Name: analyzing the functions of mast cells in vivo using 'mast cell knock-in' mice
Uploaded: 2015-05-27T15:00:00
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N.G. ist Stipendiat der französischen "Fondation pour la Recherche Médicale FRM" und der Philipp-Stiftung; R.S. wird von der Lucile Packard Foundation for Children es Health und der Stanford NIH/NCRR CTSA Award Nummer UL1 RR025744 unterstützt; P.S. wird unterstützt durch ein Max Kade Fellowship der Max Kade Stiftung und der Österreichischen Akademie der Wissenschaften sowie ein Schroedinger Stipendium des Wissenschaftsfonds (FWF): J3399-B21; S.J.G. unterstützt die Stipendien der National Institutes of Health U19 AI104209, NS 080062 und des Tobacco-Related Disease Research Program an der University of California; L.L.R. unterstützt die Arthritis National Research Foundation (ANRF) und die National Institutes of Health Stipendium K99AI110645.

Alle Tierpflege- und Experimente wurden in Übereinstimmung mit den Richtlinien der National Institutes of Health und mit der spezifischen Genehmigung des Institutional Animal Care and Use Committee der Stanford University durchgeführt.
1. Erzeugung und Charakterisierung von Knochenmark-abgeleiteten Cultured Mast Cells (BMCMCs).
Hinweis: Spender-BMCMCs sollten aus Knochenmarkzellen mit demselben genetischen Hintergrund wie die Empfänger-MC-Mäuse erzeugt werden. Mä...

Fast 30 Jahre nach seiner ursprünglichen Beschreibung38, liefert der Ansatz "Mastzellen-Knock-in" weiterhin wertvolle Informationen darüber, was MCs in vivotun können oder nicht tun können. Die Funktionen von MCs galten lange Zeit als auf ihre Rolle bei Allergien beschränkt. Daten, die mit dem "Mastzell-Knock-in"-Ansatz generiert wurden, haben diese Ansicht geändert, indem sie Beweise dafür liefern, dass MCs unter anderem eine entscheidende Rolle bei der Wirtsabwehr gegen best...

Mastzellen (MCs) sind hämatopoetische Zellen, die aus pluripotenten Knochenmarkvorläufern1-3entstehen. Nach der Knochenmarkegression wandern MCs-Vorläufer in verschiedene Gewebe, wo sie sich unter dem Einfluss lokaler Wachstumsfaktoren1-3zu reifen MCs entwickeln. Geweberesidente MCs befinden sich strategisch an Host-Umgebungsschnittstellen, wie der Haut, den Atemwegen und dem Magen-Darm-Trakt, wo sie sich als erste Verteidigungslinie gegen äußere Beleidigungen3-6verhalten. MCs werden häufig auf der Grundlage ihrer "basiskandigen" phänotypischen Eigenschaften und ihrer anatomischen Positionen unterklassifiziert. Bei Mäusen wurden zwei Arten von MCs beschrieben: "Connective Tissue Type" MCs (CTMCs) und Mucosal MCs (MMCs)1-3,7,8. CTMCs befinden sich oft um Venules und in der Nähe von Nervenfasern und befinden sich in serosalen Hohlräumen, während MMCs intraepitheliale Stellen im Darm und der Atemschleimhaut1-3einnehmen.
Zahlreiche Methoden wurden angewandt, um biologische Funktionen von MCs9-13zu untersuchen. Viele Gruppen haben sich auf In-vitro-Ansätze konzentriert, die entweder Zelllinien (wie die menschlichen MC-Linien HMC114 oder LAD215,16), in vitro abgeleitete MCs (wie humane periphere, blutabgeleitete MCs17oder Mausknochenmark-abgeleitete Kultur) verwenden. d MCs [BMCMCs]18, fetale hautabgeleitete kultivierte MCs [FSCMCs]19 und peritoneale zellabgeleitete MCs [PCMCs]20) oder ex vivo isolierte MCs von verschiedenen anatomischen Standorten. Alle diese Modelle sind weit verbreitet, um molekulare Details der MC-Biologie zu studieren, wie Signalwege, die an der MC-Aktivierung beteiligt sind. Ein wichtiger Aspekt der MCs-Biologie ist jedoch, dass ihre phänotischen und funktionellen Eigenschaften(z. B.zytoplasmatische Granulatproteasegehalt oder Reaktion auf verschiedene Reize) durch anatomische Lage und Mikroumgebung moduliert werden können2,7. Da die genaue Mischung solcher Faktoren, die in vivo auftreten, schwierig sein kann, sich in vitrozu reproduzieren, bevorzugen wir die Verwendung von In-vivo-Ansätzen, um Einblicke in mCs-Funktionen zu gewinnen9.
Es gibt mehrere Mausstämme mit genetischem MC-Mangel, wie die weit verbreiteten WBB6F1-Kit W/W-v oder C57BL/6-Kit W-sh/W-sh Mäuse. Diesen Mäusen fehlt es an Expression und/oder Aktivität von KIT (CD117), dem Rezeptor für den wichtigsten MC-Wachstumsfaktor-Stammzellfaktor (SCF)21,22. Infolgedessen haben diese Mäuse einen tiefen MC-Mangel, haben aber auch zusätzliche phänotypische Anomalien im Zusammenhang mit ihrenc-Kit-Mutationen (in den WBB6F1- Kit W/W-v-Mäusen) oder den Auswirkungen der großen chromosomalen Inversion, die zu einer reduzierten c-Kit-Expression führt (im C57BL/6- Kit W-sh/W-sh-Mäuse) 9,10,12,23 . In jüngerer Zeit wurden mehrere Stämme von Mäusen mit c-Kit-unabhängigem konstitutivem MC-Mangel24-26berichtet. Alle diese Mäuse und einige weitere neue Arten von induzierbaren MC-Mangel Mäuse wurden vor kurzem im Detail überprüft9,10,13.
Hier beschreiben wir Methoden zur Erzeugung von mausknochenknochenförmigen kultivierten MCs (BMCMCs), deren Adoptivübertragung in MC-mangelhafte Mäuse und die Analyse der Anzahl und Verteilung von adoptiert übertragenen MCs an verschiedenen anatomischen Standorten. Diese sogenannte Mastzell-Knock-in-Methode kann verwendet werden, um die Funktionen von MCs und MC-abgeleiteten Produkten in vivozu bewerten. Wir diskutieren die Vorteile und Grenzen dieser Methode im Lichte alternativer Ansätze, die in den letzten Jahren entwickelt wurden.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1% Antibiotic-Antimycotic Solution</td>
			<td>Corning cellgro</td>
			<td>30-004-Cl</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3 ml Syringe</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>309656</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>35 mm x 10 mm Dish</td>
			<td>Corning cellgro</td>
			<td>430588</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 ml Polystyrene Round Bottom Tube</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>352058</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetic Acid Glacial</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>A35-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alcian Blue 8GX</td>
			<td>Rowley Biochemical Danver</td>
			<td>33864-99-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Allegra 6R Centrifuge</td>
			<td>Beckman</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-mouse CD16/32 (clone 93) Purified</td>
			<td>eBioscience</td>
			<td>14-0161-81</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-Mercaptoethanol</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>M7522</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD 1 ml TB Syringe</td>
			<td>BD Syringe</td>
			<td>309659</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD 22G x1 (0.7 mm x 25 mm) Needles</td>
			<td>BD Precision Glide Needle</td>
			<td>205155</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD 25G 5/8 Needles</td>
			<td>BD Syringe</td>
			<td>305122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD 30G x1/2 Needles</td>
			<td>BD Precision Glide</td>
			<td>305106</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blue MAX Jr, 15 ml Polypropylene Conical Tube</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>352097</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloroform</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>C298-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cytoseal 60 Mounting Medium</td>
			<td>Richard-Allan Scientific</td>
			<td>8310-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cytospin3</td>
			<td>Shandon</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DakoCytomation pen</td>
			<td>Dako</td>
			<td>S2002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco Modified Eagle Medium (DMEM) 1x</td>
			<td>Corning cellgro</td>
			<td>15-013-CM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>E 7023-500ml</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum Heat Inactivated</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>F4135-500ml</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FITC Conjugated IgG2b K Rat Isotype Control</td>
			<td>eBioscience</td>
			<td>14-4031-82</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescein Isotiocyanate (FITC) Conjugated Anti-mouse KIT (CD117; clone 2B8)</td>
			<td>eBioscience</td>
			<td>11-1171-82</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formaldehyde</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>F79-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Giemsa Stain Modified</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>GS-1L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isothesia</td>
			<td>Henry Schein Animal Health</td>
			<td>29405</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>May-Grunwald Stain</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>MG-1L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multiwell 6 well plates</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>35 3046</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Olympus BX60 Microscope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraplast Plus Tissue Embedding Medium</td>
			<td>Fisher Brand</td>
			<td>23-021-400</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PE Conjugated IgG Armenian Hamster Isotype Control</td>
			<td>eBioscience</td>
			<td>12-4888-81</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate-Buffered-Saline (PBS) 1x</td>
			<td>Corning cellgro</td>
			<td>21-040-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phycoerythrin (PE) Conjugated Anti-mouse FceRIa (clone MAR-1)</td>
			<td>eBioscience</td>
			<td>12-5898-82</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Propidium Iodide Staining Solution</td>
			<td>eBioscience</td>
			<td>00-6990-50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recombinant Mouse IL-3</td>
			<td>Peprotech</td>
			<td>213-13</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Safranin-o Certified</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>S8884</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue culture flasks T25 25 cm2</td>
			<td>Beckton Dickinson</td>
			<td>353109</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue culture flasks T75 75 cm2</td>
			<td>Beckton Dickinson</td>
			<td>353110</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Toluidine Blue 1 % Aqueous</td>
			<td>LabChem-Inc</td>
			<td>LC26165-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recombinant Mouse SCF</td>
			<td>Peprotech</td>
			<td>250-03</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

analyzing the functions of mast cells in vivo using 'mast cell knock-in' mice

Mastzellen (MCs) sind hämatopoetische Zellen, die in verschiedenen Geweben leben und besonders häufig an Stellen vorhanden sind, die der äußeren Umgebung ausgesetzt sind, wie Haut, Atemwege und Magen-Darm-Trakt. Am besten bekannt für ihre nachteilige Rolle bei IgE-abhängigen allergischen Reaktionen, MCs haben sich auch als wichtige Akteure in der Wirtsabwehr gegen Gift und eindringende Bakterien und Parasiten. MC-Phänotyp und -funktion können durch Mikroumweltfaktoren beeinflusst werden, die je nach anatomischer Position und/oder je nach Art oder Entwicklungsstadium der Immunantworten abweichen können. Aus diesem Grund haben wir und andere In-vivo-Ansätze gegenüber In-vitro-Methoden bevorzugt, um Einblicke in MC-Funktionen zu gewinnen. Hier beschreiben wir Methoden zur Erzeugung von mausknochenknochenförmigen kultivierten MCs (BMCMCs), deren Adoptivübertragung in genetisch MC-defizitierte Mäuse und die Analyse der Anzahl und Verteilung von adoptiert übertragenen MCs an verschiedenen anatomischen Standorten. Diese Methode, die als"Mastzellen-Knock-in"-Ansatz bezeichnet wird, wurde in den letzten 30 Jahren ausgiebig eingesetzt, um die Funktionen von MCs und MC-abgeleiteten Produkten in vivozu bewerten. Wir diskutieren die Vorteile und Grenzen dieser Methode im Lichte alternativer Ansätze, die in den letzten Jahren entwickelt wurden.

Eine Übersicht über den Ansatz desMastzell-Knock-insist in Abbildung 1dargestellt und enthält die Erzeugung von BMCMCs, die Anzahl der Zellen, die i.p., i.d. oder i.v. in MC-mäuse einzusiedeln (die Zahl kann variiert werden, wenn sie auf der Grundlage des experimentellen Entwurfs angegeben wird) und das Intervall zwischen Engraftment und Experiment je nach Injektionsstelle (dieses Intervall kann auch variieren, wenn angegeben; z.B.steigt der Gehalt an gespeicherten Mediatoren in MC-...

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Analyzing the Functions of Mast Cells In Vivo Using 'Mast Cell Knock-in' Mice

Wir beschreiben eine Methode zur Erzeugung von in vitro abgeleiteten Mastzellen, deren Engraftierung in Mastzell-Mäuse und die Analyse des Phänotyps, der Anzahl und der Verteilung von transplantierten Mastzellen an verschiedenen anatomischen Standorten. Dieses Protokoll kann verwendet werden, um die Funktionen von Mastzellen in vivozu bewerten.

Analysieren der Funktionen von Mastzellen in Vivo mit ' MastCell Knock-in' Mäuse

Mast cells (MCs) are hematopoietic cells which reside in various tissues, and are especially abundant at sites exposed to the external environment, such ...

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Analyzing the Functions of Mast Cells In Vivo Using 'Mast Cell Knock-in' Mice

Following Cell-fate in E. coli After Infection by Phage Lambda

Following Cell-fate in E. coli After Infection by Phage Lambda

Nach Cell-Schicksal<em&gt; E. coli</em&gt; Nach Infektion mit Phagen

The system comprising bacteriophage (phage) lambda and the bacterium E. coli has long served as a paradigm for cell-fate determination1,2. Following the ...

Forschung

Immunologie und Infektion

Induction of Graft-versus-host Disease and In Vivo T Cell Monitoring Using an MHC-matched Murine Model

Induction of Graft-versus-host Disease and In Vivo T Cell Monitoring Using an MHC-matched Murine Model

Induktion der Graft-versus-Host-Krankheit und<em&gt; In Vivo</em&gt; T-Zell-Überwachung mit einem MHC-matched Mausmodell

Graft-versus-host disease (GVHD) is the limiting barrier to the broad use of bone marrow transplant as a curative therapy for a variety of hematological ...

A Microplate Assay to Assess Chemical Effects on RBL-2H3 Mast Cell Degranulation: Effects of Triclosan without Use of an Organic Solvent

Ein Mikroplatten Assay Chemical Auswirkungen auf die RBL-2H3 Mastzelldegranulation bewerten: Effekte von Triclosan ohne Verwendung eines organischen Lösungsmittels

Mast cells play important roles in allergic disease and immune defense against parasites. Once activated (e.g. by an allergen), they degranulate, a ...

Investigating Mast Cell Secretory Granules; from Biosynthesis to Exocytosis

Untersuchung Mast Cell Sekretgranula; von Biosynthese zu Exocytosis

Mast Cells (MC) are secretory cells of the immune system that accomplish their physiological and pathological functions by releasing pre-formed and newly ...

Assessing Retinal Microglial Phagocytic Function In Vivo Using a Flow Cytometry-based Assay

Assessing Retinal Microglial Phagocytic Function In Vivo Using a Flow Cytometry-based Assay

Die Beurteilung Retinal Microglial Phagozytische Funktion<em&gt; In Vivo</em&gt; Mit einem Durchfluss-Zytometrie basierten Assay

Microglia are the tissue resident macrophages of the central nervous system (CNS) and they perform a variety of functions that support CNS homeostasis, ...

Isolation of Peritoneum-derived Mast Cells and Their Functional Characterization with Ca2+-imaging and Degranulation Assays

Isolation of Peritoneum-derived Mast Cells and Their Functional Characterization with Ca2+-imaging and Degranulation Assays

Isolierung von Mastzellen Bauchfell abgeleitet und deren funktionelle Charakterisierung mit Ca2 +-imaging und Degranulation Assays

Mast cells (MCs), as a part of the immune system, play a key role in defending the host against several pathogens and in the initiation of the allergic ...

Characterization of Thymus-dependent and Thymus-independent Immunoglobulin Isotype Responses in Mice Using Enzyme-linked Immunosorbent Assay

Charakterisierung der Thymus-abhängig und Thymus-unabhängige Immunglobulin Isotype Antworten bei Mäusen mit Enzym-linked Immunosorbentprobe Assay

Antibodies, also termed as immunoglobulins (Ig), secreted by differentiated B lymphocytes, plasmablasts/plasma cells, in humoral immunity provide a ...

Generation of Knock-out Primary and Expanded Human NK Cells Using Cas9 Ribonucleoproteins

Generation von Knock-out-Grund- und erweiterten menschlichen NK-Zellen mit Cas9 Ribonucleoproteins

CRISPR/Cas9 technology is accelerating genome engineering in many cell types, but so far, gene delivery and stable gene modification have been challenging ...

Adoptive Immunotherapy of iNKT Cells in Glucose-6-Phosphate Isomerase (G6PI)-Induced RA Mice

Adoptive Immunotherapy of iNKT Cells in Glucose-6-Phosphate Isomerase G6PI-Induced RA Mice

Adoptive Immuntherapie von iNKT-Zellen in Glucose-6-Phosphat-Isomerase (G6PI)-Induzierte RA-Mäuse

Rheumatoid arthritis (RA) is a complex chronic inflammatory autoimmune disease. The pathogenesis of the disease is related to invariant natural killer T ...

Evaluation of T Follicular Helper Cells and Germinal Center Response During Influenza A Virus Infection in Mice

Bewertung von T Follicular Helper Cells und Germinal Center Response During Influenza A Virus Infection in Mice

T Follicular Helper (Tfh) cells are an independent CD4+&#160;T cell subset specialized in providing help for germinal center (GC) development and ...