Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
* Эти авторы внесли равный вклад
Мы представляем протокол ретровирусной трансдукции направляющей РНК в первичные Т-клетки трансгенных мышей Cas9, обеспечивая эффективную альтернативу редактированию генов при изучении дифференцировки Th17.
Т-хелперы, которые продуцируют IL-17A, известные как клетки Th17, играют важную роль в иммунной защите и участвуют в аутоиммунных расстройствах. CD4 Т-клетки могут быть стимулированы антигенами и четко определенными цитокиновыми коктейлями in vitro для имитации дифференцировки клеток Th17 in vivo. Были проведены обширные исследования механизмов регуляции дифференцировки Th17 с использованием поляризационного анализа Th17 in vitro .
Традиционные методы поляризации Th17 обычно включают получение наивных CD4 Т-клеток от генетически модифицированных мышей для изучения влияния конкретных генов на дифференцировку и функцию Th17. Эти методы могут быть трудоемкими и дорогостоящими, и на них могут влиять внешние клеточные факторы у животных с нокаутом. Таким образом, протокол, использующий ретровирусную трансдукцию направляющей РНК для введения нокаута гена в первичные Т-клетки мыши с нокаутом CRISPR/Cas9, служит очень полезным альтернативным подходом. В данной работе представлен протокол дифференцировки наивных первичных Т-клеток в клетки Th17 после ретровирусно-опосредованного нацеливания генов, а также последующие методы анализа проточной цитометрии для определения инфекции и эффективности дифференцировки.
Клетки Th17, уникальное подмножество CD4+ Т-хелперов, жизненно важны для уничтожения внеклеточных бактерий и грибков и играют важную роль в развитии различных аутоиммунных заболеваний 1,2,3. Новые данные свидетельствуют о том, что клетки Th17 демонстрируют гетерогенность, функционируя как в патогенных, так и в непатогенных условиях, на которые влияют факторы окружающей среды и генетические факторы. Выяснение регуляторных процессов, которые контролируют дифференцировку клеток Th17, пластичность и гетерогенность, имеет решающее значение для продвижения более эффективных иммунотерапевтических стратегий.
Генетически модифицированные животные широко используются для раскрытия ключевых регуляторов дифференцировки и функций клеток Th17. Использование генетически модифицированных животных включает в себя полную манипуляцию in vivo, обеспечивая подлинность и систематическое изучение ее роли в физиологических условиях или моделях заболеваний. Тем не менее, высокопроизводительный скрининг при таком подходе в значительной степени непрактичен. Поляризационные анализы in vitro являются альтернативой для изучения дифференцировки клеток Th17. Было показано, что интерлейкин 6 (IL-6) в сочетании с трансформирующим фактором роста β1 (TGFβ1) способствует развитию непатогенных клеток Th17, в то время как IL-6, IL-1β и IL-23 участвуют в дифференцировке патогенных клеток Th17 (pTh17)4,5.
Появление технологии CRISPR/Cas9 облегчило точное редактирование генома на конкретных основаниях. В сочетании с ретровирусной трансдукцией этот подход обеспечивает мощный, эффективный и экономичный генетический метод для скрининга и функционального изучения потенциальных регуляторов в клетках Th17 6,7. В этом исследовании мы усовершенствовали процедуру ретровирусной трансдукции в поляризационной системе Th17. Используя ретровирусную систему, мы заразили предварительно экспрессирующие Cas9 активированные наивные Т-клетки от мышей. Клетки трансдуцировали с помощью конструкций направляющей РНК (гРНК), приводимых в движение промотором U6, вместе с генами, кодирующими флуоресцентные репортерные белки под контролем промотора EF1a, чтобы облегчить нокаут гена-мишени. Затем трансдуцированные Т-клетки культивировали в определенных цитокиновых условиях, чтобы индуцировать дифференцировку в клетки Th17. Примечательно, что нокаут RoRγt значительно снижал выработку Ил-17А по сравнению с контрольной группой. Эффективность этой системы зависит от оптимизированных условий производства и трансдукции ретровирусов для активированных первичных Т-клеток, что обеспечивает быстрый и практический подход к изучению специфических генов в дифференцировке и функции Th17.
Все процедуры были одобрены Комитетом по этике благополучия экспериментальных животных, больницей Жэньцзи, Медицинской школой Шанхайского университета Цзяотун и соответствуют институциональным рекомендациям.
1. Ретровирусное производство
2. Ретровирусная инфекция активированных CD4 + Т-клеток и дифференцировка Th17
3. Оценка эффективности трансдукции и результаты дифференцировки
В исследовании мы клонировали мишень sgRNA в Rorc и кодирующие последовательности без нацеливания sgRNA в вектор pMX-U6-MCS с флуоресцентным белком mCherry (рис. 1A, B). Производство ретровируса осуществлялось в соответствии с протоколо...
Редактирование генома CRISPR/Cas9 с помощью ретровирусной доставки является надежным методом изучения роли хелперных Т-клеток. Этот протокол предлагает быстрый и эффективный подход к изучению конкретных генов, участвующих в дифференцировке и функционировании Th17. Для до?...
Авторы констатируют отсутствие конфликта интересов.
Выражаем признательность Доу Лю (Dou Liu), Дунлян Сюй (Dongliang Xu) и Пинпинпин Хоу (Pinpin Hou) из основного учреждения Шанхайского института иммунной терапии за их поддержку в использовании этих инструментов. Эта работа была поддержана грантами Национального фонда естественных наук Китая 31930038, U21A20199, 32100718 и 32350007 (Линьжун Лу); 32100718 (Сюэсяо Цзинь); Инновационная исследовательская группа местных университетов высокого уровня в Шанхае SHSMU-ZLCX 20211600 (до Линьжун Лу); Программа внутренней инкубации RJTJ24-QN-076 (Цзэзиню Цую). Рисунок 2 был подготовлен с помощью Figdraw.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.5 M EDTA (pH 8.0) | Solarbio | E1170 | |
100 mm cell and tissue Culture Dish | BIOFIL | TCD010100 | |
1 M Hepes (Free Acid, sterile) | Solarbio | H1090 | |
24-well cell and tissue culture plate | NEST | 702002 | |
48-well cell and tissue culture plate | NEST | 748002 | |
Brefeldin A Solution (1,000x) | BioLegend | 420601 | |
Brilliant Violet 650 anti-mouse CD4 Antibody (RM4-5) | BioLegend | 100546 | |
CD3e Monoclonal Antibody (145-2C11), Functional Grade, eBioscience | Invitrogen | 16-0031-82 | |
CD44 Monoclonal Antibody (IM7), PE, eBioscience | Invitrogen | 12-0441-83 | |
CD62L (L-Selectin) Monoclonal Antibody (MEL-14), APC, eBioscience | Invitrogen | 17-0621-82 | |
Cell counter | Nexcelom Bioscience | Cellometer Auto 2000 | |
Cell Strainer (40 μm) | biosharp | BS-40-CS | |
Cell Strainer (70 μm) | biosharp | BS-70-CS | |
Centrifuge | eppendorf | 5425 R | |
Centrifuge | eppendorf | 5810 R | |
ChamQ SYBR Color qPCR Master Mix | Vazyme | Q411-02 | |
ClonExpress II One Step Cloning Kit | Vazyme | C112 | |
DH5α Competent Cells | Sangon Biotech | B528413 | |
Direct-zol RNA Miniprep | ZYMO RESEARCH | R2050 | |
DMEM Medium | BasalMedia | L110KJ | |
EasySep Mouse CD4+ T Cell Isolation Kit | STEMCELL | 19852 | |
eBioscience Fixable Viability Dye eFluor 660 | Invitrogen | 65-0864-18 | |
EndoFree Mini Plasmid Kit II | TIANGEN | DP118-02 | |
ExFect Transfection Reagent | Vazyme | T101-01 | |
Fetal Bovine Serum, Premium Plus | Gibco | A5669701 | |
FITC anti-mouse IL-17A Antibody (TC11-18H10.1) | BioLegend | 506907 | |
Formaldehyde solution | Macklin | F864792 | |
HiScript IV RT SuperMix for qPCR?+gDNA wiper? | Vazyme | R423-01 | |
Ionomycin | Beyotime | S1672 | |
Mitomycin C | Maokang Biotechnology | 7/7/1950 | |
Mouse GRCm38 | NCBI | RefSeq v.108.20200622 | |
OPTI-MEM Reduced Serum Medium | Gibco | 31985070 | reduced serum medium |
Pacific Blue anti-mouse CD4 Antibody (RM4-5) | BioLegend | 100531 | |
PE/Cyanine7 anti-mouse CD25 Antibody (PC61) | BioLegend | 102015 | |
PE/Cyanine7 anti-mouse CD4 Antibody (GK1.5) | BioLegend | 100422 | |
Penicillin-Streptomycin (10,000 U/mL) | Gibco | 15140122 | |
PMA/TPA | Beyotime | S1819 | |
R26-CAG-Cas9 mice | Shanghai Model Organisms Center | Cat. NO. NM-KI-00120 | |
Recombinant Human TGF-beta 1 (CHO-Expressed) Protein, CF | R&D Systems | 11409-BH | |
Recombinant Murine IL-6 | PeproTech | 216-16 | |
Research Cell Analyzer | BD Biosciences | BD LSRFortessa | |
Research Cell Sorter | SONY | MA900 | |
RPMI 1640 Medium | BasalMedia | L210KJ | |
SimpliAmp Thermal Cycler PCR System | Applied Biosystems | A24811 | |
Sodium pyruvate solution (100 mM) | Sigma-Aldrich | S8636 | |
Ultra-LEAF Purified anti-mouse CD28 Antibody (37.51) | BioLegend | 102121 | |
Ultra-LEAF Purified anti-mouse IFN-γ Antibody (XMG1.2) | BioLegend | 505847 | |
Ultra-LEAF Purified anti-mouse IL-4 Antibody (11B11) | BioLegend | 504135 | |
Ultra-LEAF Purified anti-mouse IL-12/IL-23 p40 Antibody (C17.8) | BioLegend | 505309 | |
β-Mercaptoethanol (50 mM) | Solarbio | M8211 |
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