부 제어를 제공 할 것이다. 우리는 반응 TLR7 경로는 HIV-1 (3)에 대해 적절한 응답을 요구하면서 TLR9 경로의 효능을 강력 응답, 건강 PDC 응답과 상관 될 수 있다는 것을 관찰했다.
2를 기반으로 SS = "jove_content">. 실험 설계에 필요한 경우 셀 선택 과정 후 항체의 자유 유지하지만, 음성 선별 (PDC 특정 표면 마커의 고갈이 필요한 상황에서 예를 들면), 양성 선별 이상이 바람직하다. 고립 된 올라가고 문화의 급속한 세포 사멸을받을. 이 세포를 필요로 실험은 오랜 기간 동안 배양하기 위해서는, 문화 미디어는 IL-3로 보충 할 수있다. 이러한 사이토 카인은 PDC 증식을 유도하고 이들 세포 사멸을 억제한다 (16). 이 PDC 성숙 또는 분화로 이어질 수 있기 때문에, IL-3 사용은 엄격하게 제어 할 필요가있다.
여기에 설명 된 방법은 타고난 감지시 관련된 초기 단계를 재현하기 위해 갓 격리 PBMC를 또는 올라가고와 목표 HIV-1에 감염된 세포를 결합합니다. 이 방법은 의심 할 여지없이 EXPLOR에 도움이 될 것입니다HIV 감염과 관련된 전자 초기 선천성 면역 이벤트. 연관된 프로토콜 타입 I IFN 측정 목적이기는하지만 쉽게 감염된 세포의 인식에 PDCS로부터 방출 다른 생체 활성 분자를 측정하기 위해 수정 될 수있다. 다음은 포함 할 수있다 : 유형 III 인터페론 (IFN-λ) 및 케모카인의 CXCL10, 사염화탄소, 및 CCL5 (17) (예 : TNF-α와 IL-6 등) 염증성 사이토 카인.
우리는 유동 세포 계측법 및 세포 분류 실험을하는 동안 전문가의 기술 지원을 E. Massicotte 및 J. 주님 감사합니다. 또한, 우리는 혈액 샘플을 제공하기위한 IRCM 클리닉 직원과 모든 기부자들에게 감사의 말씀을 전합니다. 말초 혈액 샘플을 연구소 드 Recherches Cliniques 몬트리올 (IRCM)의 연구 윤리 심의위원회의 승인을 연구 프로토콜에서 헬싱키 선언에 따라 동의서를 작성 준 건강한 성인 기증자로부터 얻었다. 다음 시약은 NIH 에이즈 시약 프로그램, 에이즈, NIAID, NIH의 분할을 통해 얻을 수 있었다 박사 더글러스 리치맨에서 MT4 세포; 인적 RIL-2 박사 모리스 Gately, 호프만에서 - 라 로슈 주식
코헨 박사는 인간 Retrovirology에서 캐나다 연구 의장의받는 사람입니다. 이 작품은 코헨 박사에 CIHR (CIHR 111226)에서와 퐁 드 공들인 퀘벡 - 상테 (FRQ-S) 박사 BEGO와 코헨 박사에 에이즈 네트워크에서 보조금에 의해 지원되었다.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
MT4 cells | NIH AIDS Reagent Program | 120 | This reagent was obtained through the NIH AIDS Reagent Program, Division of AIDS, NIAID, NIH: MT-4 from Dr. Douglas Richman. |
HEK-Blu IFN-α/β reporter cells | Invivogen | HKB-IFNAB | |
RPMI | Wisent | 350-000-CL | |
DMEM | Wisent | 319-005-CL | |
FBS | Wisent | 080-150 | |
Ficoll-Pâque Plus | Myltenyi | 17-1440-03 | |
CD4+ T cell isolation kit II | Myltenyi | 130-091-155 | |
Diamond Plasmacytoid Dendritic Cell Isolation Kit II | Myltenyi | 130-097-240 | |
PHA-L | Sigma-Aldrich | O2769 | |
Human rIL-2 | NIH AIDS Reagent Program | 136 | This reagent was obtained through the NIH AIDS Reagent Program, Division of AIDS, NIAID, NIH: Human rIL-2 from Dr. Maurice Gately, Hoffmann - La Roche Inc. |
Imiquimod | Invivogen | TLRL-IMQS | |
ODN 2216 CpG-A | Hycult Biotec | HC4037 | |
Human IFNα | PBL Interferon source | 11100-1 | |
QUANTI-Blue | Cedarlane | REP-QB2 | |
Flow cytometry (Antibodies/reagents) | |||
Fc blocking solution (composition below): | Note: make in washing solution (PBS, 5mM EDTA, 5% FBS) | ||
10% Goat serum | Sigma-Aldrich | G 9023 | |
10% Rabbit serum | Sigma-Aldrich | R 9133 | |
10% Mouse serum | Sigma-Aldrich | M 5909 | |
2.5 mg/ml human IgG | Sigma-Aldrich | I 4506 | |
anti-CD3_Pacific Blue | Biolegend | 300417 | |
anti-CD14_PE-TxRed | Life Technologie | MHCD1417 | |
anti-BDCA2_APC | Myltenyi | 130-090-905 | |
anti-ILT7_PE | Biolegend | 326408 | |
anti-CD4_PerCP/Cy5.5 | Biolegend | 317427 | |
anti-BST2_Alexa 660 | eBioscience | 50-3179 | |
Paraformaldehyde | Sigma-Aldrich | P 6148 | |
Cell strainer | BD Falcon | 352340 | |
Cyan ADP instrument | Beckman Coulter | CY20030 |
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