脾臓細胞生物学と移植免疫を研究するための血管化 Heterotopic 脾臓移植のマウスモデル
Summary
このプロトコルは、血管化 heterotopic 脾臓移植のマウスモデルの外科的ステップを詳述し、脾臓細胞の運命と長寿を研究するための強力なツールとして役立つことができる技術的に困難なモデル、明確な脾臓のメカニズム疾患の進行における細胞集団、および移植免疫。
Abstract
脾臓は、免疫および造血系の恒常性に重要な役割を果たしているユニークなリンパ球性器官である。沈殿の原因に関係なく脾臓摘出を受けた患者は、圧倒的なポスト脾臓摘出感染症を発症し、深部静脈血栓症および悪性腫瘍のリスクの増加を経験する傾向がある。最近、疫学研究は、脾臓摘出が心血管疾患の発生と関連している可能性があることを示し、脾臓の生理的機能が未だ十分に認識されていないことを示唆している。ここでは、異なる生物学的プロセスにおける脾免疫細胞サブセットの機能と行動活性を研究するために利用できるだけでなく、テストする強力なツールにもなる血管化 heterotopic 脾臓移植のマウスモデルを紹介します。特定の疾患における脾臓移植の治療可能性。このモデルの主な外科的処置には、ドナーの脾臓の収穫、レシピエントの天然脾臓の除去、および脾臓移植血管再生が含まれる。コンジェニマウス系統 (例えば、CD 45.1/CD 45.2 の背景を持つマウス) を用いて、同系移植後、ドナー由来の脾リンパ球と骨髄細胞の両方が術後1日目のように移植片から移行したことを観察し、それに付随して複数のタイプのレシピエント細胞の流入は、したがって、ユニークなキメラを生成する。 比較的困難な技術にもかかわらず、この手順は > 90% の成功率で実行することができます。このモデルは安定した状態の間に脾細胞の運命、長寿および機能を追跡し、脾臓の移植の後で病気の設定で、それによって脾臓由来の免疫細胞のための明確な役割を発見する大きい機会を提供することを可能にする異なる疾患プロセス。
Introduction
脾臓は、体内で最大の二次性リンパ球器官であり、免疫および造血系において重要である。その機能は、主に2つの形態学的に異なる区画、赤色パルプおよび白色パルプ1によって行われる。赤色パルプは、網状繊維、網状細胞、および関連するマクロファージからなる静脈洞および脾コードの三次元帯網である。このユニークな構造は、異物や古いまたは損傷した赤血球を除去する有効な血液フィルターとして機能する赤いパルプを可能にします。ホワイトパルプは、卵胞、マージナルゾーン、および periarteriolar リンパ鞘 (パル) を含み、抗原捕捉および処理、リンパ球ホーミング、形質転換、増殖、および成熟2のための重要な部位である。それにもかかわらず、リンパ節のような他のリンパ器官も、その機能の一部を実行し、脾臓の喪失が通常は死に至ることがないため、脾臓は済む器官として一般的に考えられてきた。脾臓摘出は、それゆえに、脾損傷または良性血液疾患の患者に対する治療方法として広く実施されている3.しかし、脾臓摘出の患者は、長期の合併症の数に直面しています。細菌感染は、脾臓摘出4,5の最もよく認められた合併症である。最近、圧倒的なポスト脾臓摘出敗血症は、高い死亡率6に関連する脾臓摘出の集中的な合併症として認識されている。さらに、最近の疫学的研究は、脾臓摘出が心血管疾患の発生に関連し得ることを示しており、さらなる脾臓の生理的機能が検討されるべきであることを示唆している7、8。
脾臓 autotransplantation および脾臓他家移植の両方がクリニックで利用されている。現在、脾組織の切片を大きな大網で作成されたパウチに注入することによって脾臓 autotransplantation は、外傷性脾臓摘出9,10後の脾機能を保存する唯一の可能性と考えられている。しかし、この外科手術の有効性は、無菌性の組織と術後の癒着による小腸閉塞が11で発生する可能性があることのような術後合併症として議論されている。脾臓他家移植は、multivisceral 移植12に関与する。Multivisceral 移植からの臨床的証拠は、脾臓他家移植が移植片対宿主病 (GVHD)12を引き起こすことなく小腸同種移植拒絶反応において保護的役割を果たし得ることを示唆している。しかし、multivisceral 移植の構成要素としての脾臓他家移植の有益な効果に関する文献は依然として制限されており、その根底にあるメカニズムは定義されたままである。2006年に、Yair Reisner et al. は、マウスに T 細胞を持たないブタ胚性脾臓組織を移植することが、GVHD13を発症せずに遺伝性疾患である血友病 a を治療することができ、脾臓移植が治療的な約束を保持することを支持すると報告した。特定の病気.したがって、脾臓移植の治療可能性に関するさらなる調査が必要である。
脾臓移植の動物モデルは、疾患進行における脾臓由来免疫細胞の unappreciated 機能を探索するだけでなく、脾臓移植の潜在的な治療効果を試験するために貴重である。実験全体の脾臓の移植のモデルはコーエン14によって確認されるように1900年初頭以来、文書になっています。1969では、・コバーンリチャード j. とリー et al. ラット15,16における脾臓移植の技術を詳述した。さらに最近では、Swirski FK et al. 脾臓移植17のマウスモデルについて説明した。ラットモデルと比較して、脾臓移植のマウスモデルは、そのいくつかの固有の利点のために、より魅力的です。例えば、マウスモデルを利用することで、ラットモデルでは利用できない多種多様な試薬にアクセスすることができます。さらに、コンジェニマウス (例えば、CD 45.1/CD 45.2 バックグラウンドを有するマウス) を使用することによって、同系脾臓移植は、その運命、長寿、および脾細胞の機能を追跡することを可能にする18。Swirski FK et al.17による作業に基づいて、我々はさらに、マウスにおける脾臓移植のこの単純化および強化されたプロトコルを確立した。以下に述べるプロトコルは、標準化された方法で信頼性と実現性の両方を兼ね備えており、脾臓生物学と移植免疫を研究するツールとして利用することができます。
Protocol
Representative Results
Discussion
魅力的な証拠は、脾臓由来の単球がアテローム性動脈硬化症19、急性虚血性脳20または肺損傷18、ならびに心筋 I/R 損傷などの無菌炎症過程において重要な役割を果たしていることを示唆しており、改造21、22、23。これらの報告は、多くの慢性疾患における脾臓の過小認?…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
著者は、ノースウェスタン大学総合移植センターとファイン・オブ・メディスン・スクール・オブ・メディシン研究リソースと資金援助のためのコアプログラム。具体的には、フローサイトメトリーおよび組織学サービスは、ノースウェスタン大学フローサイトメトリーコア施設およびマウス組織学およびみつかり研究所によって提供され、それぞれは、CA060553 に授与される NCI P30 によって支持されている・ルーリー総合癌センター。この原稿の校正についてネイト・エスパルサに感謝します。
Materials
| Ketamine | Wyeth | 206205-01 | |
| Xylazine | Lloyd Laboratories | 139-236 | |
| Heparin solution | Abraxis Pharmaceutical Products | 504031 | |
| Injection grade normal saline | Hospira Inc. | NDC 0409-4888-20 | |
| 70% Ethanol | Pharmco Products Inc. | 111000140 | |
| ThermoCare Small Animal ICU System | Thermocare, Inc. | ||
| Adson Forceps | Roboz Surgical Instruments | RS-5230 | |
| Derf Needle Holder | Roboz Surgical Instruments | RS-7822 | |
| Extra Fine Micro Dissecting Scissors | Roboz Surgical Instruments | RS-5881 | |
| Micro-clip | Roboz Surgical Instruments | RS-5420 | |
| 7-0 silk | Braintree Scientific | SUT-S 103 | |
| 11-0 nylon on 4-mm (3/8) needle | Sharpoint DR4 | AK-2119 | |
| Ms CD45.2 antibody | BD Bioscience | 553772 | |
| Ms CD45.1 antibody | BD Bioscience | 553776 | |
| Ms CD11b antibody | BD Bioscience | 557657 | |
| Ms B220 antibody | BD Bioscience | 553089 | |
| Ms Ly6C antibody | eBioscience | 48-5932-80 | |
| Ms Ly6G antibody | BD Bioscience | 561236 | |
| Ms F4/80 antibody | BD Bioscience | 565614 | |
| Ms CD11c antibody | BD Bioscience | 558079 | |
| Ms CD3 antibody | eBioscience | 48-0032-82 | |
| Ms CD4 antibody | BD Bioscience | 552051 | |
| Ms CD8 antibody | BD Bioscience | 563786 | |
| LIVE/DEAD™ Fixable Violet Dead Cell Stain Kit | Thermo Fisher | L34955 |
Referenzen
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