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Method Article
여기에서는 생체 내에서 과립구-대식세포 콜로니 자극 인자 생성 T 헬퍼 하위 집합을 분석하는 간단하고 표준화된 방법을 제시합니다.
기존의 Th1/Th2/Th17/Treg 계통과 병행하여, 과립구-대식세포 집락 자극 인자 생성 T 헬퍼(Th-GM) 세포는 인간과 마우스에서 T 헬퍼 세포(GM-CSF+ IFN-γ-IL-17A- IL-22- 효과기 CD4+ T 세포)의 뚜렷한 하위 집합으로 확인되었습니다. 접촉 과민증(CHS)은 인간의 알레르기 접촉 피부염(ACD)에 대한 우수한 동물 모델로 간주되며, 온전한 T 세포 매개 면역 반응을 나타냅니다. 생체 내에서 T 세포 의존성 면역 반응에서 Th-GM 세포 하위 집합을 분석하기 위한 표준화되고 포괄적인 분석을 제공하기 위해 반응성, 저분자량, 유기 합텐, 2,4-디니트로플루오로벤젠(DNFB)을 사용한 감작/챌린지에 의해 쥐 CHS 모델을 유도했습니다. hapten을 사용한 면역 시 생성된 effector CD4+ T 세포의 Th-GM 하위 집합은 유세포 분석으로 분석되었습니다. 우리는 Th-GM이 DNFB에 의한 CHS 마우스 모델에서 주로 병변 및 배액 림프절에서 확장된다는 것을 발견했습니다. 이 방법은 ACD와 같은 다양한 조건에서 GM-CSF를 중심으로 한 Th-GM 세포의 생물학 및 치료 전략의 약리학적 연구를 추가로 연구하는 데 적용할 수 있습니다.
과립구-대식세포 콜로니 자극 인자(GM-CSF)-생산 T 도우미 세포-Th-GM 하위 집합-는 인간과 마우스에서 T 도우미 세포의 뚜렷한 하위 집합으로 부상하고 있으며 단일 세포 RNA 분석, 질량 세포 분석 및 GM-CSF 운명 매퍼 마우스 1,2,3에 의해 확인된 "GM-CSF+ IFN-γ-IL-17A- IL-22-) CD4 T 세포를 포함하는 것으로 간주됩니다. 2014년, Sheng 등은 Th-GM 서브셋의 신호 트랜스듀서 및 전사 5 활성화제(STAT5) 프로그래밍을 보고하고 처음으로 "Th-GM" 서브셋을 개념화했습니다 4,5. Th-GM 세포는 GM-CSF, IL-2, TNF-α, IL-3, CCL20 및 케모카인 수용체 C-X-C 케모카인 수용체 유형(CXCR) 4 또는 CXCR6 1,2의 사이토카인 발현을 특징으로 합니다. STAT 및/또는 NF-κB 경로는 Th-GM 계통 분화에 필수적입니다. TCR 자극6이 존재하는 상태에서 IL-7을 사용하여 naive CD4 T cell을 Th-GM cell로 분화하기 위한 in vitro 방법이 확립되었습니다. 한편, 사이토카인 IL-23 및 IL-1β는 생체 외 3,7에서 Th-GM 세포의 발현 및 병원성을 유지하는 것으로 나타났습니다.
Th-GM 세포의 상승은 다발성 경화증 및 류마티스 관절염과 같은 여러 자가면역 질환과 관련이 있으며, 2,8,9 이는 자가면역의 발병기전에 잠재적인 역할을 할 수 있음을 시사합니다10. 축적된 증거는 GM-CSF가 염증 매개체로 기능할 수 있음을 시사합니다. CD4+ T 세포에서 Csf2(GM-CSF를 암호화하는 유전자)를 유전적으로 과발현하는 마우스는 식세포가 중추 신경계로 침투하는 것을 동반한 신경학적 결손을 자발적으로 발생시켰습니다. T 세포 전이 대장염 모델에서, Csf2-/-T 세포를 Rag1-/-마우스 로의 이식은 질병의 임상적 및 조직병리학적 특징을 현저히 감소시켰다. 그러나 ACD와 같은 알레르기 질환에서 Th-GM 하위 집합의 역할에 대한 보고는 거의 없습니다.
ACD는 직장 및 생활 환경에서 유병률이 높은 가장 흔한 염증성 피부 질환 중 하나입니다11,12. 이는 온전한 면역 회로에 의해 매개되는 IV형 지연형 과민 반응으로, 시간적으로 분절된 두 가지 단계, 즉 감작(sensitization)과 유도(elicitation)로 발달합니다. 인체 ACD는 감작을 유발하는 일부 화학 물질(haptens 또는 금속)에 노출되어 유발됩니다. 이 단계에서 T 세포 매개 반응은 항원 제시 세포에 의해 제시된 합텐 단백질 복합체에 의해 준비됩니다. 동일한 합텐에 대한 후속 노출시, 합텐 특이적 효과기 및 기억 T 세포가 재활성화되고 피부에 국한되며, 이는 다양한 면역 세포 집단의 침투를 포함하는 과정입니다. 이러한 급성 염증 반응은 유도(elicitation)로 알려져 있으며, 그 결과 병변이 완전히 발달한다13. 인간 ACD는 접촉 과민증(CHS)의 동물 모델을 사용하여 연구할 수 있습니다14.
반응성, 저분자량, 유기 합텐, 2,4-디니트로플루오로벤젠(DNFB)에 의해 유도된 CHS 모델은 ACD15,16의 병리학 및 잠재적 치료 개입 연구에 활용된 일반적으로 사용되는 쥐 모델입니다. 따라서 이 T 세포 의존성 모델은 알레르기 질환에서 Th-GM 하위 집합의 생성을 연구하는 데 적용될 수 있습니다. 여기서, DNFB로 CHS의 쥐 모델을 유도하고, 병변 및 배액 림프절에서 Th-GM의 생성을 분석하고, 동일한 hapten에 재노출되었을 때 Th-GM 하위 집합이 주로 확장되었음을 발견했습니다. 이는 Th-GM 하위 집합이 ACD 발달에 필수적일 수 있으며 ACD의 특정 치료 표적을 나타낼 수 있음을 시사합니다.
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이 프로토콜에 사용된 모든 마우스는 C57BL/6 유전적 배경에 있었고, 특정 병원체가 없는 조건에서 유지되었으며, 임시로 음식과 물을 제공받았습니다. 모든 실험은 쓰촨성 대학교 중국 서부 의료 센터(West China Medical Center, 20210302059)의 동물 복지 윤리 검토 기관(Animal welfare ethical review body)의 승인을 받았다.
1. 시약 및 재료 준비
2. 마우스에서 CHS 유도
3. CHS 마우스의 샘플 수집
4. 귀에서 single-cell 현탁액의 준비
5. 림프절(dLN) 배출로 인한 단일 세포 현탁액 준비
6. 단백질 수송 억제제의 존재 하에서 12-미리스테이트 13-아세테이트(PMA)/이오노마이신을 사용한 Th-GM 부분 집합의 재복원
7. 세포 표면 및 세포 내 염색에 의해 in vivo에서 생성된 Th-GM subsets 분석
8. Th-GM 하위 집합을 식별하기 위한 게이팅 전략
9. 통계 분석
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마우스의 DNFB 유도 CHS(접촉 과민증)
마우스에서 CHS를 유도하기 위해, 그림 1A와 같이 마우스는 귀 피부에 적용된 DNFB로 감작되고 도전 받았다. DNFB에 도전한 마우스에서는 DNFB에 도전한 마우스에서 표피 해면증의 지표인 귀 두께가 차량 처리된 마우스에 비해 현저하게 증가했습니다(그림 1B, 1일차에 70 대 3μm, 2일?...
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이 프로토콜은 Th-GM 세포 subset의 생성 및 확장을 분석하기 위한 간단한 in vivo assay를 제공합니다. hapten 또는 항원에 의해 시작된 마우스에서 T 세포 매개 질병 모델을 활용하여 인간에서 활성화를 모방하는 것이 필수적입니다. DNFB는 생체 내에서 T 세포 면역 반응을 유발하기 위해 펩타이드 또는 단백질 항원보다 경제적이고 시간을 절약하는 소분자 합텐입니?...
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저자는 경쟁하는 재정적 이해관계가 없다고 선언합니다.
본 연구는 중국국가자연과학재단(National Natural Science Foundation of China, No. 81602763, 81803142, 82003347), 중국박사후연구원 우수연구자프로그램(China Postdoctoral Science Foundation) 우수연구자프로그램(No. 2017T100700), 중국박사후연구원연구원프로그램(China Postdoctoral Science Foundation) 정기연구원프로그램(등록번호: 2016M592673)의 지원을 받았다. 저자는 이 연구에서 유세포 분석에 대한 기술적 지원을 해준 Yan Wang과 Meng-Li Zhu(쓰촨성 대학교 West China Hospital의 핵심 시설)에게 감사의 뜻을 전합니다.
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Name | Company | Catalog Number | Comments |
2,4-dinitrofluorobenzene | BT REAGENT | P0001746 | CAS NO: 70-34-8 |
Acetone | CHRON CHEMICALS | / | 67-64-1 |
anti-CD4 antibody | Biolegend | 300506 | 1:100 Diluted |
anti-CD44 antibody | Biolegend | 103012 | 1:100 Diluted |
anti-CD62L antibody | Biolegend | 104417 | 1:100 Diluted |
anti-GM-CSF antibody | BD Bioscience | 554507 | 1:100 Diluted |
anti-IFN-γ antibody | Biolegend | 505836 | 1:100 Diluted |
anti-IL-17A antibody | BD Bioscience | 563354 | 1:100 Diluted |
anti-IL-22 antibody | Biolegend | 516411 | 5 µL/test |
CD45 | Biolegend | 103101 | 1:200 Diluted |
Chloral hydrate | CHRON CHEMICALS | / | 302-17-0 |
Dial thickness gauge (0.01 mm type) | PEACOCK | G-1A | / |
DMSO | LIFESCIENCES | D8371 | 67-68-5 |
EDTA Na2 | Solarbio | E8030 | 6381-92-6 |
F4/80 | Biolegend | 123102 | 1:200 Diluted |
Fixable Viability Stain 780 | BD Bioscience | 565388 | 1:1,000 Diluted, viability dye |
Flow cytometer | BD Bioscience | BD FACS ARIA II SORP | / |
GraphPad Prism | GraphPad Software | Prism 7 | Software for statistics and graphing |
Intracelluar Fixtation and Permeablization Buffer Set | Thermo Fisher | 88-8824-00 | prepared freshly |
Ionomycin | Sigma-Aldrich | 407951 | CAS NO: 56092-81-0 |
Ly6G | Biolegend | 127602 | 1:200 Dilutied |
NovoExpress | Agilent | / | Software for flow cytometry data analysis; https://www.agilent.com.cn/zh-cn/product/research-flow-cytometry/flow-cytometry-software/novocyte-novoexpress-software-1320805 |
Olive oil | YUANYE BIO | S30503 | 8001-25-0 |
PMA | Sigma-Aldrich | P8139 | CAS NO: 16561-29-8 |
Protein Transport Inhibitor (Containing Brefeldin A) | BD Bioscience | 555029 | 1 µL/mL |
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