Name: screening bioactive nanoparticles in phagocytic immune cells for inhibitors of toll-like receptor signaling
Uploaded: 2017-07-26T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Screening Bioactive Nanoparticles in Phagocytic Immune Cells for Inhibitors of Toll-like Receptor Signaling at JoVE.com

המחברים מבקשים להודות בתמיכת התוכנית של פרופסור למינוי מיוחד (Scholar) במוסדות להשכלה גבוהה בשנחאי (HY), קרן החל מהבית החולים העממי הראשון בשנחאי (HY), גאופנג קליני רפואה גראנט מגנטאי ג&#39;יאוטונג בית הספר לרפואה של האוניברסיטה (HY), ואת המימון של קרוהן ו קוליטיס קרן של קנדה (CCFC) (SET ו HY).

1. הכנת תרבות תאים מדיה ריאגנטים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכינו את התרבות כולה תא בינוני R10 על ידי הוספת תוספי 10% בסרום שור עוברית (FBS), 2 מ&quot;מ L- גלוטמין ו 1 מ&quot;מ נתרן pyruvate לתוך המדיום RPMI-1640. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rt...

<ol>
	<li>Akira, S., Takeda, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toll-like+receptor+signalling.">Toll-like receptor signalling.</a> Nat Rev Immunol. 4 (7), 499-511 (2004).</li><li>Beutler, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TLRs+and+innate+immunity.">TLRs and innate immunity.</a> Blood. 113 (7), 1399-1407 (2009).</li><li>Gay, N. J., Symmons, M. F., Gangloff, M., Bryant, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assembly+and+localization+of+Toll-like+receptor+signalling+complexes.">Assembly and localization of Toll-like receptor signalling complexes.</a> Nat Rev Immunol. 14 (8), 546-558 (2014).</li><li>Palm, N. W., Medzhitov, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pattern+recognition+receptors+and+control+of+adaptive+immunity.">Pattern recognition receptors and control of adaptive immunity.</a> Immunol Rev. 227 (1), 221-233 (2009).</li><li>Kawasaki, T., Kawai, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toll-like+receptor+signaling+pathways.">Toll-like receptor signaling pathways.</a> Front Immunol. 5, 461 (2014).</li><li>Uematsu, S., Akira, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toll-like+receptors+and+Type+I+interferons.">Toll-like receptors and Type I interferons.</a> J Biol Chem. 282 (21), 15319-15323 (2007).</li><li>Maglione, P. J., Simchoni, N., Cunningham-Rundles, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toll-like+receptor+signaling+in+primary+immune+deficiencies.">Toll-like receptor signaling in primary immune deficiencies.</a> Ann N Y Acad Sci. 1356, 1-21 (2015).</li><li>Drexler, S. K., Foxwell, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+toll-like+receptors+in+chronic+inflammation.">The role of toll-like receptors in chronic inflammation.</a> Int J Biochem Cell Biol. 42 (4), 506-518 (2010).</li><li>O'Neill, L. A., Bryant, C. E., Doyle, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Therapeutic+targeting+of+Toll-like+receptors+for+infectious+and+inflammatory+diseases+and+cancer.">Therapeutic targeting of Toll-like receptors for infectious and inflammatory diseases and cancer.</a> Pharmacol Rev. 61 (2), 177-197 (2009).</li><li>Harter, L., Mica, L., Stocker, R., Trentz, O., Keel, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+expression+of+toll-like+receptor-2+and+-4+on+leukocytes+from+patients+with+sepsis.">Increased expression of toll-like receptor-2 and -4 on leukocytes from patients with sepsis.</a> Shock. 22 (5), 403-409 (2004).</li><li>Roger, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protection+from+lethal+gram-negative+bacterial+sepsis+by+targeting+Toll-like+receptor+4.">Protection from lethal gram-negative bacterial sepsis by targeting Toll-like receptor 4.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 106 (7), 2348-2352 (2009).</li><li>Tsujimoto, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+Toll-like+receptors+in+the+development+of+sepsis.">Role of Toll-like receptors in the development of sepsis.</a> Shock. 29 (3), 315-321 (2008).</li><li>Blohmke, C. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TLR5+as+an+anti-inflammatory+target+and+modifier+gene+in+cystic+fibrosis.">TLR5 as an anti-inflammatory target and modifier gene in cystic fibrosis.</a> J Immunol. 185 (12), 7731-7738 (2010).</li><li>Hartl, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Innate+immunity+in+cystic+fibrosis+lung+disease.">Innate immunity in cystic fibrosis lung disease.</a> J Cyst Fibros. 11 (5), 363-382 (2012).</li><li>Celhar, T., Fairhurst, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toll-like+receptors+in+systemic+lupus+erythematosus:+potential+for+personalized+treatment.">Toll-like receptors in systemic lupus erythematosus: potential for personalized treatment.</a> Front Pharmacol. 5, 265 (2014).</li><li>Chen, J. Q., Szodoray, P., Zeher, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toll-Like+Receptor+Pathways+in+Autoimmune+Diseases.">Toll-Like Receptor Pathways in Autoimmune Diseases.</a> Clin Rev Allergy Immunol. 50 (1), 1-17 (2016).</li><li>Hennessy, E. J., Parker, A. E., O'Neill, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeting+Toll-like+receptors:+emerging+therapeutics.">Targeting Toll-like receptors: emerging therapeutics.</a> Nat Rev Drug Discov. 9 (4), 293-307 (2010).</li><li>Hedayat, M., Netea, M. G., Rezaei, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeting+of+Toll-like+receptors:+a+decade+of+progress+in+combating+infectious+diseases.">Targeting of Toll-like receptors: a decade of progress in combating infectious diseases.</a> Lancet Infect Dis. 11 (9), 702-712 (2011).</li><li>Huang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineering+DNA+nanoparticles+as+immunomodulatory+reagents+that+activate+regulatory+T+cells.">Engineering DNA nanoparticles as immunomodulatory reagents that activate regulatory T cells.</a> J Immunol. 188 (10), 4913-4920 (2012).</li><li>Lemos, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activation+of+the+STING+adaptor+attenuates+experimental+autoimmune+encephalitis.">Activation of the STING adaptor attenuates experimental autoimmune encephalitis.</a> J Immunol. 192 (12), 5571-5578 (2014).</li><li>Hess, K. L., Andorko, J. I., Tostanoski, L. H., Jewell, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polyplexes+assembled+from+self-peptides+and+regulatory+nucleic+acids+blunt+toll-like+receptor+signaling+to+combat+autoimmunity.">Polyplexes assembled from self-peptides and regulatory nucleic acids blunt toll-like receptor signaling to combat autoimmunity.</a> Biomaterials. 118, 51-62 (2017).</li><li>Tostanoski, L. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+of+Polyelectrolyte+Multilayers+to+Promote+Immunological+Tolerance.">Design of Polyelectrolyte Multilayers to Promote Immunological Tolerance.</a> ACS Nano. , (2016).</li><li>Foit, L., Thaxton, 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=Synthetic+high-density+lipoprotein-like+nanoparticles+potently+inhibit+cell+signaling+and+production+of+inflammatory+mediators+induced+by+lipopolysaccharide+binding+Toll-like+receptor+4.">Synthetic high-density lipoprotein-like nanoparticles potently inhibit cell signaling and production of inflammatory mediators induced by lipopolysaccharide binding Toll-like receptor 4.</a> Biomaterials. 100, 67-75 (2016).</li><li>He, C., Hu, Y., Yin, L., Tang, C., Yin, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+particle+size+and+surface+charge+on+cellular+uptake+and+biodistribution+of+polymeric+nanoparticles.">Effects of particle size and surface charge on cellular uptake and biodistribution of polymeric nanoparticles.</a> Biomaterials. 31 (13), 3657-3666 (2010).</li><li>Hirn, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Particle+size-dependent+and+surface+charge-dependent+biodistribution+of+gold+nanoparticles+after+intravenous+administration.">Particle size-dependent and surface charge-dependent biodistribution of gold nanoparticles after intravenous administration.</a> Eur J Pharm Biopharm. 77 (3), 407-416 (2011).</li><li>Blanco, E., Shen, H., Ferrari, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Principles+of+nanoparticle+design+for+overcoming+biological+barriers+to+drug+delivery.">Principles of nanoparticle design for overcoming biological barriers to drug delivery.</a> Nat Biotechnol. 33 (9), 941-951 (2015).</li><li>Arvizo, R. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulating+pharmacokinetics,+tumor+uptake+and+biodistribution+by+engineered+nanoparticles.">Modulating pharmacokinetics, tumor uptake and biodistribution by engineered nanoparticles.</a> PLoS One. 6 (9), e24374 (2011).</li><li>Ernsting, M. J., Murakami, M., Roy, A., Li, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Factors+controlling+the+pharmacokinetics,+biodistribution+and+intratumoral+penetration+of+nanoparticles.">Factors controlling the pharmacokinetics, biodistribution and intratumoral penetration of nanoparticles.</a> J Control Release. 172 (3), 782-794 (2013).</li><li>Lin, P. J., Tam, Y. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhancing+the+pharmacokinetic/pharmacodynamic+properties+of+therapeutic+nucleotides+using+lipid+nanoparticle+systems.">Enhancing the pharmacokinetic/pharmacodynamic properties of therapeutic nucleotides using lipid nanoparticle systems.</a> Future Med Chem. 7 (13), 1751-1769 (2015).</li><li>Yang, H., Fung, S. Y., Liu, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Programming+the+cellular+uptake+of+physiologically+stable+peptide-gold+nanoparticle+hybrids+with+single+amino+acids.">Programming the cellular uptake of physiologically stable peptide-gold nanoparticle hybrids with single amino acids.</a> Angew Chem Int Ed Engl. 50 (41), 9643-9646 (2011).</li><li>Yang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amino+Acid+Structure+Determines+the+Immune+Responses+Generated+by+Peptide-Gold+Nanoparticle+Hybrids.">Amino Acid Structure Determines the Immune Responses Generated by Peptide-Gold Nanoparticle Hybrids.</a> Particle &amp; Particle Systems Characterization. 30 (12), 1039-1043 (2013).</li><li>Yang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amino+Acid-Dependent+Attenuation+of+Toll-like+Receptor+Signaling+by+Peptide-Gold+Nanoparticle+Hybrids.">Amino Acid-Dependent Attenuation of Toll-like Receptor Signaling by Peptide-Gold Nanoparticle Hybrids.</a> ACS Nano. 9 (7), 6774-6784 (2015).</li><li>Yang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endosomal+pH+modulation+by+peptide-gold+nanoparticle+hybrids+enables+potent+anti-inflammatory+activity+in+phagocytic+immune+cells.">Endosomal pH modulation by peptide-gold nanoparticle hybrids enables potent anti-inflammatory activity in phagocytic immune cells.</a> Biomaterials. 111, 90-102 (2016).</li><li>Ospelt, C., Gay, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TLRs+and+chronic+inflammation.">TLRs and chronic inflammation.</a> Int J Biochem Cell Biol. 42 (4), 495-505 (2010).</li><li>Kuznik, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanism+of+endosomal+TLR+inhibition+by+antimalarial+drugs+and+imidazoquinolines.">Mechanism of endosomal TLR inhibition by antimalarial drugs and imidazoquinolines.</a> J Immunol. 186 (8), 4794-4804 (2011).</li><li>Lee, S. J., Silverman, E., Bargman, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+antimalarial+agents+in+the+treatment+of+SLE+and+lupus+nephritis.">The role of antimalarial agents in the treatment of SLE and lupus nephritis.</a> Nat Rev Nephrol. 7 (12), 718-729 (2011).</li><li>Mullarkey, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibition+of+endotoxin+response+by+e5564,+a+novel+Toll-like+receptor+4-directed+endotoxin+antagonist.">Inhibition of endotoxin response by e5564, a novel Toll-like receptor 4-directed endotoxin antagonist.</a> J Pharmacol Exp Ther. 304 (3), 1093-1102 (2003).</li><li>Barochia, A., Solomon, S., Cui, X., Natanson, C., Eichacker, P. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Eritoran+tetrasodium+(E5564)+treatment+for+sepsis:+review+of+preclinical+and+clinical+studies.">Eritoran tetrasodium (E5564) treatment for sepsis: review of preclinical and clinical studies.</a> Expert Opin Drug Metab Toxicol. 7 (4), 479-494 (2011).</li><li>Rossignol, D. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Safety,+pharmacokinetics,+pharmacodynamics,+and+plasma+lipoprotein+distribution+of+eritoran+(E5564)+during+continuous+intravenous+infusion+into+healthy+volunteers.">Safety, pharmacokinetics, pharmacodynamics, and plasma lipoprotein distribution of eritoran (E5564) during continuous intravenous infusion into healthy volunteers.</a> Antimicrob Agents Chemother. 48 (9), 3233-3240 (2004).</li><li>Rossignol, D. P., Wong, N., Noveck, R., Lynn, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Continuous+pharmacodynamic+activity+of+eritoran+tetrasodium,+a+TLR4+antagonist,+during+intermittent+intravenous+infusion+into+normal+volunteers.">Continuous pharmacodynamic activity of eritoran tetrasodium, a TLR4 antagonist, during intermittent intravenous infusion into normal volunteers.</a> Innate Immun. 14 (6), 383-394 (2008).</li><li>Tidswell, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phase+2+trial+of+eritoran+tetrasodium+(E5564),+a+toll-like+receptor+4+antagonist,+in+patients+with+severe+sepsis.">Phase 2 trial of eritoran tetrasodium (E5564), a toll-like receptor 4 antagonist, in patients with severe sepsis.</a> Crit Care Med. 38 (1), 72-83 (2010).</li><li>Opal, S. M., et al. <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+eritoran,+an+antagonist+of+MD2-TLR4,+on+mortality+in+patients+with+severe+sepsis:+the+ACCESS+randomized+trial.">Effect of eritoran, an antagonist of MD2-TLR4, on mortality in patients with severe sepsis: the ACCESS randomized trial.</a> JAMA. 309 (11), 1154-1162 (2013).</li><li>Fung, S. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unbiased+screening+of+marine+sponge+extracts+for+anti-inflammatory+agents+combined+with+chemical+genomics+identifies+girolline+as+an+inhibitor+of+protein+synthesis.">Unbiased screening of marine sponge extracts for anti-inflammatory agents combined with chemical genomics identifies girolline as an inhibitor of protein synthesis.</a> ACS Chem Biol. 9 (1), 247-257 (2014).</li></ol>

מאז TLRs מעורבים הפתוגנזה של מחלות דלקתיות רבות, הם צמחו כמטרות טיפוליות עבור אפנון של תגובות החיסון ותנאי דלקת. עם זאת, הפיתוח הקליני של טיפולים כדי לעכב מסלולי איתות TLR יש הצלחה מוגבלת עד כה. התרופה antimalarial hydroxychloroquine אשר מעכב TLR7 ו TLR9 הוא בשימוש קליני 35 ,</s...

קולטנים דמויי חיוג (TLR) הם אחד המרכיבים העיקריים במערכת החיסון המולדת התורמת לקו ההגנה הראשון מפני זיהומים. TLRs אחראים לחישה של פתוגנים פולשים על ידי זיהוי רפרטואר של דפוסי מולקולרית הקשורים פתוגן (או PAMPs) והגברת התגובות הביטחון באמצעות מפל של התמרה האות 1 , 2 . ישנם 10 TLRs האדם מזוהים; למעט TLR10 שעבורם הליגנד (ים) עדיין לא ברור, כל TLR יכול לזהות קבוצה ייחודית, משומרת של PAMPs. לדוגמה, TLR2 ו- TLR4, הממוקמים בעיקר על פני התא, יכולים לזהות ליפופרוטאינים וגליקוליפידים מחיידקים חיוביים של גראם וחיידק גראם, בהתאמה; בעוד TLR3, TLR7 / 8 ו TLR9, בעיקר נוכח תאים endosomal, יכול לחוש RNA ו- DNA מוצרים מווירוסים וחיידקים 3 . כאשר מגורה על ידי PAMPs, TLRs להפעיל חיסון תגובות חיוניות על ידי שחרור pro-infמתווכי lammatory, גיוס והפעלת מפעיל תאים חיסוניים, ותיאום אירועים חיסוניים אדפטיבית עוקבים 4. את האותות TLR איתות יכול להיות פשוט מסווג לשני מסלולים עיקריים 5 , 6 . האחת תלויה בחלוקה למינון חלבון מיאלואיסטי 88 (MyD88) - מסלול תלוי ב- MyD88. כל TLRs למעט TLR3 לנצל את המסלול הזה כדי להפעיל גורם גרעיני kappa-light-chain משפר של תאים B פעיל (NF-κB) ו מיטוגן הקשורים חלבון קינאזות (MAPKs), המוביל הביטוי של מתווכים פרו דלקתיים כגון TNF- Α, IL-6 ו- IL-8. המסלול השני משתמש ב- TIF-domain המכיל מתאם-אינטרפרון אינטרפרון-β (TRIF) - מסלול תלוי-תלות ב- TRIF או MyD88 - כדי להפעיל גורמים רגולטוריים של IFF (IRF) ו- NF-κB, וכתוצאה מכך ייצור הקלד I IFNs. איתות TLR שלםהוא קריטי להגנה היומי שלנו מפני זיהומים מיקרוביאליים ויראליים; ליקויים במסלולי איתות TLR יכולים להוביל לחוסר חיסונים ולעתים קרובות מזיקים לבריאות האדם. 7 עם זאת, איתות TLR הוא &quot;חרב פיפיות&quot; והפעלת מופרזת, בלתי מבוקרת של TLR מזיקה. תגובת יתר TLR תגובות לתרום הפתוגנזה במחלות רבות דלקתיות אנושיות כרוניות כרוניות 8 , 9 . לדוגמא, אלח דם המאופיין בדלקת מערכתית ובפציעה מרובה איברים, נובעת בעיקר מתגובות חיסוניות חריפות כלפי זיהומים, כאשר TLR2 ו- TLR4 ממלאים תפקיד מכריע בפתופיזיולוגיה של 10 , 11 , 12 . בנוסף, TLR5 נמצא לתרום דלקת ריאות כרונית של חולים עם סיסטיק פיברוזיס 13, 14 יתר על כן, dysregulated endosomal TLR איתות (למשל, TLR7 ו TLR9) קשורה קשר הדוק עם התפתחות והתקדמות של מחלות אוטואימוניות מספר כולל זאבת מערכתית erythematosus (SLE) ו דלקת מפרקים שגרונית (RA) 15 , 16 . קווים אלה מתכנסים של עדויות לזהות איתות TLR כיעד פוטנציאלי פוטנציאלי עבור מחלות דלקתיות רבות 17 . למרות התרופות הפרמקולוגיות של תגובות TLR צפוי להיות מועיל בתנאים דלקתיים רבים, למרבה הצער, יש כיום מעט מאוד compounds זמין קלינית כדי לעכב TLR איתות 9 , 17 , 18 . זה בחלקו בשל המורכבות ואת יתירות של מסלולי TLR מעורב בהומיאוסטזיס החיסונית המחלה פתולוגיה. לכן, מחפש רומן, potenT סוכני טיפול למקד מסלולי איתות מרובים TLR יכול לגשר על הפער הבסיסי, ולהתגבר על האתגר של קידום מעכבי TLR לתוך המרפאה. לאור ההתקדמות המהירה nanoscience ו ננוטכנולוגיה, nanodevices מתעוררים כמו מודולים TLR הדור הבא בשל תכונות ייחודיות שלהם 19 , 20 , 23 . גודל ננו מאפשר אלה nano-therapeutics יש ביו הפצה טוב יותר במחזור מתמשך 24 , 25 , 26 . הם יכולים להיות פונקציונליים נוספת לפגוש את הרצוי פרמקודינמי פרופילים פרמקוקינטי 27 , 28 , 29 . יותר מרגש, הפעילות ביו של אלה nanodevices הרומן נובעת התכונות הפנימיות שלהם, אשר יכול להיות מותאם עבוריישומים רפואיים ספציפיים, ולא רק מתנהג כמו רכב מסירה עבור סוכן טיפולי. לדוגמה, צפיפות גבוהה ליפופרוטאין (HDL) כמו nanoparticle נועד לעכב איתות TLR4 על ידי scavenging ליגנד TLR4 LPS 23 . בנוסף, פיתחנו פפטידי זהב nanoparticle מערכת היברידית, שבו פפטידים מעוטרים יכולים לשנות את תכונות פני השטח של חלקיקי זהב, ולאפשר להם יש שונים ביו פעילויות 30 , 31 , 32 , 33 . זה עושה להם סוג מיוחד של סמים (או &quot;ננו סמים&quot;) כמו הדור הבא ננו-תרפויטים. בפרוטוקול זה, אנו מציגים גישה לזהות סוג חדש של פפטיד זהב זהב nanoparticle (פפטיד, GNP) היברידים שיכולים לעכב מספר רב של מסלולי איתות TLR ב phagocytic תאים החיסון 32 , </suעמ &#39;33 . הגישה מבוססת על זמינות מסחרית THP-1 שורות תאים כתב. תאי הכתב מורכבים משני מבנים יציבים, בלתי ניתנים להזרקה: אחד נושא גנים מופרדים של אלקליין פוספטאז (SEAP) עוברי (SEAP) תחת שליטה של ​​יזם המושרה על ידי גורמי שעתוק NF-κB ו activator חלבון 1 (AP-1); השני מכיל גן לוציפראז מופרש הגן תחת שליטה של ​​היזמים המושרה על ידי גורמים אינטרפרון הרגולציה (IRFs). על גירוי TLR, התמרה האות מוביל ההפעלה של NF-κB / AP-1 ו / או IRFs, אשר הופכת את גנים כתב לסוד SEAP ו / או בלוציפראז; אירועים כאלה ניתן לזהות בקלות באמצעות ריאגנטים המצע המתאים שלהם עם ספקטרופוטומטר או luminometer. באמצעות גישה זו המסך המסך שהוקם בעבר שלנו של כלאיים פפטיד- GNP, זיהינו מועמדים להוביל שיכולים לעכב נתיבים איתות TLR4. הפעילות המעכבת של הפפטיד המוביל -Hyperids GNP אושר לאחר מכן באמצעות גישה ביוכימית אחרת של immunoblotting, והעריכו על מסלולי TLR אחרים. גישה זו מאפשרת סינון מהיר ויעיל של סוכנים חדשים הממקדים מסלולי איתות TLR.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>THP-1-XBlue reporter cell</td>
			<td>InvivoGen</td>
			<td>thpx-sp</td>
			<td>keep cell culture passage under 20</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>THP-1-Dual repoter cell</td>
			<td>InvivoGen</td>
			<td>thpd-nfis</td>
			<td>keep cell culture passage under 20</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RPMI-1640 (no L-glutamine)</td>
			<td>GE Health Care</td>
			<td>SH30096.02</td>
			<td>Warm up to 37 &#176;C before use; add supplements to make a complete medium R10</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal bovine serum (qualified)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>12484028</td>
			<td>Heat inactivated; 10% in RPMI-1640</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-glutamine</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>SH30034.02</td>
			<td>2 mM in the complete medium R10</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium pyruvate</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>11360-070</td>
			<td>1 mM in the complete medium R10</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#39;s phosphate buffered saline, 1X, without calcium, magnesium</td>
			<td>GE Health Care</td>
			<td>SH30028.02</td>
			<td>Use for cell washing and reagent preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>QUANTI-Blue</td>
			<td>InvivoGen</td>
			<td>rep-qb1</td>
			<td>SEAP substrate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>QUANTI-Luc</td>
			<td>InvivoGen</td>
			<td>rep-qlc2</td>
			<td>Luciferase substrate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zeocin</td>
			<td>InvivoGen</td>
			<td>ant-zn-1</td>
			<td>Selection antibiotics for reporter cells</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blasticidin</td>
			<td>InvivoGen</td>
			<td>anti-bl-1</td>
			<td>Selection antibiotics for reporter cells</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethyl sulfoxide (DMSO) for molecular biology</td>
			<td>Sigmal-Aldrich</td>
			<td>D8418-100ML</td>
			<td>Use for reagent preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA) for molecular biology</td>
			<td>Sigmal-Aldrich</td>
			<td>P1585-1MG</td>
			<td>Use for cell differentiation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lipopolysaccharide (LPS) from E. coli K12</td>
			<td>InvivoGen</td>
			<td>tlrl-eklps</td>
			<td>TLR4 ligand</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pam3CSK4</td>
			<td>InvivoGen</td>
			<td>tlrl-pms</td>
			<td>TLR2/1 ligand</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly (I:C) HMW</td>
			<td>InvivoGen</td>
			<td>tlrl-pic</td>
			<td>TLR3 ligand</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flagellin from S. Typhimurium (FLA-ST), ultrapure</td>
			<td>InvivoGen</td>
			<td>tlrl-epstfla</td>
			<td>TLR5 ligand</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SpectraMax Plus 384 microplate reader</td>
			<td>Molecular Devices</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Read colorimetric assay</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infinite M200 Pro multimode microplate reader with injectors</td>
			<td>Tecan</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Read luminiscience</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microfuge 22R centrifuge</td>
			<td>Beckman Coulter</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Temperature controlled micro-centrifugator (up to 18,000 g)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Allegra X-15R centrifuge</td>
			<td>Beckman Coulter</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Temperature controlled general purpose centrifugator (for cell culture use)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Costar assay plate, 96-well white with clear flat bottom, tissue culure treated</td>
			<td>Corning Costar</td>
			<td>3903</td>
			<td>Used for luminiscence assay</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

screening bioactive nanoparticles in phagocytic immune cells for inhibitors of toll-like receptor signaling

תקנה פרמקולוגית של קולטן תשובות קול (TLR) תגובות מבטיח הבטחה גדולה לטיפול במחלות דלקתיות רבות. עם זאת, היו תרכובות מוגבלות זמין עד כה כדי להחליש איתות TLR ולא היו מעכבי TLR אושרה קלינית (למעט תרופות נגד מלריה hydroxychloroquine) בשימוש קליני. לאור ההתקדמות המהירה בננוטכנולוגיה, מניפולציה של היענות חיסונית באמצעות ננו-מכשירים עשויה לספק אסטרטגיה חדשה לטיפול במחלות אלו. כאן, אנו מציגים שיטת תפוקה גבוהה התפוקה לזיהוי במהירות חלקיקים ביואקטיביים חדשים המעכבים איתות TLR בתאי החיסון phagocytic. זו פלטפורמת ההקרנה בנויה על THP-1 תאים תאים מבוססי תא עם מבחני colorimetric ו בלוציפראז. תאים הכתב מהונדסים האדם THP-1 קו התא monocytic ידי שילוב יציב של שני בונה כתב inducible. אחד מהם מבטא גנים מופרדים של פוספטז אלקליין (SEAP)תחת שליטה של ​​יזם inducible על ידי גורמי שעתוק NF-κB ו- AP-1, והשני מבטא גן לוציפראז מופרש הגן תחת שליטה של ​​יזמים המושרה על ידי גורמים אינטרפרון רגולטורית (IRF). לאחר גירוי TLR, תאים כתב גורמי שעתוק ולאחר מכן לייצר SEAP ו / או בלוציפראז, אשר ניתן לזהות באמצעות ריאגנטים המצע המתאימים שלהם. בעזרת ספריה של כלאיים של ננו-חלקיקים (GNP) של פפטיד-זהב, שהוקמו במחקרינו הקודמים כדוגמה, זיהינו פפטיד אחד-גנפ היברידי שיכול לעכב באופן יעיל את שתי הזרועות של TLR4 איתות אשד מופעלות על ידי ליגנד, lipandyscharide (LPS) שלה. הממצאים אושרו על ידי טכניקות ביוכימיות סטנדרטיות כולל immunoblotting. ניתוח נוסף קבע כי זה היברידית להוביל היה ספקטרום מעכב רחב, הפועל על מסלולי TLR מרובים, כולל TLR2, 3, 4, ו 5. גישה זו ניסיוני מאפשר הערכה מהירה של whetheRa nanoparticle (או תרכובות טיפוליות אחרות) יכול לווסת ספציפי איתות TLR בתאי החיסון phagocytic.

הגישה הניסויית הכוללת מתוארת באיור 1 . שני שורות תא הכתב THP-1, THP-1-XBlue ו- THP-1-Dual, משמשים לתצוגה מהירה של תגובות ה- TLR על-ידי בחינת ההפעלה של NF-κB / AP-1 ו- IRF, בהתאמה. ההפעלה של NF-κB / AP-1 יכול להיות מזוהה על ידי assay colorimetric SEAP, בעוד ההפעלה IRF הוא פיקוח ?...

Watch this Scientific Journal Video about Screening Bioactive Nanoparticles in Phagocytic Immune Cells for Inhibitors of Toll-like Receptor Signaling at JoVE.com

Screening Bioactive Nanoparticles in Phagocytic Immune Cells for Inhibitors of Toll-like Receptor Signaling

כמו קולטן קולטן (TLR) איתות משחק תפקיד חשוב פתופיזיולוגיה של מחלות דלקתיות רבות של האדם, ואת הסדרת תגובות TLR על ידי חלקיקי ביו צפוי להיות מועיל בתנאים דלקתיים רבים. תאי ה- THP-1 מבוססי תאים מספקים פלטפורמה סינון רב-תכליתי וחזק לזיהוי מעכבים חדשים של איתות TLR.

הקרנת חלקיקים ביואקטיביים בתאי החיסון Phagocytic עבור מעכבי איתות כמו קולטן איתות

Pharmacological regulation of Toll-like receptor (TLR) responses holds great promise in the treatment of many inflammatory diseases. However, there have ...

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Biology

Medicine

Cellular Processes

Cell Signaling

SCIENTISTS IN ACTION

Establishment and Propagation of Human Retinoblastoma Tumors in Immune Deficient Mice

הקמה התפשטות של גידולים רטינובלסטומה האדם עכברים החיסון לקויה

Culturing retinoblastoma tumor cells in defined stem cell media gives rise to primary tumorspheres that can be grown and maintained for only a limited ...

High Content Screening in Neurodegenerative Diseases

הקרנת תוכן גבוהה במחלות ניווניות

The functional annotation of genomes, construction of molecular networks and novel drug target identification, are important challenges that need to be ...

A Novel Surgical Approach for Intratracheal Administration of Bioactive Agents in a Fetal Mouse Model

גישה ניתוחית חדשנית למנהל Intratracheal של סוכני יו במודל של עכברים עוברי

Prenatal pulmonary delivery of cells, genes or pharmacologic agents could provide the basis for new therapeutic strategies for a variety of genetic and ...

Screening for Melanoma Modifiers using a Zebrafish Autochthonous Tumor Model

הקרנה למכפילים מלנומה תוך שימוש במודל גידול כבני מקום דג זברה

Genomic studies of  human cancers have yielded a wealth of information about genes that are altered  in tumors1,2,3. A challenge arising from these ...

A Multiplexed Luciferase-based Screening Platform for Interrogating Cancer-associated Signal Transduction in Cultured Cells

פלטפורמת הקרנה מבוססת לוציפראז Multiplexed לחקירת מלחמה בסרטן הקשורים להעברת אותות בתאים בתרבית

Genome-scale interrogation of gene function using RNA interference (RNAi)  holds tremendous promise for the rapid identification of chemically tractable  ...

Pre-clinical Evaluation of Tyrosine Kinase Inhibitors for Treatment of Acute Leukemia

הערכה טרום קלינית של מעכבי טירוזין קינאז לטיפול בלוקמיה חריפה

Receptor tyrosine kinases have been implicated in the development and progression of many cancers, including both leukemia and solid tumors, and are ...

High-throughput Flow Cytometry Cell-based Assay to Detect Antibodies to N-Methyl-D-aspartate Receptor or Dopamine-2 Receptor in Human Serum

Assay המבוסס תא זרימת cytometry תפוקה גבוהה לזיהוי נוגדנים לN-מתיל-D-aspartate קולטן דופמין או-2 קולטן בסרום אדם

Over the recent years, antibodies against surface and conformational proteins involved in neurotransmission have been detected in autoimmune CNS diseases ...

Profiling of Estrogen-regulated MicroRNAs in Breast Cancer Cells

פרופיל של מיקרו RNA המוסדר אסטרוגן בתאי סרטן השד

Estrogen plays vital roles in mammary gland development and breast cancer progression. It mediates its function by binding to and activating the estrogen ...

Utilization of the Soft Agar Colony Formation Assay to Identify Inhibitors of Tumorigenicity in Breast Cancer Cells

ניצול של assay כינונה רך אגר מושבה לזיהוי מעכבי tumorigenicity בתאי סרטן השד

Given the inherent difficulties in investigating the mechanisms of tumor progression in vivo, cell-based assays such as the soft agar colony formation ...