JoVE Logo

Войдите в систему

Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.

В этой статье

  • Резюме
  • Аннотация
  • Введение
  • протокол
  • Результаты
  • Обсуждение
  • Раскрытие информации
  • Благодарности
  • Материалы
  • Ссылки
  • Перепечатки и разрешения

Резюме

В данной статье мы описываем методологию нокаутирования интересующего гена в иммунной системе с использованием технологий на основе кластеризованных регулярно чередующихся коротких палиндромных повторов (CRISPR)/CRISPR-ассоциированной эндонуклеазы (Cas9), а также оценку этих мышей в модели агонистического колита, индуцированного кластером дифференцировки 40 (CD40).

Аннотация

Иммунная система функционирует для защиты человека от чужеродных захватчиков, таких как бактерии и вирусы. Однако нарушения иммунной системы могут привести к аутоиммунным заболеваниям, воспалительным заболеваниям и раку. Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК) – болезнь Крона (БК) и язвенный колит (ЯК) – это хронические заболевания, характеризующиеся рецидивирующим воспалением кишечника. Хотя ВЗК наиболее распространена в западных странах (1 на 1000), уровень заболеваемости растет во всем мире. Благодаря исследованиям ассоциаций ученые связали сотни генов с патологией ВЗК. Тем не менее, сложная патология, лежащая в основе ВЗК, и большое количество потенциальных генов создают значительные проблемы в поиске наилучших терапевтических мишеней. Кроме того, инструменты, необходимые для функциональной характеристики каждой генетической ассоциации, вводят множество ограничивающих скорость факторов, таких как генерация генетически модифицированных мышей для каждого гена. Для исследования терапевтического потенциала генов-мишеней была разработана модельная система с использованием кластеризованных регулярно чередующихся коротких палиндромных повторов (CRISPR)/CRISPR-ассоциированной эндонуклеазы (Cas9) и кластерного агонистического антитела дифференцировки 40 (CD40). Настоящее исследование показывает, что CRISPR/Cas9-опосредованное редактирование в иммунной системе может быть использовано для изучения влияния генов in vivo. Ограниченный кроветворным компартментом, этот подход надежно редактирует полученную восстановленную иммунную систему. Мыши, отредактированные с помощью CRISPR/Cas9, генерируются быстрее и стоят гораздо дешевле, чем традиционные генетически модифицированные мыши. Кроме того, редактирование мышей с помощью CRISPR/Cas9 имеет значительные научные преимущества по сравнению с генерированием и разведением генетически модифицированных мышей, такие как способность оценивать мишени, которые являются эмбрионально летальными. Используя CD40 в качестве модельной мишени в модели колита, индуцированного агонистическими антителами CD40, данное исследование демонстрирует осуществимость этого подхода.

Введение

Аутоиммунные заболевания относятся к состояниям, при которых иммунная система пациента атакует собственные клетки и органы, что приводит к хроническому воспалению и повреждению тканей. На сегодняшний день описано около 100 различных типов аутоиммунных заболеваний, поражающих 3-5% человеческой популяции1. Многие аутоиммунные заболевания, включая системную красную волчанку и ВЗК, не имеют эффективного лечения и представляют собой значительные неудовлетворенные медицинские потребности. В настоящее время ВЗК поражает около 1,5 миллиона человек только в США и является разрушительным заболеванием, характеризующимся прогрессирующим, стойким и рецидивирующим воспалением кишечника, которое не имеет доступного лечения. Разгадка основного патогенеза и патофизиологии необходима для разработки новых стратегий лечения и профилактики, которые требуются пациентам с ВЗК 2,3.

Более 230 различных локусов ВЗК были идентифицированы с помощью полногеномного ассоциативного анализа (GWAS)4. Несмотря на то, что эти ассоциации позволили выявить новые гены, которые потенциально играют важную роль в ключевых механизмах и путях ВЗК, было изучено лишь несколько генов из этих локусов. Некоторые гены были вовлечены в определенные пути. Например, чувствительный к микробам путь был связан с нуклеотид-связывающим белком 2, содержащим домен олигомеризации 2 (NOD2); путь аутофагии был связан с аутофагией, связанным с 16 как 1 (ATG16L1), иммунитет-ассоциированным семейством GTPase M (IRGM) и членом семейства 9 домена рекрутирования каспазы (CARD9); и провоспалительный путь был связан с интерлейкиновыми (IL)-23-управляемыми Т-клеточнымиответами 4. Различные мышиные модели in vivo были использованы для функциональной характеристики генов, идентифицированных с помощью GWAS 5,6.

Одной из ключевых моделей, используемых для изучения патогенеза 7,8 ВЗК, является CD40-модель колита, которая индуцирует врожденное иммунное воспаление кишечника после инъекции агонистического антитела CD40 иммунодефицитным (Т- и В-клеточным) мышам. В первую очередь используется для изучения вклада врожденного иммунитета в развитие ВЗК, в основном макрофагов и дендритных клеток9, поэтому неясно, может ли заболевание быть индуцировано у полностью иммунокомпетентных мышей дикого типа (WT). В дополнение к животным моделям, для функциональной характеристики гена также требуются геноспецифические инструменты, включая химические соединения и биологические препараты. Что еще более важно, генетически модифицированные животные играют важную роль в раскрытии функции конкретного гена. Тем не менее, стратегии, обычно используемые для инъекции и разведения генетически модифицированных эмбрионов мышей, часто занимают более года и влекут за собой значительные финансовые затраты. Этот процесс ограничения скорости представляет собой значительную проблему в стремлении выяснить функции генов, связанных с ВЗК, идентифицированных GWAS.

Представленный здесь протокол представляет собой жизнеспособную альтернативу разведению генетически модифицированных мышей. Во-первых, как показано на рисунке 1 , из костного мозга мышей с нокином Cas9 (KI), несущих специфический аллель (CD45.2), выделяют линейно-отрицательные, положительные на антиген стволовых клеток, положительные на рецептор тирозинкиназы Kit (lineage-Sca1+c-Kit+ или LSK) из костного мозга мышей с нокином Cas9 (KI), чтобы обеспечить отслеживание иммунных клеток донора. Затем эти клетки подвергаются воздействию лентивирусов, несущих различные направляющие РНК (гРНК) и флуоресцентный маркер, фиолетово-возбуждаемый зеленый флуоресцентный белок (VexGFP), чтобы можно было отслеживать трансдуцированные клетки. Через два дня клетки VexGFP+ сортируют и вводят облученным мышам-реципиентам Ly5.1 Pep Boy, которые представляют собой мышей C57Bl/6, несущих аллель CD45.1, позволяющий отслеживать иммунные клетки реципиента. Двенадцать недель спустя иммунная система полностью восстанавливается, и мышей можно регистрировать в моделях in vivo.

В дополнение к экономии средств и более быстрому производству по сравнению с генерированием и разведением генетически модифицированных животных, эта методология идеально подходит для мишеней, которые являются эмбрионально летальными, поскольку она специально нацелена на гемопоэтический компартмент. Кроме того, для мишеней, для которых нет доступных инструментов, таких как антитела, эта система обеспечивает осуществимый подход. Таким образом, для решения описанных до сих пор проблем была разработана платформа для редактирования генома in vivo на основе CRISPR/Cas9 для быстрого создания генетически модифицированных моделей животных 10,11,12,13,14. Это исследование демонстрирует, что воспаление кишечника у мышей WT C57Bl/6 может быть вызвано агонистическим антителом CD40. CD40 является ключевым регулятором заболевания в этой модели и поэтому был использован в качестве модельной мишени для валидации нокаута и потери функции гена на основе CRISPR/Cas9.

протокол

Все эксперименты на животных, проводимые в соответствии с этим протоколом, должны быть одобрены соответствующим Институциональным комитетом по уходу за животными и их использованию (IACUC). Все описанные здесь процедуры были одобрены IACUC компании AbbVie.

1. Получение необходимых лентивирусов и закупка животных-доноров и реципиентов

ПРИМЕЧАНИЕ: Таблица материалов содержит информацию об источнике и номере заказа для всех животных, инструментов и реагентов, используемых в этом протоколе.

  1. Сконструируйте плазмиды с помощью вектора lentiGuide-puro, модифицированного в VexGFP или mCherry.
    1. Клонируйте скремблированную нецелевую гРНК (SgNone) или гРНК, нацеленную на CD40, в модифицированный вектор.
      ПРИМЕЧАНИЕ: В данном исследовании последовательности для каждой гРНК были следующими: SgNone, CTATGATTGCAACTGTGCAG; SgCD40.1, AGCGAATCTCCCTCTCTCCAC; SgCD40.2, GACAAACAGTACCTCCACGA; и SgCD40.3, ACGTAACACACTGCCCTAGA.
    2. Получить чечевичные вирусные частицы в соответствии с описанием ранее15.
      1. Котрансфектируйте гРНК-кодирующие плазмиды в клетки 293T с плазмидами упаковки VSV-G и pLEX.
      2. Питательную среду меняют через 18 ч после трансфекции, а надосадочную жидкость, содержащую вирус, собирают через 24-48 ч после смены среды.
      3. Чтобы оценить эффективность CD40 гРНК, сгенерируйте стабильную CD40-293T клеточную линию путем трансфекции плазмиды pcDNA3.1, кодирующей CD40.
    3. Трансфицируйте клетки с помощью описанных лентивирусов и оцените их с помощью сортировки клеток, активируемых флуоресценцией (FACS) через две недели.
      Примечание: Мышей Cas9 KI использовали в качестве донорских мышей. Убедитесь, что мыши Cas9 KI находятся на фоне C57Bl/6 (и экспрессируют аллель CD45.2) при использовании мышей C57Bl/6-Ly5.1 Pep Boy (экспрессирующих аллель CD45.1) в качестве реципиентов, чтобы избежать РТПХ и отслеживать донорские и реципиентные клетки.
  2. Спланируйте эксперимент. Для нокаута гена (KO) используйте 3-6 гРНК на ген. Для каждой гРНК подготовьте на 20% больше мышей-реципиентов, чтобы учесть потери животных во время и после трансплантации.
    Примечание: Модель колита, индуцированного агонистическими антителами CD40, требует минимум 8 мышей в группе для статистической мощности. Следовательно, в этом исследовании было получено 10 мышей на каждую гРНК. Количество мышей, необходимых для других моделей in vivo, будет варьироваться в зависимости от используемой модели.
  3. Используйте однополых донорских и реципиентных мышей в возрасте 8-12 недель.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Мышей усыпляли в соответствии с утвержденными IACUC рекомендациями с использованием минимум 5% изофлурана и подтверждали вывих шейки матки в качестве вторичного метода.

2. Забор костного мозга и подготовка к сортировке клеток

  1. С помощью щипцов и ножниц соберите кости у каждой донорской мыши (бедренной кости, большеберцовой кости, плечевой и локтевой костей), осторожно удалив как можно больше мышц/тканей.
  2. Проколите дно микроцентрифужной пробирки объемом 0,6 мл иглой 23 G и поместите пробирку внутрь центрифужной пробирки объемом 1,5 мл. Сделайте по 2 сета на одно животное.
  3. Разрежьте один конец костей и поместите 4-8 костей внутрь микроцентрифужной пробирки открытыми концами к отверстию иглы 23 G.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Количество костей в трубке зависит от кости, например, подойдет 8 большеберцовых костей, плечевых и локтевых костей или 4 бедренных костей.
  4. Центрифугируйте пробирки (с микроцентрифужной пробиркой объемом 0,6 мл, содержащей кости внутри центрифужной пробирки объемом 1,5 мл) при давлении 300 × г в течение 2 минут при комнатной температуре (RT).
  5. Выбросьте микроцентрифужную пробирку объемом 0,6 мл, которая теперь содержит кости без костного мозга, оставив только центрифужную пробирку объемом 1,5 мл, теперь полную костного мозга. Добавьте 1 мл буфера для лизиса эритроцитов (содержащего хлорид аммония) в каждую центрифужную пробирку и повторно суспендируйте клеточную гранулу с помощью пипетирования. Инкубировать при RT в течение 1 мин. При необходимости повторите этап лизиса.
  6. Перенесите клеточную суспензию в коническую пробирку объемом 50 мл и добавьте фосфатно-солевой буфер Дульбекко (DPBS) без кальция и магния (по крайней мере, в два раза больше объема клеточной суспензии) для нейтрализации буфера для лизиса. Пеллетные ячейки по 300 × г в течение 5 мин. Полностью аспирируйте надосадочную жидкость.
  7. Загрузите фильтр 70 μм в коническую трубку объемом 50 мл и отфильтруйте ячейки через них, используя DPBS для промывки трубки и фильтра. Выбросьте фильтр и посчитайте ячейки.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Использование 30 донорских мышей (в возрасте 12 недель) даст в среднем 200-300 × 106 клеток.

3. Сортировка клеток для выделения клеток LSK для трансдукции

  1. Повторно суспендируют клетки, подсчитанные на шаге 2.7, в буфере для магнитной сортировки клеток (MACS) (DPBS, 2 мМ этилендиамина тетрауксусной кислоты, 0,5% бычьего сывороточного альбумина, 10 мкг/мл пенициллин-стрептомицина) в желаемом объеме (90 мкл на 107 клеток).
  2. Добавьте 10 мкл гранул CD117+ на 107 клеток. Хорошо перемешайте, защитите от света и выдерживайте при температуре 4 °C в течение 15 минут.
  3. Подготовьте колонку MACS LS, поместив колонку в магнитное поле и промыв ее буфером MACS.
  4. Промойте ячейки на шаге 3.2 подходящим объемом буфера MACS (как минимум в два раза больше вашего объема) и центрифугируйте при 300 × г в течение 10 минут.
  5. Полностью аспирируйте надосадочную жидкость. Повторно суспендируйте гранулу так, чтобы конечная концентрация составила 108 клеток в 500 мкл буфера MACS.
  6. Нанесите клеточную суспензию на колонку LS. Промойте 3 раза с 3 мл буфера MACS.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Один столбец LS может занимать до 108 помеченных ячеек и 2 × 109 всего ячеек.
  7. Снимите колонку с магнитного сепаратора и поместите ее в подходящую сборную трубку. Добавьте 5 мл буфера MACS и немедленно промойте ячейки с магнитной меткой, сильно вдавливая поршень в колонку.
  8. Гранулируйте ячейки по 300 × г в течение 10 мин. Полностью аспирируйте надосадочную жидкость.
  9. Повторно суспендируйте клетки в 100 мкл буфера MACS на 10-7 клеток и добавьте окрашивающие антитела к линии (CD3, B220, Ter119, Gr-1, CD11b) и Sca-1.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Использование 30 донорских мышей (в возрасте 12 недель) даст в среднем 100-180 × 10-6 клеток.
  10. Хорошо перемешайте, защитите от света и выдерживайте при температуре 4 °C в течение 20 минут.
  11. Промойте ячейки, добавив 5-10 мл буфера MACS, и центрифугируйте при 300 × г в течение 10 минут. Полностью аспирируйте надосадочную жидкость.
  12. Повторная суспендия до 108 ячеек в 500 мкл буфера MACS
  13. Отфильтруйте клетки с помощью клеточного фильтра 70 мкм и выполните FACS для популяции lineage-Sca1+.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Примерно 1,8-2,6% населения должны быть по линии Sca1+.
  14. Соберите клетки в культуральную среду LSK (100 мкл на 10 000 клеток): бессывороточную расширяющую среду, тромбопоэтин 100 нг/мл, фактор стволовых клеток мыши, лиганд тирозинкиназы 3, связанный с Fms, и IL-7 с концентрацией 100 мкг/мл пенициллин-стрептомицина.
  15. Пеллетные ячейки по 300 × г в течение 10 мин. Полностью аспирируйте надосадочную жидкость.

4. Трансдукция и культивирование LSK для получения контрольных и нокаутных клеток

  1. Ресуспендируйте клетки в культуральную среду LSK.
  2. Засейте 10 000 клеток в лунку в 96-луночные планшеты для культуры тканей с плоским дном (TC) в культуральную среду LSK.
  3. Инкубировать в течение ночи при температуре 37 °C с 5%CO2 и влажностью 95% в асептических условиях.
  4. Приготовьте 50 г/мл раствора ретронектина в DPBS и добавьте по 300 мл в каждую лунку 24-луночного полистирольного планшета, не обработанного ТС. Выдерживать в течение ночи при температуре 4 °C.
  5. На следующий день выбросьте раствор ретронектина, промойте покрытую пластину 300 мкл DPBS и повторите.
  6. Перенесите 50 000 ячеек LSK в 500 мкл среды (5 лунок из 96-луночного планшета на шаге 4.2) в каждую покрытую ретронектином лунку 24-луночного полистирольного планшета, начиная с шага 4.4. Используйте дополнительные 100 мкл среды LSK на 5 лунок для промывки и сбора любых дополнительных элементов, оставшихся в 96-луночном планшете. Убедитесь, что объем на лунку в 24-луночном планшете составляет 600 мкл после этого шага (5 × 100 мкл лунок из 96-луночного планшета + 100 μл, использованных для промывки этих 5 лунок).
    ПРИМЕЧАНИЕ: После переноса посмотрите под микроскопом на пустую 24-луночную пластину, чтобы убедиться, что все клетки были собраны. Используйте среду LSK для сбора клеток, которые не были перенесены, чтобы свести к минимуму потерю клеток из этой небольшой популяции.
  7. Добавьте по 300 мкл антивирусной надосадочной жидкости в каждую лунку и встряхивайте планшет при заданном значении 500 в течение 5 минут. Вращайте тарелку при температуре 600 × г и 37 °C в течение 20 минут. Используйте не менее 5 × 10-6 вирусных частиц на мл.
    Примечание: В данном исследовании использовался вектор, модифицированный из pLentiPuro, в котором элемент устойчивости к пуромицину был заменен на VexGFP. Вирус добавлялся при кратности заражения 50-100.
  8. Инкубировать в течение 1 ч. Добавьте 500 μЛ предварительно подогретой среды LSK.
  9. Выдерживать в течение 2 суток при температуре 37 °C с 5%CO2 и влажностью 95% в асептических условиях.

5. Облучение животных для подготовки к приживлению донорских стволовых клеток

  1. Через 2 дня инкубации облучают животных-реципиентов 475 сГр дважды с интервалом 4 ч. После второго раунда облучения поместите животных в автоклавные клетки и обращайтесь с ними как с животными с иммунодефицитом в течение 12 недель. Мыши получали обогащение, гидрогель и мониторинг у клетки для обеспечения поддерживающей терапии и вмешательства по мере необходимости. Мыши могут получать пищу или воду с антибиотиками в дополнение к поддерживающей терапии и методам вмешательства.
    ЗАМЕТКА. Дозы облучения могут отличаться при разных облучателях. Выполните титрование дозы облучателя, чтобы определить наилучшую дозировку. Дозы от 700 до 1300 сГр для мышей C57Bl/6 признаны эффективными в различных литературныхпримерах. Выберите 3-4 дозы в этом диапазоне и оцените 5 мышей на каждую дозу на предмет выживаемости и приживления. Если приживление не увенчалось успехом или доза облучения слишком высока, мыши не проживут дольше 3 недель после приживления. Через 4 недели после приживления проведите обескровливание выживших мышей для оценки приживления с помощью FACS. Мы выполняем забор ретроорбитальной крови (RO) в объеме ~50-100 мкл на мышь для оценки приживления. Мыши находились под наркозом (2-3% изофлуран) во время сбора и получали глазную смазку и 1,0 мл подкожного раствора в качестве поддерживающей терапии после забора крови РО.

6. Подготовка клеток и инъекция облученным животным-реципиентам

  1. Пипетируйте клетки из каждой лунки на шаге 4.9, сохраняя группы отдельно теперь, когда клетки были трансдуцированы различными гРНК, и гранулируйте их в дозе 300 × г в течение 10 минут.
  2. Восстановите суспендию ячеек в буфере MACS, отфильтруйте с помощью сетчатого фильтра 70 мкм и отсортируйте популяцию VexGFP+.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Примерно 10-15% клеток должны быть VexGFP+.
  3. Гранулируйте ячейки по 300 × г в течение 10 мин. Ресуспендируйте их в сбалансированном солевом растворе Хэнка: 5000 или более клеток на мышь в 200 мкл.
    ПРИМЕЧАНИЕ: HBSS не относится к фармацевтическому классу. Вы также можете рассмотреть возможность использования стерильного физиологического раствора фармацевтического класса для инъекций.
  4. Введите клетки внутривенно через 3 ч после последней дозы облучения.
    Примечание: Через двенадцать недель у мышей будет полностью привитая иммунная система, и их можно будет регистрировать в моделях in vivo.

7. Модель колита, индуцированного агонистическими антителами CD40, у мышей дикого типа

ПРИМЕЧАНИЕ: Ежедневно взвешивайте и оценивайте животных. При необходимости обеспечьте поддерживающую терапию: 1,0 мл подкожного раствора натрия хлорида при 10% потере веса или при обезвоживании. Положительным контролем для этой модели является введение анти-p40 внутрибрюшинно в дозе 25 мг/кг два раза в неделю, начиная с -1 дня.

Примечание: В этом исследовании экспериментальные группы включали наивный контроль, контрольную группу с носителем (отрицательный) и контрольную группу против p40 (положительную). Вместе эти группы контролируют нормальное поведение модели колита, индуцированного агонистическими антителами CD40. Группы Vector, SgNone и SgRNA: Векторный контроль для общего лентивирусного вектора, SgNone представляет собой зашифрованный нецелевой контроль, а группы SgРНК являются «лечебными» группами с пониженной экспрессией целевой гРНК.

  1. День 0: Введение агонистического антитела CD40 в дозе 10 мг/кг внутрибрюшинно в DPBS всем животным, за исключением неактивного контроля.
  2. Дни 3 и 6: Проведите видеоэндоскопию для оценки прогрессирования заболевания, как описано ранее16.
    1. Обезболите мышей 2-3% изофлураном. Обеспечьте тепловую поддержку с помощью механизма аппарата внутренней анестезии и/или внешней грелки во время восстановления.
    2. После того, как мыши будут под наркозом, введите клизму DPBS (без кальция и магния), чтобы подготовить толстую кишку к эндоскопии.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Для проведения клизмы требуется примерно 1-2 мл.
    3. После клизмы и находясь под наркозом, переместите мышь к носовому конусу наркозного аппарата.
    4. Осторожно введите эндоскоп в толстую кишку, медленно продвигайтесь к проксимальному отделу ободочной кишки, удерживая камеру в центре и накачивая толстую кишку воздухом (используя либо прилагаемый воздушный насос, либо прикрепляя трубку/шприц для ручного надувания), затем медленно извлеките эндоскоп и соберите видео и изображения на расстоянии 3 см, 2 см и 1 см от анального отверстия.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Чтобы свести к минимуму раздражение толстой кишки, на кончик эндоскопа можно добавить стерильную смазку.
    5. Оценивайте каждое изображение индивидуально в зависимости от сосудистого рисунка и утолщения слизистой оболочки, как описано в таблице 1. Объедините баллы с 3 изображений для каждой мыши, чтобы присвоить суммарный балл каждому животному.
  3. День 7: Усыпьте всех мышей путем передозировки изофлурана или камеры сCO2 и соберите как можно больше крови с помощью пункции сердца для сыворотки. Взвесьте селезенку для измерения спленомегалии и соберите для проточной цитометрии, а также соберите толстую кишку для гистопатологии.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Фиксированные формалином и залитые парафином срезы тканей толстой кишки мыши были подготовлены и использованы для иммуногистохимии (ИГХ), как описано ранее в Wang et al19.

Результаты

После описанной выше процедуры были получены мыши, экспрессирующие CD40-таргетную гРНК. Ко 2-й неделе были привиты В-клетки, макрофаги CD11b+ и дендритные клетки (ДК) CD11c+ (рис. 2). Однако, как и ожидалось на основе предыдущей литературы

Обсуждение

Показанные здесь результаты представляют собой новую платформу для редактирования генома на основе CRISPR/Cas9, способную исследовать функцию генов в этой модели колита, индуцированного агонистическими антителами CD40. Сортировка клеток обогатила пул генетически модифиц...

Раскрытие информации

Разработка, проведение исследования и финансовая поддержка были предоставлены компанией AbbVie. Компания AbbVie принимала участие в интерпретации данных, рассмотрении и утверждении публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Благодарим Руоци Пэна, Донну Маккарти, Джейми Эриксона, Лиз О'Коннор, Роберта Дунстана, Сьюзан Уэстморленд и Тарика Гаюра за ваши усилия в поддержку этой работы. Благодарим лидеров фармакологии, включая Раджеша Каматха и других, за их лидерство в создании модели колита, индуцированного агонистическими антителами CD40, у мышей WT C57Bl/6. Кроме того, мы благодарим всех сотрудников Центра биоисследований AbbVie и Кембриджского исследовательского центра в Восточном отделе сравнительной медицины, которые поддерживают эксперименты in vivo.

Мы хотели бы поблагодарить лабораторию Чжана из Института Броуда и Институт исследований мозга Макговерна при Массачусетском технологическом институте за предоставленные реагенты CRISPR [мультиплексная геномная инженерия с использованием систем CRISPR/Cas. Конг, Л., Ран, Ф.А., Кокс, Д., Лин С., Барретто, Р., Хабиб Н., Сюй.Д., Ву С., Цзян В., Марраффини Л.А., Чжан Ф. Наука. 3 января 2013 года].

Материалы

NameCompanyCatalog NumberComments
6-well tissue culture platesCorning/Costar#3506
TransIT-LT1Mirus BioMIR 2300/5/6
MACS Buffer (autoMACS Running Buffer)Miltenyi Biotec130-091-221
0.45 µm filter unitMillipore#SLHV013SL
0.6 mL microcentrifuge TubeAxygenMCT-060-C-S
1.5 mL Eppendorf TubeAxygenMCT-150-C-S
15mL ConicalVWR21008-918
23 G NeedleVWR#305145
24 Well Non-TC PlatesFalcon#351147
24-Well TC PlatesFalcon#353047
50 mL Conical tubeVWR21008-951
5 mL SyringeBD Biosciences#309647
70 µm FilterMiltenyi#130-098-462
96-Well Flat Bottom PlatesCorning#3599
96-Well U-Bottom PlatesCorning/Costar#3365
Anesthesia MachineVetEquip - COMPAC5#901812
Anti-CD40 Agonist monoclonal antibodyBioXcellBE-0016
Anti-p40 monoclonal antibodyBioXcellBE-0051
B220 PE AntibodyBioLegend#103208
Bovine serum albuminSigma AldrichA7906-100G
Cas9 Knock-in MiceJackson Labs#026179C57Bl/6 background
CD117+ BeadsMiltenyi#130-091-224
CD11b PE AntibodyBioLegend#101208
CD3 PE AntibodyBD Biosciences#553240
CentrifugeBeckman CoulterAllegra 6KR Centrifuge
Countertop CentrifugeEppendorfCentrifuge 5424
DPBSThermoFisher#14190136
Dulbecco’s Modified Eagle MediumMediatech#10-013-CV
Ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA)InvitrogenAM9260G
EndoscopeKarl StorzN/ACustom Coloview Tower
Flow cytometerBD BiosciencesFACS Aria II
Fms-related tyrosine kinase 3 ligand (Flt-L)PeproTech#250-31L
Gr-1 PE AntibodyBD Biosciences#553128
Hank's balanced salt solution (HBSS)ThermoFisher#14170120
Heat-Inactivated Fetal Bovine SerumHyClone#SH30071.03
IL-7PeproTech#217-17
IncubatorBinder#9040-0116
IsofluraneHenrySchein#6679401710
LS ColumnMiltenyi#130-042-041
Ly5.1 Pepboy MiceJackson Labs#002014C57Bl/6 background
mouse stem cell factor (mSCF)PeproTech#250-03
Sodium chloride (NaCl)Hospira#00409488850
OPTI-MEM serum-free mediaInvitrogen#31985-070
Penicillin-streptomycin (PenStrep)ThermoFisher#15140-122
Plate ShakerThermoFisher#88880023
pLentiPuroAddgene#52963
Polybrene (10 µg/µL)Sigma Aldrich#TR-1003-G
Red Blood Cell Lysis BuffereBioscience#00-4333
RetronectinTakarbio#T100B
Sca-1 APC AntibodyBioLegend#108112
StemSpanStemCell Technologies#09600
Ter119 PE AntibodyeBioscience#12-5921
Thrombopoietin (TPO)PeproTech#315-14
X-ray IrradiatorPrecision X-RayX-Rad 320

Ссылки

  1. Wang, L., Wang, F. S., Gershwin, M. E. Human autoimmune diseases: a comprehensive update. Journal of Internal Medicine. 278 (4), 369-395 (2015).
  2. Uhlig, H. H., Powrie, F. Translating immunology into therapeutic concepts for inflammatory bowel disease. Annual Review of Immunology. 36, 755-781 (2018).
  3. Gajendran, M., Loganathan, P., Catinella, A. P., Hashash, J. G. A comprehensive review and update on Crohn's disease. Disease-a-Month. 64 (2), 20-57 (2018).
  4. Uhlig, H. H., Muise, A. M. Clinical genomics in inflammatory bowel disease. Trends in Genetics. 33 (9), 629-641 (2017).
  5. Sollid, L. M., Johansen, F. E. Animal models of inflammatory bowel disease at the dawn of the new genetics era. PLoS Medicine. 5 (9), 198 (2008).
  6. Jiminez, J. A., Uwiera, T. C., Douglas Inglis, G., Uwiera, R. R. Animal models to study acute and chronic intestinal inflammation in mammals. Gut Pathogens. 7, 29 (2015).
  7. Kiesler, P., Fuss, I. J., Strober, W. Experimental models of inflammatory bowel diseases. Cell Molecular Gastroenterology and Hepatology. 1 (2), 154-170 (2015).
  8. Mizoguchi, A. Animal models of inflammatory bowel disease. Progress in Molecular Biology and Translational Science. 105, 263-320 (2012).
  9. Uhlig, H. H., et al. Differential activity of IL-12 and IL-23 in mucosal and systemic innate immune pathology. Immunity. 25 (2), 309-318 (2006).
  10. Dow, L. E. Modeling disease in vivo With CRISPR/Cas9. Trends in Molecular Medicine. 21 (10), 609-621 (2015).
  11. Hochheiser, K., Kueh, A. J., Gebhardt, T., Herold, M. J. CRISPR/Cas9: A tool for immunological research. European Journal of Immunology. 48 (4), 576-583 (2018).
  12. Ran, F. A., et al. Genome engineering using the CRISPR-Cas9 system. Nature Protocols. 8 (11), 2281-2308 (2013).
  13. Fellmann, C., Gowen, B. G., Lin, P. C., Doudna, J. A., Corn, J. E. Cornerstones of CRISPR-Cas in drug discovery and therapy. Nature Reviews Drug Discovery. 16 (2), 89-100 (2017).
  14. Yin, H., et al. Genome editing with Cas9 in adult mice corrects a disease mutation and phenotype. Nature Biotechnology. 32 (6), 551-553 (2014).
  15. Bagley, J., Tian, C., Iacomini, J. Prevention of type 1 diabetes in NOD mice by genetic engineering of hematopoietic stem cells. Methods in Molecular Biology. 2008 (433), 277-285 (2008).
  16. Becker, C., Fantini, M. C., Neurath, M. F. High resolution colonoscopy in live mice. Nature Protocols. 1 (6), 2900-2904 (2006).
  17. Duran-Struuck, R., Dysko, R. C. Principles of bone marrow transplantation (BMT): providing optimal veterinary and husbandry care to irradiated mice in BMT studies. Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 48 (1), 11-22 (2009).
  18. Haynes, B. F., Martin, M. E., Kay, H. H., Kurtzberg, J. Early events in human T cell ontogeny. Phenotypic characterization and immunohistologic localization of T cell precursors in early human fetal tissues. Journal of Experimental Medicine. 168 (3), 1061-1080 (1988).
  19. Wang, R., et al. CRISPR/Cas9-targeting of CD40 in hematopoietic stem cells limits immune activation mediated by anti-CD40. PLoS One. 15 (3), 0228221 (2020).

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи

Запросить разрешение

Смотреть дополнительные статьи

CRISPR Cas9CD40

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Исследования

Образование

О JoVE

Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены