Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Этот протокол предоставляет метод для создания гуманизированные мышей (hu ГЯП) через внутрипеченочных инъекции гемопоэтических стволовых клеток человека в кондиционерами излучения новорожденных мышей ГЯП. Hu ГЯП мыши подвержены ВИЧ-инфекции и комбинаторная антиретровирусная терапия (корзину) и служит подходящей патофизиологические модели для репликации и задержка расследования ВИЧ.
Этические правила и технические проблемы исследований в патологии человека, иммунологии и терапевтические развития поставили небольшие животные модели высоким спросом. С близкое сходство генетических и поведения людей мелких животных, таких как мыши являются хорошими кандидатами для болезней человека модели, через которые можно резюмировалась человека как симптомы и ответы. Кроме того генетический фон мыши могут быть изменены для удовлетворения различных потребностей. Кивок/SCID/IL2rγзначение null (ГЯП) Мышь является одним из наиболее широко используемых штаммов ослабленным мыши; Это позволяет приживления гемопоэтических стволовых клеток человека или ткани человека и последующего развития функциональной иммунной системы человека. Это критически важной вехой в понимании prognosis и Патофизиология человека конкретных заболеваний, как ВИЧ/СПИД и пособничество Поиск для лечения. Здесь мы доклад подробный протокол для генерации гуманизированные модель мыши ГЯП (hu ГЯП), трансплантация гемопоэтических стволовых клеток в мышь излучения кондиционером новорожденных ГЯП. Hu ГЯП мыши модель показывает мульти линии развития пересаженные стволовые клетки человека и восприимчивость к вирусной инфекции ВИЧ-1. Он также повторяет ключевые биологические характеристики в ответ комбинаторная антиретровирусная терапия (корзину).
Поскольку создание подходящих животных моделей для заболеваний человека является ключом к поиску лечения, соответствующие животных модели долго преследовал и улучшить со временем. Были разработаны несколько штаммов ослабленным мышиных моделях, которые позволяют приживления человеческих клеток или тканей и последующего исполнения гуманизированные функций1,2. Такие модели гуманизированные мыши являются критическими для исследования человека конкретных заболеваний3,4,5.
Одним из примеров является синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД) в результате заражения вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ). До создания моделей гуманизированные мышей этические и технические ограничения замкнутых ВИЧ/СПИДа доклинические исследования на животных в нечеловеческих приматов3. Однако исследования ВИЧ/СПИДа в типичных академических параметры препятствуют высокие расходы и требования к специализированной помощи для таких животных. Главным образом ВИЧ заражает CD4 + Т-клеток человека и влияет на развитие и иммунные реакции других людей иммунных клеток, такие как B-клетки, макрофаги и дендритные клетки6; Таким образом малые животные модели, пересаженные с функциональной иммунной системы человека пользуются высоким спросом.
Прорыв произошел в 1988 году, когда CB17 -ТКИД мышей с Prkdcscid мутации были разработаны и показал успешного приживления иммунной системы человека1. Результаты мутации Prkdcscid дефектные Т - и B-клеток функций и ablated адаптивной иммунной системы мышей, тем самым позволяя приживления человека периферической крови мононуклеаров (получения), гемопоэтических стволовых клеток (СКК), и 7,фетальных кроветворных тканей8. Тем не менее низкий уровень приживления часто наблюдаются в этой модели; возможные причины являются 1) остаточных врожденной иммунной активности, модулированные через естественный убийца (NK)-клетки и 2) поздней стадии развития мыши Т - и B-клетки (утечки)5. Последующее развитие-ожирением диабетом (НОД)-модель мышиscid достигнуто резкое вниз регулирование активности НК клеток; Таким образом она может поддерживать более высокий уровень и более устойчивого приживления компоненты иммунной системы человека9. Для дальнейшего подавления или препятствуют развитию врожденного иммунитета, мыши модели с учетом усечения или всего нокаут рецептора интерлейкина-2 γ-цепи (Il2rg) (НОД) -ТКИД фон были созданы. Il2rg, также известный как общие cytokine рецептор γ-цепи, является неотъемлемым компонентом различных цитокинов рецепторов10,11,12,13. Штаммы например КИВНУЛ. CG -PrkdcscidIl2rgtm1Wji (ГЯП) и NODShi.Cg -PrkdcscidIl2rgtm1Sug (Нагель) представлять надежные срыв мыши цитокина сигнализации и полное аблация развития НК клеток, в дополнение к серьезным сбоям в работе адаптивного иммунитета14,,1516.
Три модели гуманизированные мыши, учитывая scid , мутации и Il2rg нокаут часто заняты в исследований ВИЧ/СПИДа: BLT (костного мозга/печени/Thymus) модели, ПБЛ (лейкоцитов периферической крови) и SRC (SCID заселив клеток) модель 3. BLT модель создается через хирургической трансплантации человеческих фетальной печени и тимуса под капсулу почки мыши, наряду с внутривенным введением плода печени СКК3,17,18. BLT мыши модель предлагает высокий приживления эффективность, развитие гемопоэтических клеток человека в всех родов и создание сильной иммунной системы человека; Кроме того Т-клетки обучаются в человека аутологичной тимуса и выставку HLA-ограничено иммунных ответов4,5,17,19. Однако потребность в хирургических процедур остается основным недостатком модели BLT. ПБЛ мыши модель устанавливается внутривенные инъекции с периферических лимфоидных клеток человека. ПБЛ модель предлагает удобство и дает успешного приживления Т-клеток, но его применение ограничено из-за недостаточного B-клеток и приживления миелоидных клеток, низкой приживления уровни общего и наступления заболевания тяжелой трансплантат – versus – хост (GVHD)3 ,20. SRC мыши модель устанавливается путем инъекции человеческого СКК в новорожденного или молодых взрослых SCID мышей. Его экспонаты приживления средняя эффективность выше 25% (по оценке как периферической крови CD45 процент) и поддерживает множественные линии развития вводят СКК и разработке врожденной иммунной системы человека. Однако модель SRC ограничены, что Т-клеточный ответ является мыши H2-ограниченных вместо человека HLA-ограничена14,21.
Легкая и надежная модель для доклинических ВИЧ/СПИДа небольших исследованиях на животных, свидетельствует последовательное приживления иммунной системы человека и успешного развития гемопоэтических считается модель мыши SRC. Ранее мы сообщили о создании модели мыши ГЯП Ху-SRC-ТКИД (hu ГЯП) и описал его применение в репликации ВИЧ и задержка исследования22,23,24. Эта модель мыши Ху ГЯП демонстрирует высокий уровень костного самонаведения, восприимчивость к инфекции ВИЧ и повторение инфекции ВИЧ и патогенез. Кроме того модель мыши Ху ГЯП реагирует надлежащим образом на комбинаторная антиретровирусная терапия (корзину) и резюмирует плазмы вирусный отскок после вывода корзину, подтверждающее создание ВИЧ задержка водохранилище25,26 ,27. Это водохранилище задержка ВИЧ далее подтверждается производства компетентным репликации ВИЧ вирусов ex vivo индуцированных человека отдыха CD4 + T-клетки изолированы от инфицированных и корзину лечение Ху ГЯП мышей.
Здесь мы описываем подробный протокол для создания модели мыши Ху ГЯП от новорожденных мышей ГЯП, включая процедуры, связанные с лечения ВИЧ инфекции и корзину для задержки развития. Мы ожидаем этот протокол предложить новый набор подходов в исследованиях на животных ВИЧ относительно ВИЧ вирусологии, задержки и лечения.
Все Уход за животными и процедуры выполнены согласно протоколов рассмотрены и утверждены, города из надежды институциональный уход за животными и использования Комитет (IACUC) проведены главным следователем этого исследования (д-р Джон Росси, IACUC #12034). Человеческого плода ткани печени был получен от передовых бионаучных ресурсов (Alameda, CA), некоммерческой организации, в соответствии с положениями федерального уровня и Штатов. Продавец имеет свой собственный институциональный обзор (КИБ) и требованиям защиты человеческого субъекта. Человека получения изолированы от образцов отбрасываются периферической крови от анонимных здоровых доноров от города надежды крови доноров центра (Дуарте, Калифорния), без идентификации относительно возраста, расы, пола или этнического происхождения. IRB #/ REF #: 97071/075546
1. Общая практика и асептического
2. обработка вирусом ВИЧ, инфицированных грызунов и вирус содержащих образцы крови/ткани
Предупреждение: ВИЧ является человеческий патоген класса 3; Обработка правила должны соблюдаться точно.
3. изоляция гемопоэтических стволовых клеток
4. внутрипеченочных инъекции человеческого CD34 + СКК в ГЯП новорожденных мышей
Примечание: ГЯП новорожденных мышей 2-3 дней от рождения являются наиболее подходящими для этой процедуры, как они достаточно сильны, чтобы выдержать облучения на половину летальная доза, при достаточно молод, чтобы полностью нарушениями иммунной системы. Нет анестезии требуется для инъекций HSC.
5. приживления проверки через ретро орбиталь кровотечение и Cytometry анализ потока
6. анализ ВИЧ-инфекции Ху ГЯП мышей и плазмы вирусной нагрузки с помощью qRT ПЦР
7. перорального корзину и проверки вирусную подавления (опционально)
Примечание: Этот шаг является необязательным для расследования относительно прогноз ВИЧ, вирусологии или связанных с инфекцией патофизиологии стадии острой инфекции. Корзину лечения ВИЧ инфицированных Ху ГЯП используется для пилки задержка ВИЧ среди людей больных, получающих корзину. Успешно ВИЧ инфицированных Ху ГЯП мышей получают корзину за 4 недели. Корзину режим состоит из тенофовир дизопроксил фумарата (ФТБ; 300 мг/капсула), эмтрицитабин (FTC; 200 мг/капсула) и изучавшие (RAL; 400 мг/капсула). Доза корзину для лечения ВИЧ инфицированных Ху ГЯП мышей корректируется с учетом тела площадь поверхности (Таблица 1, Формула 1, Таблица 2)32.
8. Проверка вирусных отскок на корзину вывода (опционально)
Примечание: Этот шаг очень важен в Проверка модели задержки, как вирусный отскок после вывода корзина обеспечивает прямые доказательства задержка водохранилища. Также рекомендуется в качестве эксперимента управления для терапевтических исследований на ВИЧ отскок подавления.
Cytometry анализ потоков часто выполняется для проверки чистоты изолированных СКК, оценивать уровни приживления, профиль иммунных реакций к вирусной инфекции и обследования эффективности корзину. Типичная антитела группа содержит 4-6 отдельных дневно обозначенные антит?...
Ослабленным иммунитетом мышей прижившимися с клеток/тканей человека являются физиологические характеристики человека как и огромную ценность для иммунологии, патологии и патофизиологии исследований, касающихся человека конкретных заболеваний. Среди нескольких штаммов ослабленным...
Авторы раскрывают отсутствие конфликта интересов.
Эта работа была поддержана национальных институтов здравоохранения [предоставить номера R01AI29329, R01AI42552 и R01HL07470 J.J.R.] и Национальный институт рака, национальные институты здравоохранения [номер гранта P30CA033572 для поддержки город надежды интегративной геномики Аналитических фармакологии и аналитических цитометрии ядер]. Следующие реагент был получен через низ исследования СПИДа и ссылка реагент программы, Отдел СПИДа, NIAID, низ: вирус ВИЧ бал.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
CD34 MicroBead Kit, human | MiltenyiBiotec | 130-046-703 | |
CryoStor CS2 | Stemcell Technologies | 07932 | |
NOD.Cg-PrkdcscidIl2rgtm1Wji | The Jackson Laboratory | 005557 | Order breeders instead of experimental mice |
IsoFlo | Patterson Veterinary | 07-806-3204 | Order through animal facility, restricted item |
Clidox disinfectant | Fisher Sicentific | NC9189926 | |
Wescodyne | Fisher Sicentific | 19-818-419 | |
Hamilton 80508 syringe/needle | Hamilton | 80508 | Custom made |
Blood collection tube (K2EDTA) | BD Bioscience | 367843 | |
Blood collection tube (Heparin) | BD Bioscience | 365965 | |
Capillary tube (Heparinized) | Fisher Sicentific | 22-362574 | |
Red Blood Cell Lysis Buffer | Sigma Aldrich | 11814389001 | |
QIAamp Viral RNA mini kit | Qiagen | 52906 | |
TaqMan Fast VIrus 1-step Master Mix | Thermofisher | 4444434 | |
HIV-1 P24 ELISA (5 Plate kit) | PerkinElmer | NEK050B001KT | |
IgG from human serum | Sigma Aldrich | I4506-100MG | |
IgG from mouse serum | Sigma Aldrich | I5381-10MG | |
BB515 Mouse Anti-Human CD45 (clone HI30) | BD Biosciences | 564586 | RRID: AB_2732068, LOT 6347696 |
PE-Cy7 Mouse Anti-Human CD3 (Clone SK7) | BD Biosciences | 557851 | RRID: AB_396896, LOT 6021877 |
Pacific Blue Mouse Anti-Human CD4 (Clone RPA-T4) | BD Biosciences | 558116 | RRID: AB_397037, LOT 6224744 |
BUV395 Mouse Anti-Human CD8 (Clone RPA-T8) | BD Biosciences | 563795 | RRID: AB_2722501, LOT 6210668 |
APC-Alexa Fluor 750 Mouse Anti-Human CD14 (TuK4) | ThermoFisher | MHCD1427 | RRID: AB_10373536, LOT 1684947A |
PE Mouse Anti-Human CD19 (SJ25-C1) | ThermoFisher | MHCD1904 | RRID: AB_10373382, LOT 1725304B |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены