Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Bu iletişim kuralı radyasyon şartına yenidoğan NSG fareler içine insan hematopoetik kök hücre intrahepatic enjeksiyon yoluyla insanlaşmış fareler (hu-NSG) kurmak için bir yöntem sağlar. Hu-NSG fare duyarlı HIV enfeksiyonu ve kombinatorik antiretroviral tedavi (sepet) ve HIV çoğaltma ve gecikme süresi incelemeler için uygun bir patofizyolojik model olarak hizmet vermektedir.
Etik kuralları ve teknik sorunlar için araştırma insan patoloji, immünoloji ve terapötik geliştirme küçük hayvan modelleri yüksek talep soktuk. Yakın bir genetik ve davranışsal benzerlik ile insanlar, fare gibi küçük hayvan insan hastalık modelleri, hangi aracılığıyla insan benzeri belirtiler ve yanıt-e doğru recapitulated için iyi adaylardır. Ayrıca, fare genetik arka plan çeşitli talepleri karşılamak için değiştirilebilir. NOD/SCID/IL2rγnull (NSG) fare en çok kullanılan immün fare suşları biridir; engraftment ile insan hematopoetik kök hücre ve/veya insan doku ve işlevsel bir insan bağışıklık sisteminin sonraki geliştirme sağlar. Bu prognoz ve insan özgü hastalıklar HIV/AIDS gibi Patofizyoloji anlama ve tedavi için arama yardım önemli bir kilometre taşıdır. Burada, hematopoetik kök hücre transplantasyonu radyasyon şartına yenidoğan NSG fare içine tarafından bir insanlaşmış NSG fare modeli (hu-NSG) oluşturmak için ayrıntılı bir protokol rapor. Hu-NSG fare modeli çoklu soy gelişme HIV-1 viral enfeksiyon duyarlılık ve transplante insan kök hücreleri gösterir. Ayrıca Kombinatorik antiretroviral tedavi (sepeti) karşılık olarak anahtar biyolojik özellikleri beyannamedir.
İnsan hastalıkları uygun hayvan modellerinde kurulması için bir çare bulma anahtar olduğundan, uygun hayvan modelleri uzun edilmiş takip ve zaman içinde geliştirilmiş. Birden fazla immün fare modelleri suşların engraftment insan hücreleri ve/veya doku ve insanlaşmış işlevleri1,2sonraki yürütülmesine izin veren geliştirdik. İnsanlaşmış fare modelleri gibi insan özgü hastalıklar3,4,5araştırmalar için kritik öneme sahiptir.
Edinilmiş bağışıklık yetersizliği Sendromu (AIDS) enfeksiyon human Immunodeficiency virus (HIV) ile sonuçlanan bir örnektir. İnsanlaşmış fare modelleri kurulması önce etik ve teknik sınırlamalar HIV/AIDS preklinik hayvan çalışmaları insan dışı primatlar3sınırlı. Ancak, yüksek gider ve bu tür hayvan için özel bakım için gereksinimleri normal akademik ayarlar çalışmalarda HIV/AIDS engel. HIV öncelikle insan CD4 + T-hücreleri bozar ve gelişme ve bağışıklık yanıtı B-hücreler, makrofajlar ve dendritik hücreleri6gibi diğer insan bağışıklık hücrelerinin etkiler; Bu nedenle, fonksiyonel insan bağışıklık sistemleri ile nakledilen küçük hayvan yüksek talep modellerdir.
Bir atılım CB17 -scid fareler Prkdcscid mutasyon ile geliştirilmiş olup, insan bağışıklık sistemi1' in başarılı engraftment gösterdi otelde 1988'de geldi. Arızalı T ve B hücre fonksiyonları Prkdcscid mutasyon sonuçlarında ve farelerde ablated edinilmiş bağışıklık sistemi, böylece insan periferik engraftment etkinleştirme kan mononükleer hücreler (PBMCs), hematopoetik kök hücre (HSCs), ve Fetal hematopoetik doku7,8. Yine de, engraftment seviyesinin düşük sık sık bu modelde gözlenen; olası nedenleri şunlardır 1) kalan doğuştan gelen bağışıklık etkinlik doğal öldürücü (NK) yolu ile modüle-hücreleri ve 2) fare T ve B hücreleri (leakiness)5son aşama geliştirilmesi. Obez olmayan diyabetik (NOD) sonraki gelişimi-scid fare modeli elde dramatik aşağı-Yönetmeliğin NK hücre faaliyet; Böylece, daha yüksek bir seviyeye ve insan bağışıklık sistemi bileşenleri9daha fazla sürdürülebilir engraftment desteklemek yapabiliyor. Daha fazla bastırmak veya kesilmesi veya interleukin-2 reseptör γ-zinciri (Il2rg) Toplam nakavt (sallama) taşıyan fare modelleri doğuştan gelen bağışıklık, gelişimine engel -scid arka plan kuruldu. Il2rg, olarak da bilinen ortak sitokin reseptör γ-zinciri, çeşitli sitokin reseptörleri10,11,12,13, vazgeçilmez bir bileşenidir. Suşları başını sallamak gibi. CG -PrkdcscidIl2rgtm1Wji (NSG) ve NODShi.Cg -PrkdcscidIl2rgtm1Sug (takoz) mevcut fare sitokin sinyal sağlam bozulma ve tam ablasyon NK hücre gelişimi içinde edinilmiş bağışıklığın14,15,16ağır bozukluğu için ek.
Mutasyon ve Il2rg nakavt scid taşıyan üç insanlaşmış fare modelleri sık HIV/AIDS araştırma istihdam edilmektedir: BLT (kemik iliği/karaciğer/timus) model PBL (periferik kan lökosit) model ve SRC (SCID kullanıma hücre) modeli 3. BLT modeli insan fetal karaciğer ve timus fetal karaciğer HSCs3,17,18İntravenöz enjeksiyon ile eşlik fare böbrek kapsülü altında cerrahi nakli yoluyla oluşturulur. BLT fare modeli yüksek engraftment yeterlik, Bütün soy insan hematopoetik hücrelerin gelişimi ve güçlü bir insan bağışıklık sistemi kurulması sunar; Ayrıca, T-hücreleri bir insan otolog timus eğitimli ve HLA-sınırlı bağışıklık yanıtı4,5,17,19sergi. Ancak, cerrahi işlemler gereksinimini BLT modelinin önemli dezavantajı kalır. PBL fare modeli ile insan periferik lenfoid hücreleri Intravenöz enjeksiyon tarafından kurulmuştur. PBL modeli kolaylık sunuyor ve başarılı T-hücre engraftment verir, ancak uygulama yetersiz B-hücre ve myeloid hücre engraftment, düşük engraftment seviyeleri genel ve ağır graft - versus - host hastalığı (GVHD)3 başlangıçlı nedeniyle sınırlıdır ,20. SRC fare modeli insan HSCs enjeksiyonuyla yeni doğan veya Genç Yetişkin SCID fareler içine kuruldu. Bu ortalama engraftment verimliliği % 25 (periferik kan CD45 yüzde değerlendirildi) yukarıda sergiler ve enjekte HSCs çoklu-lineage gelişimi ve doğuştan gelen bir insan bağışıklık sistemi hazırlama destekler. Ancak, SRC model T hücreli yanıt olduğunu fare olduğunu H2 tarafından kısıtlanmış insan HLA-sınırlı14,21yerine kısıtlamasıdır.
SRC fare modeli tarafından bir insan bağışıklık sistemi ve başarılı hematopoetik geliştirme engraftment tutarlı örneği preklinik HIV/AIDS küçük hayvan çalışmaları için facile ve güvenilir bir model olarak kabul edilir. Biz daha önce bir NSG Hu-SRC-SCID (hu-NSG) fare modeli kurulması bildirdi ve HIV çoğaltma ve gecikme süresi çalışmaları22,23,24kendi uygulamasında açıklanan. Bu hu-NSG fare modeli kemik iliği posta, HIV enfeksiyonu duyarlılık düzeyi yüksek ve HIV enfeksiyonu ve Patogenez Rekapitülasyon sergiler. Ayrıca, hu-NSG fare modeli uygun şekilde Kombinatorik antiretroviral tedavi (sepeti) yanıt verir ve plazma viral rebound sepeti çekilmesi, bir HIV gecikme süresi rezervuar25,26 kurulması teyit üzerine tablodur ,27. Bu HIV gecikme süresi rezervuar daha fazla insan CD4 + T-hücreleri enfekte ve sepeti tedavi hu NSG fareler izole dinlenme tarafından indüklenen çoğaltma yetkili HIV virüs ex vivo üretim tarafından kanıtlanmış.
Burada, yenidoğan NSG fare gecikme süresi Kalkınma HIV enfeksiyonu ve sepeti tedavisi ile ilgili yordamları da dahil olmak üzere, hu-NSG fare modelinden kurulması için detaylı protokolü açıklar. Yeni HIV hayvan çalışmaları HIV Viroloji, gecikme süresi ve tedavi ile ilgili yaklaşımlar sunar için bu iletişim kurallarını bekliyoruz.
Tüm hayvan bakımı ve yordamları gözden geçirilmiş ve şehir, umut hayvan Kurulusları tarafından onaylanmış iletişim kuralları ve kullanım Komitesi (IACUC) (Dr. John Rossi, IACUC #12034) Bu çalışmada yürütücü tarafından düzenlenen göre gerçekleştirilmiş. İnsan fetal karaciğer dokusu gelişmiş Bioscience kaynaklardan (Alameda, CA), kar amacı gütmeyen bir organizasyon, federal ve eyalet düzenlemelerine uygun olarak elde edildi. Satıcının kendi kurumsal İnceleme Kurulu (IRB) ve insan konu koruma gereksinimleriyle uyumlu. İnsan PBMCs atılan periferik kan örnekleri ile ilgili yaş, ırk, cinsiyet ya da etnik kimliği ile şehir umut kan bağış Merkezi (Duarte, CA), anonim sağlıklı donör etkilenmezsiniz. IRB #/ REF #: 97071/075546
1. general içinde aseptik uygulama
2. işleme HIV virüsü, enfekte kemirgenler ve virüs içeren kan/doku örnekleri
Dikkat: 3. sınıf insan patojen HIV olduğunu; işleme kuralları tam olarak izlenmesi gerekir.
3. yalıtım hematopoetik kök hücre
4. yenidoğan NSG farelerde HSCs insan CD34 + intrahepatic enjeksiyon
Not: bağışıklık sistemleri tamamen engelliler için genç iken yarı-öldürücü doz, ışınlama dayanmak güçlü oldukları gibi Neonatal NSG fareler doğumdan 2-3 gün bu yordam için en uygundur. Anestezi yok HSC enjeksiyon için gereklidir.
5. engraftment doğrulama Retro-Orbital kanama ve Akış Sitometresi Analizi
6. analiz HIV enfeksiyonu hu-NSG fareler ve plazma Viral yük qRT-PCR kullanarak
7. oral yönetim sepeti ve doğrulama, Viral bastırma (isteğe bağlı)
Not: Bu akut enfeksiyon aşamasında HIV prognoz, Viroloji veya enfeksiyon ile ilgili patofizyolojisi ile ilgili araştırmalar için isteğe bağlı bir adımdır. HIV enfekte hu-NSG sepeti tedavisi HIV gecikme insan hasta arabası alma özetlemek için kullanılır. Başarıyla HIV enfekte hu-NSG fareler sepeti 4 hafta süreyle verilir. Sepeti rejimi tenofovir disoproxil fumarat (TDF; 300 mg/kapsül), emtricitabine (MTK; 200 mg/kapsül) ve raltegravir (RAL; 400 mg/kapsül) oluşur. HIV enfekte hu-NSG fareler tedavisi için sepeti doz vücut yüzey alanı (Tablo 1, denklem 1, Tablo 2)32göre ayarlanır.
8. Viral Rebound sepeti çekilme (isteğe bağlı) üzerine doğrulama
Not: viral rebound sepeti çekilmesi üzerine doğrudan bir gecikme süresi rezervuar kanıtı olarak bu adımı gecikme süresi modeli doğrulanırken kritik olur. Ayrıca HIV rebound suppressants üzerine tedavi araştırmalar için bir denetim deney olarak hizmet etmek için önerilir.
Akış Sitometresi Analizi sık izole HSCs saflığı doğrulamak, engraftment seviyesini, viral enfeksiyon, profil bağışıklık yanıtlarını ve sepeti etkinliği anket yapılır. Tipik antikor panelinde 4-6 bireysel fluorescently etiketli antikorlar bulunur; Böylece, bir akış sitometresi birden çok lazerler ve filtreleri geniş bir seçki ile doğru sonuçlar elde edilmesi için önemlidir.
İlk engraftment doğrulama,...
İmmün fare insan hücreleri/dokusu ile engrafted insan benzeri fizyolojik özellikleri sunmak ve insan özgü hastalıklar ile ilgili patoloji, patofizyolojisi ve İmmünoloji çalışmalar için çok büyük bir değeri vardır. İmmün fareler, NOD birden fazla suşları arasında. CG -PrkdcscidIl2rgtm1Wji (NSG) modelidir en immünyetmezligi3,12,19 sinyal ablated fare özgü sitokin yanı sıra doğ...
Yazarlar hiçbir çıkar çatışmaları ifşa.
Bu eser Ulusal [numaraları R01AI29329, R01AI42552 ve R01HL07470 J.J.R. için vermek] Sağlık Enstitüleri ve Ulusal Sağlık Enstitüleri [grant numarası P30CA033572 şehir umut bütünleştirici genomik desteklemek için Ulusal Kanser Enstitüsü tarafından desteklenmiştir Analitik Farmakoloji ve analitik sitometresi çekirdek]. Aşağıdaki reaktif NIH AIDS araştırma ve başvuru reaktif Program, bölünme AIDS, NIAID, NIH elde edildi: HIV BaL virüs.
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 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır