Methoden zur Beta Cell Death vermittelt durch zytotoxische T-Lymphozyten Beurteilung
Summary
Zell-vermittelten Lymphozytotoxizität (CML)-Assays können verwendet werden, um autoreaktive Reaktionen und Studium Mechanismen des Zelltods in vitro zu testen. Allerdings kann die Verwendung lebender Zellen konfokale mikroskopische Bildgebung mit Fluoreszenzfarbstoffen, die Art und Kinetik der Zelltod als auch die Wege genutzt näher untersucht werden.
Abstract
Typ 1 Diabetes (T1D) ist eine T-Zell-vermittelten Autoimmunerkrankungen. Während der Pathogenese, werden Patienten zunehmend insulinopenic als Insulin-Produktion ist verloren, vermutlich Dies ergibt sich aus der Zerstörung der Betazellen des Pankreas durch T-Zellen. Das Verständnis der Mechanismen der Beta-Zell Tod während der Entwicklung von T1D liefert Einblicke in ein wirksames Heilmittel für diese Krankheit zu erzeugen. Zell-vermittelten Lymphozytotoxizität (CML)-Assays haben in der Vergangenheit das Radionuklid Chromium 51 (51 Cr) verwendet werden, um Zielzellen Etikett. Diese Ziele werden dann zu Effektor-Zellen ausgesetzt und die Freisetzung von 51 Cr von Zielzellen ist als ein Hinweis auf Lymphozyten-vermittelten Zelltod zu lesen. Inhibitoren der Zelltod führen zu einer verminderten Freisetzung von 51 Cr.
Als Effektorzellen, haben wir eine aktivierte autoreaktive klonale Population von CD8 + zytotoxischen T-Lymphozyten (CTL) aus einer Maus Lager transgenen sowohl für die alpha-und beta-Ketten des AI4 T-Zell-Rezeptor (TCR) isoliert. Aktiviert AI4 T-Zellen wurden mit 51 Cr markierten Target NIT-Zellen für 16 Stunden ko-kultiviert, die Freisetzung von 51 Cr wurde aufgezeichnet, um spezifische Lyse berechnet
Mitochondrien in vielen wichtigen physiologischen Ereignisse, wie die Energieproduktion, die Regulierung der Signalweiterleitung und Apoptose beteiligt. Das Studium der Beta-Zell-Mitochondrien funktionelle Veränderungen bei der Entwicklung von T1D ist ein neuartiges Gebiet der Forschung. Mit der mitochondrialen Membranpotentials Farbstoff Tetramethylrhodamin Methyl Ester (TMRM) und konfokale Mikroskop live cell imaging, verfolgten wir Mitochondrienmembranpotential im Laufe der Zeit in der Beta-Zell-Linie NIT-1. Für die Bildgebung Studien wurden Effektor AI4 T-Zellen mit dem fluoreszierenden Farbstoff Kernfärbung PicoGreen gekennzeichnet. NIT-1-Zellen und T-Zellen wurden in Kammern Deckglas co-kultiviert und montiert auf dem Mikroskoptisch mit einer lebenden Zelle Kammer ausgestattet, kontrolliert bei 37 ° C, mit 5% CO 2, und befeuchtet. Bei diesen Experimenten Bilder wurden von jedem Cluster alle 3 Minuten für 400 Minuten gedauert.
Über einen Zeitraum von 400 Minuten, beobachteten wir die Ableitung der mitochondrialen Membranpotentials in NIT-1-Zell-Cluster, wo AI4 T-Zellen wurden angebracht. In der gleichzeitigen Steuerung Experiment, bei dem NIT-1-Zellen mit MHC wurden co-kultivierten mis-abgestimmt menschliche Lymphozyten Jurkat-Zellen, blieb Mitochondrienmembranpotential intakt. Diese Technik kann verwendet werden, um Änderungen in Echtzeit in mitochondrialen Membranpotentials in Zellen unter Beschuss von zytotoxischen Lymphozyten, Zytokinen oder anderen zytotoxischen Reagenzien zu beobachten.
Protocol
Discussion
Zytotoxische T-Zell-vermittelten beta Zelltod ist die wichtigste Pathophysiologie der T1D 5. CML-Assays mit 51 Cr Freisetzung ermöglichen es uns, den Grad der Effektor-Target-Reaktion 6 Studie. Allerdings ist der detaillierte Prozess und Wege der T-Zell-vermittelten Zelltod beta noch nicht vollständig verstanden. Da Mitochondrien entscheidend für Beta-Zell-Funktion und der Tod 7 sind, konzentrierten wir uns auf die mitochondriale Veränderungen während der visuellen CML. M…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wurde durch Zuschüsse der National Institutes of Health DK074656 und AI56374 (CEM), sowie die Juvenile Diabetes Research Foundation unterstützt.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
|---|---|---|---|
| Cr-51 | Perkin Elmer | NEZ030500IMC | |
| PBS | Cellgro | 21-040-60 | |
| Tetramethyl Rhodamine Methyl Ester (TMRM) | Invitrogen | T668 | |
| Picogreen | Invitrogen | P7581 | |
| AI4 mimotope | mimotopes.com | amino acid sequence: YFIENYLEL | |
| IL-2 | R & D | 485-MI | |
| DMEM | Invitrogen | 11885 | |
| FBS | HyClone | SH30071.03 | |
| Bovine Serum Albumin | Sigma | A8412 | |
| HEPES | Cellgro | 25-060-Cl | |
| MEM Non-Essential Amino Acids | GIBCO | 11140 | |
| Penicillin/Streptomycin | Gemini | 400-109 | |
| Phenol red-free DMEM | Sigma | D5303 | |
| CO2 Incubator | Thermo Fisher | HeraCell 150i | Kept sterile for cell culture |
| Biological safety cabinet | Thermo Fisher | Forma 1440 | |
| Disposable culture tubes, 6×50 mm Lime Glass | Fisher | 14-958-A | |
| Gamma Counter | Perkin Elmer | Wizard 1470 Automatic Gamma Counter | |
| Confocal microscope | Zeiss | LSM 510 Meta Confocal | With motorized stage and live cell chamber |
| Pipette (1ml, 200μl, 20μl,10μl, 2μl) | Eppendorf | ||
| Tubes (Amber) | Fisher | 50819772 | |
| Centrifuge | Sorvall Legend RT+ | 75004377 | |
| Hemacytometer | Fisher Scientific | 267110 | |
| Upright Microscope | Zeiss | Axioskop40 | |
| NOD.Cg-Rag1tm1Mom Tg(TcraAI4)1Dvs/DvsJ Mice | The Jackson Laboratory | 004347 | |
| NOD.Cg-Rag1tm1Mom Tg(TcrbAI4)1Dvs/DvsJ Mice | The Jackson Laboratory | 004348 | |
| NOD-AI4α/ β F1 mice | N/A | N/A | Bred in UF animal facility |
Referenzen
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