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여기 타우 이해 더 나은 안티 타우 항 체의 행동의 메커니즘을 특성화 하는 조사 가능한 도구를 만들기의 목표와 microglia 양적 평가를 세포 기반 분석 결과 설명 합니다.
Alzheimer의 질병 (광고)는 진보적인 신경 상태 집계 타우 이며 녹말 체 단백질 인지 감소를 이끌어 결국 신경 장애를 일으키는 두뇌에 축적. Hyperphosphorylated 타우 집계 신경에서 광고와 관련 된 병 리의 대부분을 일으키는 것으로 추정 된다. 이러한 집계는 extracellular 구획에 나올 생각 하 고 어디 그들은 유도 타우 집계 추가 인접 한 건강 한 신경에 의해 촬영. 이 "프리온-같은" 확산 항 체 바인딩 및 "중화" 광고의 전 임상 마우스 모델에서와 같이 extracellular 타우 집계에 의해 중단 될 수 있습니다. 항 체 중재 통풍 관 및 병 적인 집계 형태의 microglia에 의해 타우의 치료 항 체 병 리를 줄일 제안 된 메커니즘 중 하나입니다. 여기, 우리 타우 글귀 microglia 평가를 양적 세포 기반 분석 결과 설명 합니다. 이 분석 결과 마우스 microglial 셀 라인 BV-2를 사용 하 여, 높은 특이성, 낮은 변동성 및 중간 처리량에 대 한 수 있습니다. 이 분석 결과 함께 생성 된 데이터는 안티 타우 항 체 effector 기능 더 나은 특성화에 기여할 수 있다.
Alzheimer의 질병 (광고)은 병 적인 집계에 아 밀 로이드 β 펩 티 드와 타우 단백질의 구조적 변화에 의해 및 자기 조립 특징 진보적인 신경 퇴행 성 조건. 비정상적으로 phosphorylated 타우 올리고 neurofibrillary tangles1,2로 축적 하는 동안 정상적인 성 아 밀 로이드 β 펩 티 드 oligomeric 및 원 아 밀 로이드 β로 변환 됩니다. 이러한 단백질 집계 발생할 메모리 손실 및 연속적인 진보적인 인식 쇠퇴에 지도 하는 신경 죽음. 비 생산적 neuroinflammation를 misfolded 단백질 감소 능력 등 다른 요인 악화 하 고 질병을 가속 수 있습니다. 현재, 주로 징후 기복을 제공 하는 광고에 대 한 개입 전략 하지만 질병 수정 치료 또는 예방.
증거를 증가 광고의 병리학에서 hyperphosphorylated 타우의 중요 한 역할을 건의 한다. 비 병 적인 상태로 타우 microtubules에 바인딩하고 촉진 신경 세포 골격에 해당 어셈블리는 기본적으로 펼쳐진된 단백질입니다. 타우 된다 hyperphosphorylated, 골격에서 분리 하 고는 대부분 광고3와 관련 된 병 리 현상의 원인으로 신경, 타우 집계에 클러스터. 처음 침, 축적 하는 타우 시작 되지만 질병 진행에서 그것은 채택 될 수 있다 인접 또는 synaptically 연결 된 건강 한 신경에 의해 세포 외 공간으로 영향 받은 신경에서 출시 될 가정에 " 프리온과 같은 방식으로 ". 내 면, 일단 타우 집계 추가 타우 집계를 통해 템플릿 기반 구조적 변화4을 유도 합니다.
이 가설에 따르면 타우 시드 중단 수 요법 감속 하거나 타우 중재 신경 질환의 과정을 반전 수 있습니다. 이, 지원 쥐 유전자 변이 의해 tauopathy에 취약 하 고 수 동적으로 안티 타우 항 체 주사 쇼 감소 타우 병리학과 향상 된 인지 기능5,6,7,8 ,9. 그러나, 치료 항 체 병 리를 줄일 메커니즘은 여전히 애매 남아.
항 체 중재 통풍 관 및 병 적인 집계 형태의 microglia, 두뇌의 주민 면역 세포에 의해 타우의 제안 된 메커니즘 중 하나입니다. 최근 간행물 microglia 수 효율적으로 내 면화 하 고 병 적인 타우 종족 저하 안티 타우 항 체를 통해 Fc-종속 메커니즘의 표면에 Fc 수용 체를 포함 하 여이 능력은 향상 하 고 좋습니다. microglia 및 수용 체 중재 먹어서10,11. 이러한 데이터는 치료 항 체의 잠재적으로 중요 한 이펙터로 microglia를 식별합니다.
여기 타우 글귀 microglia 양적 평가를 세포 기반 분석 결과 설명 합니다. 이 분석 결과 사용 하 여 생성 하는 데이터 사전 방지 타우 항 체 잠재적인 광고 치료로 그들의 발달의 더 단계에 유용한 도구를 대표 하는 따라서 안티 타우 항 체의 행동의 메커니즘을 elucidating 도울 수 있다.
1. BV-2 셀 문화
참고: 핸들 BV-2 셀 Biosafety 수준 2 포함에서. BV-2 셀 라인 생산는 엔벌로프된 재조합 ecotropic 레트로 바이러스 (murine 세포만 감염 가능)12. 이러한 바이러스는 그들의 생체 외에서 vivo에서 tumorigenic 잠재력과 능력에 대 한 알려져 있다.
2. 레이블 재조합 타우 집계 pH에 민감한 형광 염료
참고: 타우 집계 Apetri 외 에 설명 된 대로 준비 했다 13 차이 없음 Thioflavin T (ThT) 반응 버퍼에 추가 되었습니다. 집계 된 샘플은 원심 분리기 튜브 1.5 mL에서에서 수집 되었습니다. 최종 형광 신호를 50 µ M ThT 솔루션의 12 µ L로 풀 샘플의 118 µ L를 혼합 하 여 확인 했다. 집계에서 20000 x g 1 h 4 ° c.에 대 한 집계 반응 혼합물 centrifuging 구분 했다 상쾌한 초-MALS 모든 단위체 타우 집계로 변환 되었습니다 확인 하 여 분석 했다. 펠 릿 (타우 집계) 스냅 냉동 고-80 ° c.에 냉동 고에 저장 되었다
3. 통풍 관 분석 결과 형광 활성화 된 세포 분류 (FACS) 읽기
4. FACS 분석
참고: 제어 전략에 대 한 그림 1 을 참조 하십시오.
5. Immunocomplexes 현미경 읽기와 이해
집계 된 재조합 타우 pH에 민감한 녹색 염료와 covalently 이라는 했다. 이 염료는 극적으로 그것의 형광 세포내 정량화에 대 한 수 있도록 산 성 세포에서의 국제화에 따라 증가 합니다. 레이블이 지정 된 타우 집계 했다 안티 타우 단일 클론 항 체와 알을 품을. 특히, 우리는 CBTAU 28.1의 공상 버전 (마우스 IgG1 Fc 영역)를 사용합니다. 이 인간 항 체의 N 맨끝 삽입 영역에 한다 생체 외에서 생성 된 타우 소13바인딩할 수 있습니다. 이 분석 결과에서 우리는 또한 CBTAU-28.1-dmCBTAU-28.1의 선호도 향상 버전 테스트. 보호자 및 높은 선호도 돌연변이에서 CBTAU-28.1, fab 조각 서식 하 고 제어 하는 마우스 IgG1 isotype 제어로 사용 되었다.
BV-2 셀 미리 형성 된 immunocomplexes와 incubated 했다 또는 헤 파 린 항 체 독립적인 타우 통풍 차단 하 면 전에 서 2 시간 동안 혼자 타우를 집계. 부 화, 이후 세포 세포 외 막에 바인딩된 타우를 제거 하려면 trypsinized 했다 고 cytometry 타우 통풍 관에 대 한 분석 했다. 우리는 최근에13설명, 복용량 의존 방식으로 그 CBTAU 28.1 변종 승진 통풍 관 BV-2 셀에의 관찰 합니다. 글귀 Fc CBTAU 28.1 팹 조각 기저 타우 통풍 관 (그림 2)를 증가 하지 않았다 때문에 중재 했다. 또한, 높은 선호도 dmCBTAU 28.1 항 체 야생 형 항 체 (그림 2) 보다 더 높은 정도로 BV-2 셀으로 타우 글귀를 중재.
항 체 중재 타우 통풍 관 및 endolysosomal 구획에 타우의 지역화 confocal 현미경 검사 법 (그림 3)에 의해 확인 되었다 어디 산 성 세포질 구획은 낮은 pH 세포에 대 한 선택적 프로브를 사용 하 여 스테인드. 세포내 puncta 녹색 pH 염료의 분류 타우 집계와 CBTAU 28.1 incubated 했다 셀 안에 관찰 되었다. 낮은 pH 구획 선택적 붉은 염료와 산 성 세포에 타우의 존재를 제안 하는 따라서 세포내 타우 집계 자주 colocalized 또한, CBTAU-28.1 팹 조각 다시 Fc 수용 체 중재 국제화 메커니즘 (그림 3)를 나타내는 타우 통풍 관을 증가 하지 않았다.
그림 1: 타우 국제화 BV-2 셀에 의해 감지 흐름 cytometry 분석에 사용 되는 전략 게이팅. BV-2만 제어 (A C) isotype 제어 (D-F), dmCBTAU-28.1에서 데이터 샘플 (G-난) 표시 됩니다. BV-2 셀 인구 파편과 죽은 세포 (A, D, G)를 제외 하 고 금감위 A vs SSC-A 밀도에 문이 되었다. BV-2 셀 추가 셀 남자 및 집계 (B, E, H)를 제외 하 FSC-A vs FSC-H 밀도에 문이 다음 했다. 단일 셀 게이트 pH 염료 (이 대표 결과에 FITC) 단일 매개 변수 히스토그램을 생성 하는 데 사용 되었다 (C, F, 난)은 형광 강도 결정 하 고. 또는 pH 염료-타우 긍정적인 세포의 백분율 BV-2만 컨트롤을 사용 하 여 결정으로 부정적인 세포를 제외 하 고 계산 했다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2: CBTAU 28.1 중재 microglial BV-2 셀으로 타우 집계의. 집계 된 재조합 타우 covalently 녹색 형광 pH에 민감한 염료와 분류 그리고 incubated 인간의 안티 타우 항 체의 선호도 향상 된 포맷, dmCBTAU-28.1, CBTAU-28.1의 마우스 공상 버전 해당 팹 조각, 한 마우스 IgG1 isotype 제어 항 체 또는 아무 항 체 (타우 혼자 집계). Immunocomplexes 헤 파 린 항 체 독립적인 타우 통풍 차단 하 면 전에 서 2 시간 동안 BV-2 셀 이후에 incubated 했다. Immunocomplexes의 cytometry에 의해 평가 되었다 고 셀 (B) 형광 강도 (A) 또는의 긍정적인 (타우 +) 비율의 기 평균 (GM)으로 표시. 오차 막대 (A)에서 두 개의 독립적인 실험의 표준 편차, (B) 쇼 동안 단일 실험. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 3: 타우 집계 BV-2 세포에 의해 내 면화 및 셀룰러 산 성 세포에서 지역화. 미리 형성한 타우-항 immunocomplexes 항 체 독립적인 통풍 관을 차단 하는 헤 파 린 존재 2 시간 동안 BV-2 셀 incubated 했다. 외피, 후 핵 DNA 특정 파란색 염료와 낮은 pH 구획 선택적 붉은 염료와 산 성 세포질 구획 얼룩이 있었다. 라이브 셀 이미징 28.1 CBTAU와 dmCBTAU-28.1, 하지만 하지 isotype 컨트롤 incubated 했다 셀 안에 레이블된 타우 집계 (녹색)의 세포내 puncta를 밝혔다. 또한, 세포내 타우 집계 자주 빨간색으로 colocalized 염료 (노란색) 따라서 산 성 세포질 구획에 타우의 존재를 제안. CBTAU-28.1 팹 조각 국제화 하는 Fc 수용 체 중재 메커니즘을 나타내는 타우 통풍 관을 증가 하지 않았다. 이미지는 63 X 물 침수 목표 획득 20 비행기 Z-스택 (비행기 0.5 µ m)의 최대 강도 계획을 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
Microglia, 거주 뇌의 면역 세포, 항 체 중재 치료 접근 tauopathies10,11에 대 한 중요 한 선수로 최근 확인 되었습니다. Microglia 차단 신경 통풍 관9, 억제 또는 fibril 형성13,14 의 불안 및 intraneuronal 소 통해 의 클리어런스는 lysosomal 함께 의해 항 체 중재 타우 클리어런스 통로15, 모든 tauopathy5,6,7,,89의 마우스 모델에서 안티 타우 항 체 효능에 기여할 수 있습니다.
우리 여기 타우 이해 더 나은 안티 타우 항 체의 행동의 메커니즘을 특성화 하는 조사 가능한 도구를 만들기의 목표와 microglia 양적 평가를 세포 기반 분석 결과 설명 합니다.
이 분석 결과, 펑크 외. 에서 적응 11, 불멸 하 게 murine microglial 셀 BV-2 세포를 사용 합니다. 그들은 완전히 기본 microglial 셀에 비교 될 수 없다, 그러나 그들은 많은 기능이 기본 microglia 특성의 Aβ와 타우 소11,,1617 phagocytose 견고의 기능을 포함 하 여 ,1819. 또한, 그들은를 재현할 동작에서 보여주었다 생체 외에서 분석 결과 개발 및 최소한의 실험적인 변화를 요구 하는 양적 연구에 매우 적합 한 그들을 만든. 이 옆에 불멸 하 게 셀 라인 높은 분석 결과 처리량을 허용 하 고 기본 microglia의 사용에 비해 동물 희생에 대 한 필요성을 제거.
우리는이 분석 결과에서 사용 하는 타우 집계 높은 재현성 생체 외에서 집계 설명 하는 절차는 우리가 최근13및 쇼에 유사한 형태학 짝 나선형 필 라 멘 트 (PHFs) 광고의 두뇌에서 격리를 사용 하 여 얻은 했다 환자입니다. 우리 타우 집계 준수 플라스틱이 나 유리 표면에 의해 발생 했을 수 있습니다 어떤 예기치 않은 결과 관찰 하지 않았다, 그러나 안정적이 고 잘 특징이 타우 집계를 사용 하 여가 분석이 결과의 재현성에 중요 한 역할을 했다.
또 다른 측면을 크게 시험의 재현성은 셀 밀도. 프로토콜에서 설명 잘 당 셀의 숫자 설명된 조건에서 최적의 셀 밀도를 나타냅니다.
다르게 무엇 보다 펑크 외. 11 설명, 우리가 분류는 크게 산 성 세포에서 국제화에는 형광 증가 pH 민감한 염료와 타우 집계 되므로 세포내 정량화에 대 한. 이, 표면의 트립 신 소화 함께 immunocomplexes 및 타우, 보장 그 형광 신호 측정 cytometry 타우 이해 보다는 세포 표면에 바인딩의 결과 이다. 또한, pH 민감한 염료 부드럽게 표면 소화의 필요성 없이 현미경 실험에서 내 면된 타우의 탐지 바인딩된 다음 것이 immunocomplexes/타우 집계를 사용 하 여 셀이 다시 도금 및 복구 필요 합니다.
우리는 또한 더 설명된11했던 이전에 비해, 우리의 분석 결과의 현미경 읽기 최적화, 산 성 세포는 안 봐도 우리의 현미경 실험에 대 한 매우 선택적인 염료를 사용 하 여 확인 하는 유일한 항 체-중재 타우 통풍 관, 아니라 endolysosomal 구획에 타우의 지역화.
우리가 개발 하 고, 분석 결과 긍정적이 고 부정적인 샘플 사이 강한 별거를 허용 하는 좋은 실험 창 최적의 특이성이 있다. 흥미롭게도, 분석 결과 직접 감지 하지 따라서 안티 타우 항 체 효과 기 기능을 공부 하는 강력한 도구를 대표 하는 항 체 선호도에 차이.
저자는 공개 없다.
우리는 그의 귀중 한 기술 지원을 알베르토 Carpinteiro Soares 감사 하 고 싶습니다.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
BV-2 cells | ICLC Interlab Cell Line Collection | ATL03001 | |
Phosphate Buffered Saline (PBS) (1x) | Gibco | 10010-015 | |
Trypsin-EDTA 0.05% | Gibco | 25300-054 | |
DMEM 4.5 g/dL glucose | Gibco | 41966-029 | |
Fetal Bovine Serum | Gibco | 10091-148 | |
Penicillin-Streptomycin (10,000 U/mL) | Gibco | 15140122 | |
L-Glutamine 200 mM | Lonza | 17-605E | |
EasYFlask | Nunc | 156499 / 159910 | |
pHrodo Green STP ester | Life Technologies | P35369 | |
Sodium Bicarbonate pH 8.5 100 mM | |||
DMSO | Sigma | D2650-100ml | |
PD10 columns | GE Healthcare | 17-0851-01 | |
BCA Protein Assay Kit | Thermo Fisher Scientific | 23225 | |
Greiner CELLSTAR multiwell culture plates | Greiner | 665180 | |
Falcon 96-Well Assay Plates | Falcon | 353910 | |
Heparin | Sigma | H3393-50KU | |
Trypsin-EDTA 0.25% | Sigma | T4049-100ml | |
BSA | Sigma | A7030-100G | |
EDTA 0.5 M, pH8 | |||
FACS Canto II | BD | ||
Hoechst 33342 Solution (20 mM) | Thermo Fisher Scientific | 62249 | |
LysoTracker Deep Red | Thermo Fisher Scientific | L12492 | |
Opera Phenix | Perkin Helmer | HH14000000 |
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