Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Мы представляем усовершенствованные протоколы ретровирусной трансдукции рецепторов транспорта и конкурентного хоуминга для изучения рецептор-опосредованного позиционирования лимфоцитов, специфичного для органов и микроокружения. Этот метод дает ценную информацию о механизмах транспортировки иммунных клеток и имеет потенциальное применение в будущих фундаментальных и терапевтических исследованиях.
Понимание того, как экспрессия рецептора, сопряженного с G-белком (GPCR), влияет на позиционирование клеток в различных тканевых микроокружениях, имеет важное значение для выяснения механизмов транспортировки иммунных клеток. Мы представляем конкурентный хоуминговый анализ, предназначенный для изучения GPCR-опосредованной локализации Т-клеток в органах, экспрессирующих родственные им хемоаттрактантные лиганды, применимый как для краткосрочных, так и для долгосрочных исследований. Этот подход включает в себя усовершенствованный протокол рекомбинантной трансдукции Т-клеток вирусом мышиных стволовых клеток (MSCV) для экспрессии интересующего GPCR или контрольной конструкции с последующим конкурентным хоумингом у мышей-реципиентов. Распределение клеток по различным органам анализируется с помощью проточной цитометрии и/или конфокальной микроскопии. В краткосрочных экспериментах (10-12 ч) конфокальная микроскопия выявила различные закономерности локализации клеток, в том числе в альвеолах, подслизистых оболочках бронхов, венозных участках и интерстиции в легких, а также в эпителии, выстилающем трахею, желудок и рог матки. В долгосрочных исследованиях (1-7 недель) проточная цитометрия позволила получить представление о преимущественном накоплении клеток, выявив динамические изменения и потенциальное созревание или изменение положения в тканях с течением времени. Этот конкурентный анализ самонаведения является надежным инструментом для изучения GPCR-опосредованного позиционирования клеток, предлагая ценную информацию о тканеспецифическом распределении и потенциальном применении в иммунологии и терапевтических исследованиях.
Рецепторы, сопряженные с G-белком (GPCR), играют основополагающую роль в регулировании различных клеточных процессов, включая передачу сигналов, нейротрансмиссию, гормональную регуляциюи миграцию иммунных клеток. Они играют решающую роль в пространственно-временном контроле миграции и локализации лимфоцитов2. Во время фазы прайминга иммунных реакций местное микроокружение и клеточные взаимодействия побуждают Т-лимфоциты экспрессировать уникальный набор молекул адгезии и хемокиновых рецепторов, известных как самонаводящиеся рецепторы. Эта адаптация позволяет Т-клеткам, испытывающим антигены, взаимодействовать с органоспецифическими эндотелиальными клетками (ЭК) и мигрировать в различные ткани-мишени. Способность Т-клеток приобретать тканевый тропизм жизненно важна для эффективных реакций на отзыв, особенно в контексте рецидивирующих инфекций, поражающих один и тот же орган 3,4.
GPCR направляют иммунные клетки к определенным тканям и органам, где они выполняют критически важные функции, такие как направление CD8+ Т и NK-клеток к опухолевым участкам для цитотоксического действия или помощь CD4+ Т-клеткам в организации иммунных реакций, поддерживая активацию других иммунных клеток. Понимание того, как GPCR направляют Т-клетки к их точному местоположению, имеет важное значение для продвижения таргетной иммунотерапии 5,6. Проблема, однако, заключается в моделировании этих сложных взаимодействий in vitro, поскольку одновременная репликация как пространственно ограниченных сигналов, так и направленных хемотаксических сигналов затруднена.
Выяснение роли специфических лейкоцитарных рецепторов также часто является сложной задачей из-за их ограниченной частоты экспрессии в эндогенных популяциях и того факта, что эти рецепторы обычно украшают различные типы клеток. Такая сложность затрудняет выделение роли специфического рецептора из других механизмов, специфичных для клеточного подмножества. В идеале методы должны сравнивать сходные популяции, отличающиеся только рецептором, представляющим интерес, чтобы обеспечить четкое понимание.
Чтобы преодолеть эти проблемы, мы приняли конкурентный хоуминг-анализ, в котором используется рекомбинантная ретровирусная трансдукция MSCV для эффективной экспрессии GPCR в Т-клетках. Ретровирусные векторы MSCV, которые сочетают в себе элементы векторов MESV на основе вируса миелопролиферативной саркомы (PCMV) и векторов LN на основе вируса мышиной лейкемии Moloney (MMLV), включают расширенный гибридный упаковочный сигнал, полученный из векторов LN7. Эта модификация повышает эффективность доставки генов, позволяя проводить как краткосрочные, так и долгосрочные исследования локализации Т-клеток in vivo. Используя ретровирусные частицы с высоким титром и конфокальную микроскопию, этот подход позволяет точно визуализировать позиционирование Т-клеток и взаимодействия в сложных тканевых средах. Мы представляем подробные протоколы ретровирусной трансдукции тракционных рецепторов и проведения внутренне контролируемых (так называемых конкурентных) хоуминговых анализов для изучения рецептор-опосредованного органо- и микроокруженного позиционирования лимфоцитов. Общая цель этого метода заключается в том, чтобы получить ценную информацию о механизмах транспортировки иммунных клеток и обеспечить возможность их применения в будущем как в фундаментальных исследованиях, так и в терапевтических разработках.
Все мыши в этом исследовании содержались в специфических свободных от патогенов (SPF) учреждениях в системе здравоохранения Пало-Альто по делам ветеранов (VAPAHCS). Мыши B6/SJL Prprc Pep3BoyJ (CD45.1), C57B6/J (CD45.2) и Rag1-/- были приобретены в Jackson Laboratories. Хотя мы использовали PepBoy для получения клеток CD45.1, мы рекомендуем использовать JAXBoy (C57BL/6J-Ptprcem6Lutzy/J). JAXBoy — это полностью коизогенный штамм, полученный с помощью CRISPR вместо традиционного обратного скрещивания, что улучшает генетическую стабильность. Исторически сложилось так, что исследования, маркированные аллотипом CD45 на мышах PepBoy (CD45.1), которые не являются полностью генетическими, включали контрольные анализы хоуминга и рециркуляции со сравнением дикого типа (WT/WT) для учета потенциальной изменчивости. Теперь, когда мыши JAXBoy доступны в качестве полностью изогенной альтернативы, эти дополнительные средства контроля могут больше не требоваться. Исследователи все же должны учитывать, что различия между вариантами CD45.1 и CD45.2, такие как их роль в качестве протеинтирозинфосфатаз, могут влиять на клеточное поведение и паттерны хоуминга. Все протоколы, обсуждаемые в тексте и ниже, были одобрены или соответствуют рекомендациям аккредитованного Департамента медицины лабораторных животных и Административной группы по уходу за лабораторными животными в системе здравоохранения VA Palo Alto Health Care System (VAPAHCS). Животных приносили в жертву с использованием утвержденных процедур. В эксперименты были включены мыши обоего пола в возрасте 8-12 недель.
1. Векторная подготовка МСЦВ
2. Создание культуры упаковочной клеточной линии
ПРИМЕЧАНИЕ: Мы использовали клетки Platinum E (Plat-E) от Cell Biolabs. Клетки Plat-E представляют собой клеточную линию на основе 293T с промотором EF1α, который обеспечивает стабильную и высокопродуктивную экспрессию ретровирусных структурных белков (генов gag, pol и env), что позволяет упаковывать ретровирусы с помощью одной трансфекции плазмиды8. Хотя могут быть использованы и другие клеточные линии, такие как NIH-3T3 или 293T, мы не тестировали эти альтернативы.
3. Производство трансдуцированных клеток
В данном исследовании мы представляем подробный протокол исследования способности специфических рецепторов к прямой локализации Т-клеток in vivo. В качестве демонстрации этого протокола мы использовали GPR2513. Мы можем достичь 30%-40% эффективности трансдукци?...
Внутренне контролируемый анализ самонаведения, описанный в этом исследовании, представляет собой комплексный метод изучения GPCR-опосредованного транспорта и позиционирования Т-клеток в различных органах и тканевых микросредах. Этот подход объединяет несколько кри?...
Авторам нечего раскрывать.
При поддержке грантов NIH R01 AI178113 и R01 AI047822, гранта 1903-03787 от Благотворительного фонда Леоны М. и Гарри Б. Хелмсли и грантов Программы исследований заболеваний, связанных с табаком (TRDRP) T31IP1880 и T33IR6609 для E.C.B.; Y.B. был поддержан премией научных сотрудников Американского фонда Крона и колита (835171). Б.О. была поддержана стипендией для постдокторантуры Фонда Рамона Аресеса (Мадрид, Испания) и премией научных сотрудников Американского фонда Крона и колита (574148). А.А. был поддержан Калифорнийским институтом регенеративной медицины (CIRM) - EDUC2-12677.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
AF647 anti mouse CD90.1-Thy1.1 (OX-7) | Biolegend | 202507 | |
anti-CD31 (DyLight 633, clone 390) | InvivoMab | BE0377 | |
anti-mouse CD28 37.51 | eBiosciences | ||
anti-mouse CD3 145-2c11 | eBiosciences | ||
APCCy7 anti mouse CD3 (145-2c11) | Biolegend | 100329 | |
BV421 anti mouse CD8b (Ly-3) | Biolegend | 126629 | |
BV711 anti mouse CD4 (RM4-5) | Biolegend | 100549 | |
CD90.1 microbeads | Miltenyi | 130-121-273 | |
CFSE | Thermoscientific | C34554 | |
FITC anti mouse CD45.2 (104) | BD | AB_395041 | |
mouse IL2 | Peprotech | 200-02-50UG | |
mouse IL7 | Peprotech | 217-17-10UG | |
Mouse T CD4 isolation kit | STEMCELL technologies | 18000 | |
MSCV-IRES- Thy1.1 GPR25 | Vectorbuilder | ||
MSCV-IRES- Thy1.1 Stuffer | Vectorbuilder | ||
PE-CD45 (30-F11) antibody | Biolegend | 103105 | |
PECy7 anti mouse TCRb (H57-597) | Tonbo | ||
PercpCy5.5 anti mouse CD45.1 (A20) | eBiosciences | ||
Platinum-E (Plat-E) | cell Biolabs. Inc | RV-101 | |
Yellow fluorescent dye | Thermoscientific |
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