Name: an in vitro co-infection model to study plasmodium falciparum-hiv-1 interactions in human primary monocyte-derived immune cells
Uploaded: 2012-08-15T13:00:00
Duration: 7 min 39 s
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この作品は、CatalystのCo-感染症や合併症の助成を通じて、健康研究のカナダの協会によってサポートされていました。ヒト赤血球は、センターHospitalierエトワールラヴァル大学血液バンクから提供されました。

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	<li>WHO. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> World Malaria Report. , (2005).</li><li>Kublin, J. G., Patnaik, P., Jere, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+Plasmodium+falciparum+malaria+on+concentration+of+HIV-1-RNA+in+the+blood+of+adults+in+rural+Malawi:+a+prospective+cohort+study.">Effect of Plasmodium falciparum malaria on concentration of HIV-1-RNA in the blood of adults in rural Malawi: a prospective cohort study.</a> Lancet. 365, 233-240 (2005).</li><li>Cuadros, D. F., Branscum, A. J., Crowley, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=HIV-malaria+co-infection:+effects+of+malaria+on+the+prevalence+of+HIV+in+East+sub-Saharan+Africa.">HIV-malaria co-infection: effects of malaria on the prevalence of HIV in East sub-Saharan Africa.</a> Int. J. Epidemiol. 40, 931-939 (2011).</li><li>Xiao, L., Owen, S. M., Rudolph, D. L., Lal, R. B., Lal, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmodium+falciparum+antigen-induced+human+immunodeficiency+virus+type+1+replication+is+mediated+through+induction+of+tumor+necrosis+factor-alpha.">Plasmodium falciparum antigen-induced human immunodeficiency virus type 1 replication is mediated through induction of tumor necrosis factor-alpha.</a> J. Infect. Dis. 177, 437-445 (1998).</li><li>Froebel, K., Howard, W., Schafer, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activation+by+malaria+antigens+renders+mononuclear+cells+susceptible+to+HIV+infection+and+re-activates+replication+of+endogenous+HIV+in+cells+from+HIV-infected+adults.">Activation by malaria antigens renders mononuclear cells susceptible to HIV infection and re-activates replication of endogenous HIV in cells from HIV-infected adults.</a> Parasite Immunol. 26, 213-217 (2004).</li><li>Diou, J., Tardif, M. R., Barat, C., Tremblay, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dendritic+cells+derived+from+hemozoin-loaded+monocytes+display+a+partial+maturation+phenotype+that+promotes+HIV-1+trans-infection+of+CD4++T+cells+and+virus+replication.">Dendritic cells derived from hemozoin-loaded monocytes display a partial maturation phenotype that promotes HIV-1 trans-infection of CD4+ T cells and virus replication.</a> J. Immunol. 184, 2899-2907 (2010).</li><li>Diou, J., Tardif, M. R., Barat, C., Tremblay, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Malaria+hemozoin+modulates+susceptibility+of+immature+monocyte-derived+dendritic+cells+to+HIV-1+infection+by+inducing+a+mature-like+phenotype.">Malaria hemozoin modulates susceptibility of immature monocyte-derived dendritic cells to HIV-1 infection by inducing a mature-like phenotype.</a> Cell Microbiol. 12, 615-625 (2010).</li><li>Diou, J., Gauthier, S., Tardif, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ingestion+of+the+malaria+pigment+hemozoin+renders+human+macrophages+less+permissive+to+HIV-1+infection.">Ingestion of the malaria pigment hemozoin renders human macrophages less permissive to HIV-1 infection.</a> Virology. 395, 56-66 (2009).</li><li>Davies, J. Q., Gordon, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+and+culture+of+human+macrophages.">Isolation and culture of human macrophages.</a> Methods Mol. Biol. 290, 105-116 (2005).</li><li>Fortin, J. F., Cantin, R., Lamontagne, G., Tremblay, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Host-derived+ICAM-1+glycoproteins+incorporated+on+human+immunodeficiency+virus+type+1+are+biologically+active+and+enhance+viral+infectivity.">Host-derived ICAM-1 glycoproteins incorporated on human immunodeficiency virus type 1 are biologically active and enhance viral infectivity.</a> J. Virol. 71, 3588-3596 (1997).</li><li>Bounou, S., Leclerc, J. E., Tremblay, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Presence+of+host+ICAM-1+in+laboratory+and+clinical+strains+of+human+immunodeficiency+virus+type+1+increases+virus+infectivity+and+CD4(+)-T-cell+depletion+in+human+lymphoid+tissue,+a+major+site+of+replication+in+vivo.">Presence of host ICAM-1 in laboratory and clinical strains of human immunodeficiency virus type 1 increases virus infectivity and CD4(+)-T-cell depletion in human lymphoid tissue, a major site of replication in vivo.</a> J. Virol. 76, 1004-1014 (2002).</li><li>Wei, X., Decker, J. M., Liu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emergence+of+resistant+human+immunodeficiency+virus+type+1+in+patients+receiving+fusion+inhibitor+(T-20)+monotherapy.">Emergence of resistant human immunodeficiency virus type 1 in patients receiving fusion inhibitor (T-20) monotherapy.</a> Antimicrob. Agents Chemother. 46, 1896-1905 (2002).</li><li>Trager, W., Jensen, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+malaria+parasites+in+continuous+culture.">Human malaria parasites in continuous culture.</a> Science. 193, 673-675 (1976).</li><li>Turrini, F., Ginsburg, H., Bussolino, F., Pescarmona, G. P., Serra, M. V., Arese, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phagocytosis+of+Plasmodium+falciparum-infected+human+red+blood+cells+by+human+monocytes:+involvement+of+immune+and+nonimmune+determinants+and+dependence+on+parasite+developmental+stage.">Phagocytosis of Plasmodium falciparum-infected human red blood cells by human monocytes: involvement of immune and nonimmune determinants and dependence on parasite developmental stage.</a> Blood. 80, 801-808 (1992).</li><li>Akkina, R. K., Walton, R. M., Chen, M. L., Li, Q. X., Planelles, V., Chen, I. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-efficiency+gene+transfer+into+CD34++cells+with+a+human+immunodeficiency+virus+type+1-based+retroviral+vector+pseudotyped+with+vesicular+stomatitis+virus+envelope+glycoprotein+G.">High-efficiency gene transfer into CD34+ cells with a human immunodeficiency virus type 1-based retroviral vector pseudotyped with vesicular stomatitis virus envelope glycoprotein G.</a> J. Virol. 70, 2581-2585 (1996).</li><li>Zhao, C., Papadopoulou, B., Tremblay, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Leishmania+infantum+enhances+human+immunodeficiency+virus+type-1+replication+in+primary+human+macrophages+through+a+complex+cytokine+network.">Leishmania infantum enhances human immunodeficiency virus type-1 replication in primary human macrophages through a complex cytokine network.</a> Clinical Immunol. 113, 81-88 (2004).</li></ol>

利害の衝突が宣言されません。

我々は、ウイルス遺伝子の発現または単球由来マクロファージにおける子孫ウイルスの生産と複製のどちらかを分析することにより、HIV-1ウイルスのサイクル、すなわち上のマラリア原虫の影響を分析するためにここで2つの異なるアプローチを説明しました。同様のアプローチは、他のHIV-1寄生虫の共感染16のために使用されている。しかし、これらの新しいデータはマラリア、HIV-1の共感染の調査では一歩前進です。 実際 、Diou ら 8は、HIV-1複製に、hemozoinの効果ではなく、ライブの寄生虫を研究した。我々の結果と一致して、彼らはhemozoinはウイルスMDMによる生産ではなく、MDMSを阻害すること自体が十分であったことを観察した。 記載された実験レイアウトを使用して、我々は観察されたP.熱帯熱マラリア原虫はマクロファージにおけるHIV-1複製サイクルを明確に有害な効果を発揮する：ウイルス産生の有意な阻害は、マクロファージの寄生虫に事前に暴露さで観察される（Figur電子2A）およびウイルス転写における寄生虫の具体的な影響は、図2Bに示されています。しかし、我々は、ウイルスの侵入または融合（decapsidation）上、またはそのようなタンパク質合成またはウイルス粒子のアセンブリおよび出芽などのポスト統合メカニズムに寄生虫の任意の追加の影響を除外することはできません。さらに、寄生虫、ウイルスと同時にまたは次のMDM感染症のいずれかで追加された場合、HIV-1複製に異なる影響が得られるであろうことが可能である。 私たちは 、in vitro共感染モデルでのHIV-1 / Pの詳細な調査を実行する強力なツールを提供しています宿主細胞内での熱帯熱マラリア原虫の相互作用。例えば、宿主細胞ゲノムへのウイルスretrotranscriptionの具体的な手順とウイルスゲノムの統合を標的とし、定量化できるような定量的リアルタイムPCRのような他の技術とこの実験的なレイアウトの組み合わせは、非常に可能であり、さらにinsiが得られるはず共同の感染症に関与するメカニズムにghts。また、ウイルスのサイクル（ウイルス融合、decapsidation、エントリの定量）の初期段階を評価するための特異的なアッセイは、さらにウイルス複製に及ぼす影響を分析するためにこの基本的なプロトコルに適用することができます。トリチウム標識ヌクレオチドは、おそらくHIV-1 p24抗原のELISAを置き換えることができますを使用して実際にも、標準的なHIV-1逆転写定量アッセイ：これらの変更は、このプロトコルは、HIV-1定量と検出に関する方法を柔軟に表示されます。 MDMに加えて、我々のシステムがこのような単球や樹状細胞などのHIV-1マラリアの相互作用に関連する他の細胞型への適応になることを期待しています。 MDMは、接着細胞であるという事実は、任意のマクロファージを除去することなく、で撮影されていない、またはMDMとの接触にあることをIRBCの外に洗濯しやすいようにできるように、その操作を容易にします。このような利点は、それ自体を複雑に、懸濁液中で培養される樹状細胞や単球には適用されませんでしたそのような細胞とuRBCと自由IRBCのparation、我々は、現在この問題に取り組んでいる。私たちのシステムはまた、そのような共培養実験におけるCD4陽性T細胞のような他の免疫細胞におけるHIV-1ウイルスのサイクルでマラリアにさらされた単球由来細胞の効果など、より複雑な相互作用を研究するのに便利かもしれません。最後に、我々のプロトコルは、Pの影響を見て実験に適している可能性がHIV-1感染者のためのPBMCにおけるHIV-1再活性化で熱帯熱マラリア原虫の iRBCs。 倫理文ヒトPBMCは、センターHospitalierエトワールラヴァル大学研究センターの倫理委員会のガイドラインに従って、健康なドナーの血液から得られた。書面による同意は、すべての血液ドナーから得られた。

<table border="1"><tbody><tr><td> 試薬の名前 </td><td> 会社 </td><td> カタログ番号 </td><td> コメント </td></tr><tr><td> RPMI 1640 </td><td>マルチセル</td><td> 350から000-CL </td><td></td></tr><tr><td> PBS-エンドトキシンフリー</td><td>シグマ</td><td> D8662 </td><td></td></tr><tr><td> FBS </td><td> Wisent </td><td> 080から150 </td><td> 30分間56℃での熱不活化</td></tr><tr><td> Accutase </td><td> eBiosciences </td><td> 00-4555-56 </td><td></td></tr><tr><td> Albumax II </td><td>ギブコ</td><td> 11021-037 </td><td> RPMI 1640に溶解し、フィルター滅菌</td></tr><tr><td>リンパ球分離媒体</td><td>マルチセル</td><td> 305から010-CL </td><td></td></tr><tr><td>白色ルミノメータープレート</td><td>プロメガ</td><td> Z3291 </td><td></td></tr><tr><td> CSのMac分離columms </td><td>ミルテニーバイオテク</td><td> 130-041-305 </td><td></td></tr><tr><td> VarioMacsセパレータ</td><td>ミルテニーバイオテク</td><td> 130-090-282 </td><td></td></tr><tr><td>ペニシリン/ストレプトマイシン溶液</td><td> Wisent </td><td> 450から201-EL </td><td></td></tr><tr><td> D-ソルビトール</td><td> Sigma-Aldrich社</td><td> S1876 </td><td></td></tr><tr><td>セルスクレーパー（25センチ） </td><td>ザルスタット</td><td> 83.1830 </td><td></td></tr><tr><td> 24ウェル細胞培養プレート</td><td> BDファルコン</td><td> 353047 </td><td></td></tr><tr><td> 150×20 mmの培養皿</td><td>ザルスタット</td><td> 83.1803.003 </td><td></td></tr><tr><td> M-CSF </td><td> Genscript </td><td> Z02001 </td><td></td></tr><tr><td> HEPES </td><td> Sigma-Aldrich社</td><td> H4034 </td><td></td></tr><tr><td>ヒト血清AB + </td><td>バレーメディカル</td><td> HP1022 </td><td></td></tr><tr><td> HBSS </td><td> Wisent </td><td> 311から505-CL </td><td></td></tr><tr><td>ゲンタマイシン</td><td> Sigma-Aldrich社</td><td> G1397 </td><td></td></tr><tr><td>ヒポキサン​​チン</td><td> Sigma-Aldrich社</td><td> H9636 </td><td></td></tr><tr><td> NaHCO 3を </td><td> Sigma-Aldrich社</td><td> S5761 </td><td></td></tr><tr><td>ルシフェラーゼアッセイシステム</td><td>プロメガ</td><td> E1500 </td><td></td></tr><tr><td>ヒト赤血球</td><td></td><td></td><td>得は、哲血液バンクから精製された。 </td></tr></tbody></table>

an in vitro co-infection model to study plasmodium falciparum-hiv-1 interactions in human primary monocyte-derived immune cells

熱帯熱マラリア原虫 、マラリアの最悪の形態の病原体、およびヒト免疫不全ウイルス1型（HIV-1）は、毎年1〜4万人が死亡の合計責任がある、世界的に最も重要な健康問題の一つです。特に開発途上地域、サハラ以南のアフリカでの大規模な重複のために、マラリア、HIV-1との共感染が一般的ですが、2つの疾患の間の相互作用は十分に理解されています。疫学的な報告書は、マラリア感染は一過性HIV-1複製を高めると共感染した個体2,3のHIV-1ウイルス量を増加させることが示唆されている。このウイルス血症は、抗マラリア薬による治療後数週間にわたって高いままなので、この現象は疾患の進行および伝送に影響を及ぼす可能性があります。 これらの観​​察の背後にある細胞の免疫学的メカニズムは、ほとんど研究されていない。 in vitro試験investig のいくつかのHIV-1にマラリアの影響をatingは、水溶性のマラリア抗原への曝露が免疫細胞にHIV-1感染と再活性化を高めることができることを実証した。しかし、これらの研究は、Pの全細胞抽出物を使用熱帯熱マラリア原虫シゾント段階の寄生虫および末梢血単核細胞（PBMC）、マラリア成分（s）が観測された効果とどのようなターゲット·ホスト細胞は4,5であったために責任があった解読が困難となっています。最近の仕事はマラリア色素の未熟単球由来樹状細胞の暴露を実証してきましたhemozoinは、CD4 + T細胞の6,7にHIV-1を転送する能力を増加したが、それはマクロファージ8のHIV-1感染を減少させている。この複雑なプロセス、マラリア原虫と異なった、関連するヒト初代細胞集団におけるHIV-1の間の相互作用の体系的な分析に光を当てるために決定的に必要とされる。 Hの影響を調査するためのいくつかのテクニック微生物の貪食におけるIV-1とHIV-1複製にそのような病原体の効果が記載されている。ここではPの影響を調査する手法を提案ヒトの第一次単球由来マクロファージにおけるHIV-1の複製に熱帯熱マラリア原虫に感染した赤血球。感染したマクロファージによって放出ウイルス量への影響は測定することによって決定される一方、HIV-1転写/翻訳のイベントの寄生虫暴露の影響は、ルシフェラーゼレポーター遺伝子は、env遺伝子に置き換えられていた単一サイクルシュードウイルスを使用して監視されてい細胞上清中のELISAによるp24のHIV-1キャプシドタンパク質。

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An In vitro Co-infection Model to Study Plasmodium falciparum-HIV-1 Interactions in Human Primary Monocyte-derived Immune Cells

我々は開発した<em&gt; in vitroで</emの影響を研究する&gt;マラリア、HIV-1の共感染モデル<em&gt;熱帯熱マラリア原虫（Plasmodium falciparum）</em&gt;ヒトの第一次単球由来マクロファージにおけるHIV-1複製サイクルで。この汎用性の高いシステムを簡単​​にHIV-1感染に感受性で他の主要な細胞型に適合させることができます。

不定冠詞<em&gt;のin vitro</em研究する&gt;共同感染モデル<em&gt;熱帯熱マラリア原虫（Plasmodium falciparum）</emヒトの第一次単球由来の免疫細胞に&gt;-HIV-1の相互作用

Plasmodium falciparum, the causative agent  of the deadliest form of malaria, and human immunodeficiency virus type-1 (HIV-1) are among the most important ...

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