Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
* Эти авторы внесли равный вклад
Мы разработали метод дегрануляции тучных клеток ex vivo, проводимый путем инкубации сырых клеток перитонеального экссудата, выделенных из мышей, обработанных представляющим интерес фармакологическим агентом и предварительно введенных антидинитрофенолом (ДНП) IgE с ДНФ на белке-носителе.
Стабилизаторы тучных клеток являются неотъемлемой частью лекарств от аллергии. Пассивная системная анафилаксия (ПСА) — это анализ на животных, широко используемый для изучения влияния фармакологического агента, представляющего интерес, на тучные клетки in vivo. Поскольку анафилактические симптомы в первую очередь связаны с экзоцитозом гранул тучных клеток, предполагается, что агент, вызывающий улучшение симптомов, обладает стабилизирующей активностью тучных клеток. Несмотря на это, целесообразно подтвердить свою активность путем прямой демонстрации снижения функциональной активности тучных клеток после его лечения. Для этого обычно используются анализы дегрануляции in vitro с использованием иммортализированной линии тучных клеток или культивируемых первичных тучных клеток. Результаты тестов in vitro и in vivo не всегда могут быть похожи друг на друга; Тем не менее, поскольку условия лечения (например, доза лечения, время, окружающая среда) для анализов in vitro часто отличаются от условий для анализа in vivo, таких как ПСА. В стремлении провести анализ in vitro (или ex vivo), чтобы более точно отразить влияние фармакологического агента на тучные клетки in vivo, мы разработали анализ дегрануляции тучных клеток ex vivo, в котором сырые перитонеальные клетки экссудата (PEC), выделенные у мышей, обработанные агентом и получившие антидинитрофенол (ДНП) IgE, инкубировали непосредственно с DNP на белке-носителе. Оказалось, что анализ не только полезен для валидации стабилизирующей активности тучных клеток фармакологического агента, указанного в анализе in vivo, но также практичен и легко воспроизводим.
Тучные клетки играют центральную роль в развитии аллергии 1,2. Когда IgE, расположенный на поверхности тучных клеток в результате взаимодействия с высокоаффинным рецептором IgE (FcεRI), сталкивается с родственным аллергеном, возникает сигнальный каскад, вызывающий высвобождение гранул. В результате, различные эффекторные молекулы аллергии, включая моноамины (например, гистамин, серотонин), цитокины (например, TNF-α) и протеолитические ферменты (например, триптаза, химаза), высвобождаются, вызывая ряд иммунологических, неврологических и сосудомышечных реакций 3,4.
Класс фармацевтических препаратов называется стабилизатором тучных клеток, который облегчает симптомы аллергии за счет ослабленияфункции тучных клеток. Пассивная системная анафилаксия (ПСА) — это животная модель, часто используемая для исследования стабилизирующей активности фармакологических агентов в тучных клетках. Поскольку анафилактические симптомы возникают в первую очередь в результате активации тучных клеток после взаимодействия пассивно перенесенного гаптен-специфического IgE с гаптеном на белке-носителе, введенном животному позже, хорошо известно, что фармакологическое средство, представляющее интерес, обладает стабилизирующей активностью тучных клеток, когда его лечение приводит к улучшению симптомов6. Тем не менее, часто бывает крайне важно непосредственно продемонстрировать нарушение функции тучных клеток агентом в отдельном эксперименте, чтобы исключить возможность того, что улучшение симптомов происходит от механизма, отличного от подавления функции тучных клеток.
Анализ дегрануляции тучных клеток, который проводят путем стимуляции тучных клеток химическим реагентом или специфическим антигеном IgE, образующим комплекс с FcεRI на поверхности тучных клеток для индуцирования экзоцитоза секреторных гранул (т.е. дегрануляции), обычно используется для определения стабилизирующей активности тучных клеток фармакологического реагента in vitro7. В этом анализе используется несколько типов клеток, в том числе клеточнаялиния 8 базофильного лейкоза крыс (RBL), тучные клетки костного мозга (BMMC)9 и тучные клетки перитонеальных клеток (PCMC)10. Несмотря на свою полезность, поскольку можно легко получить большое количество клеток, RBL является иммортализованной линией раковых клеток, клеточные свойства которых больше не похожи на свойства тучных клеток в организме. Получение достаточного количества BMMC или PCMC, даже если их клеточные свойства могут больше напоминать свойства тучных клеток в организме, часто является дорогостоящим и трудоемким.
Анализ дегрануляции с использованием очищенных первичных тучных клеток является желательной альтернативой11. Тем не менее, использование такого анализа не получило широкого распространения в качестве легкого метода очистки тучных клеток из тканей животных, в частности из тканей мышей, с высоким выходом, и чистота еще не доступна. Более того, поскольку концентрация и продолжительность лечения фармакологическим средством для ингибирования функции тучных клеток in vitro не всегда могут совпадать с результатами in vivo, результаты, полученные с помощью анализа дегрануляции in vitro, могут искажать результаты анализа in vivo, такого как ПСА, и наоборот. Таким образом, новый анализ дегрануляции, не только близко имитирующий способ активации тучных клеток in vivo, но и точно отражающий эффекты фармакологического реагента, оказываемого на тучные клетки in vivo, пользуется большим спросом. Чтобы удовлетворить эти потребности, мы разработали метод дегрануляции тучных клеток ex vivo, в котором тучные клетки в перитонеальных клетках экссудата (ПЭК), выделенных у мышей, обработанных представляющим интерес фармакологическим средством и предварительно введенных IgE, специфичных к динитрофенолу (ДНФ), стимулируются ДНФ-конъюгированным бычьим сывороточным альбумином (БСА).
Все эксперименты на животных проводились в соответствии с рекомендациями, предоставленными IACUC (Институциональным комитетом по уходу за животными и их использованию) Национального университета Чуннам (номер протокола для животных: CNU-00996).
1. Количественное определение молекул, специфичных для тучных клеток, в лизате сырых ПЭК
2. Анализ дегрануляции тучных клеток с использованием сырых ПЭК
Определение оптимального количества ПЭК для анализа дегрануляции тучных клеток ex vivo
Тучные ячейки (c-kit+· Двойные положительные клетки IgE+)15 составляют лишь около 2% ПЭК (рис. 1А). Оценивая максимальные уро?...
Вывод о том, что анализ дегрануляции тучных клеток может быть проведен с относительно небольшим количеством сырых мышиных ПЭК, имеет большое значение. Несмотря на то, что ПЭК должен быть отличным источником первичных тучных клеток мыши, он требует очистки тучных клет?...
Авторам нечего раскрывать.
Благодарим господина Ли Вонхи и Ли Ынджу за их техническую и административную помощь. Мы также благодарим доктора Тхи Минь Нгует Нгуен за ее содержательные комментарии. Эта работа была поддержана исследовательскими грантами от Национального университета Чхуннам (CNU Research Grant 2017-2098-01) и от Национального исследовательского фонда Кореи (NRF-2019R1F1A1061894 и NRF-2019M3A9G4067293).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1 mL syringe | 1757589701 | ||
1.5 mL micro tube | Hisol | MT-15003 | |
10 mL syringe | 1757593161 | ||
15 mL conical tube | Thermo Fisher scientific | 14-959-53A | |
20xPBS | Tech & Innovation | BPB-9121-500mL | |
4-nitrophenyl-N-acetyl-β-D-glucosaminide | SIGMA | N9376 | |
5 mL polystyrene round-bottom tube | Life sciences | 352003 | |
50 mL conical tube | Thermo Fisher scientific | 14-959-49A | |
Aluminium Fiol | BioFact | TS1-3330 | |
Anti-mouse CD117(c-kit) | Biolegend | 135129 | keep at 2-8°C |
Anti-mouse IgE mAbs | Thermo Fisher scientific | 11-5992-81 | keep at 2-8°C |
Antiti-DNP-IgE | SIGMA | D8406-.2MG | keep at -20°C |
Centrifuge | HANIL | 396150 | |
D-(+)-gluouse | SIGMA | G8270 | |
Dexamethasone | SIGMA | D2915-100MG | |
DNP-BSA | Invitrogen | 2079360 | keep at -20°C |
EDTA | Biofact | PB131-500 | |
Fetal Bovine serum | Thermo Fisher scientific | 11455035 | |
Gelatin | SIGMA | G1890 | |
Glycine | JUNSEI | 27185-0350 | |
hemocytometer | ZEISS | 176045 | |
HEPES | Thermo Fisher scientific | 15630130 | |
Histamine ELISA kit | Abcam | GK3275957-4 | keep at 2-8°C |
Hotplate stirrer | Lab teach | zso-9001 | |
Isoflurance | Troikaa | I29159 | |
ketotifen fumarate salt | SIGMA | K2628 | |
MCPT-1 ELISA kit | Thermo Fisher scientific | 88-7503-22 | keep at 2-8°C |
Mouse Fc block | BD Biosciences | 553141 | keep at 2-8°C |
Propidium iodiole | SIGMA | 81845 | keep at 2-8°C |
RBC lysis buffer | Biolegend | 420301 | |
Round-bottom 96 well | SPL-life sciences | 30096 | |
Single use syringe filter | Startoriusag | 16555 | |
Streptavidin microbeads | MilteryiBiotec | 130-048-101 | keep at 2-8°C |
Triton X-100 | JUNSEIchemical | 49415-1601 | |
TWEEN 20 | SIGMA | 9005-64-5 | |
Water bath | CHANGSHINSCIENCE | 190107 |
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