1차 인간 단핵구의 고립, 형질전환 및 문화
Summary
여기에 제시된 것은 HIV에 감염된 개인과 건강한 대조군으로부터 인간의 1차 단핵구를 분리, 배양, 트랜스펙팅 및 분화하기 위한 최적화된 프로토콜입니다.
Abstract
인간 면역 결핍 바이러스 (HIV)는 1990 년대 중반에 결합 된 항 레트로 바이러스 치료 (cART)의 도입에도 불구하고 주요 건강 관심사로 남아 있습니다. 항레트로바이러스 요법은 전신 바이러스 부하를 효율적으로 낮추고 정상적인 CD4+ T 세포 수를 회복시키지만 완전히 기능적인 면역 체계를 재구성하지는 않습니다. cART를 겪고 있는 HIV 감염한 개별에 있는 역기능 면역 계통은 면역 성 활성화, 면역 세포의 조기 노화, 또는 지속적인 염증에 의해 특징지어질 수 있습니다. 이러한 조건은 HIV 감염과 관련된 comorbid 요인과 함께 세포 및 동물 모델에서 쉽게 재현 할 수없는 질병에 복잡성을 추가합니다. 이 환자에 있는 면역 기능 장애의 근본적인 분자 사건을 조사하기 위하여는, 시험관에서 인간 1 차적인 단핵구를 문화로 조작하는 체계는 여기에서 제시됩니다. 구체적으로, 이 프로토콜은 HIV 음성 대조군뿐만 아니라 CART를 받은 HIV 감염 개인으로부터 얻은 1차 CD14+ 단핵구의 배양 및 형질감염을 허용한다. 이 방법은 단핵구 및 단핵구 유래 대식세포의 격리, 배양 및 형질취득을 포함합니다. 시판되는 키트와 시약이 사용되는 동안, 프로토콜은 miRNA 모방 및 억제제뿐만 아니라 siRNAs와 단핵구의 성공적인 준수 및 형질감염을위한 중요한 팁과 최적화 된 조건을 제공합니다.
Introduction
인간 면역 결핍 바이러스-1 (HIV-1) 감염은 기회 감염 및 후천성 면역 결핍 증후군 (AIDS)으로 이어질 수있는 심각한 면역 기능 장애를 유발합니다. cART를 겪고 있는 HIV 감염 환자는 낮은 바이러스 하중 및 일반적인 CD4+ T 세포 수에 의해 특징지더라도, 면역 계통의 기능은 암 발전의 증가한 리스크에 연결되는 역기능 면역 반응으로 이끌어 내는 이 개별에서 손상될 수 있습니다1. cART에 HIV 환자에 있는 면역 기능 장애의 기계장치는 크게 알려지지 않은 남아 있습니다. 따라서 환자 유래 면역 세포를 특성화하고 생물학 및 기능을 조사하는 것이 현재 HIV 연구의 중요한 구성 요소입니다.
단핵구와 대식세포는 면역 반응의 주요 조절자이며 HIV 감염2,3,4,5에서근본적인 역할을 합니다. 본질적으로 이질성 및 플라스틱, 대식세포는 고전적으로 활성화(M1) 또는 대안적으로 활성화(M2)로 광범위하게 분류될 수 있다. 이러한 일반적인 분류는 실험 조건을 설정할 때 필요하지만, 대식세포의 편광 상태는다양한사이토카인6,7,8,9에의해 역전될 수 있다. 여러 연구가 단핵구와 수지상 세포에 대한 HIV 감염의 영향을 조사했지만, 단핵구 매개 반응의 분자 세부 사항은 크게 알려지지 않은6,7, 10,11,12,13,14,15,16,17,18,19. 면역 세포 조절 및 기능에 관여하는 인자 들 중에서, microRNAs (miRNAs), 유전자 발현 후 전사적으로 조절되는 짧은 비코딩 RNA는, 주요 세포 경로의 맥락에서 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다 (즉, 성장, 분화, 개발, 및 세포 자멸)20. 이들 분자는대식세포(21)의기능적 편광을 지시하는 데 필수적인 전사 인자의 중요한 조절자로 기술되었다. cART를 겪고 있는 HIV 감염한 개별에서 단핵구에 있는 miRNAs의 잠재적인 역할은 조사되었습니다, 그러나 필드에 있는 진행은22,23,24,25,26를훨씬 더 필요로 합니다 . 이 논문에서는 HIV 에 감염된 환자 및 대조군으로부터 1차 인간 단핵구로 miRNAs 및 siRNAs를 트랜스펙트하는 최적화된 방법에 대해 설명합니다.
이 프로토콜은 시판되는 시약과 키트에 의존하며, 기술 절차의 연속성은 임상 샘플로 작업할 때 불필요한 실험 변수를 제거하는 데 도움이 됩니다. 그럼에도 불구하고, 상기 방법은 중요한 팁(즉, 플레이트에 대한 세포의 순착을 촉진하기 위해 무혈청 매체로 도금된 세포 의 수 또는 간략한 인큐베이션)를 제공한다. 또한, 이 프로토콜에 사용되는 편광 조건은 출판된 작업27,28,29에서파생된다.
Protocol
Representative Results
Discussion
제시된 프로토콜은 단핵구 및 대식세포를 공부하기 위한 모형으로 HIV 감염한 과목에서 1 차적인 세포의 사용을 보여줍니다. HIV+ cART를 겪고 있는 환자는 여러 해 동안 감염과 함께 살고 있으며 손상된 면역 체계와 관련된 다른 공동 감염을 가질 수도 있습니다. HIV 만성 감염의 존재에서 면역 조절을 연구하기 위해 세포는 환자로부터 직접 수확되었습니다. miRNA가 세포 발달 및 분화에 중요?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
저자는 유세포 분석 분석을 제공하기 위한 환자 샘플 및 세포 면역학 물질 대사 코어를 제공하는 HIV 임상/종양 Biorepository Core에 감사드립니다. 이 프로젝트는 NIH P20GM121288 및 P30GM114732에 의해 투자되었습니다.
Materials
| 0.5M EDTA | Invitrogen | AM9260G | |
| BD Vacutainer Plastic Blood Collection Tubes with K2EDTA | BD Biosciences | 366643 | |
| Brilliant Stain Buffer | BD Horizon | 563794 | Flow cytometry |
| CD14 PerCP | Invitrogen | 46-0149-42 | Flow cytometry- conjugated antibody |
| CD163 BV711 | BD Horizon | 563889 | Flow cytometry- conjugated antibody |
| CD209 BV421 | BD Horizon | 564127 | Flow cytometry- conjugated antibody |
| CD80 FITC | BD Horizon | 557226 | Flow cytometry- conjugated antibody |
| CD83 APC | BD Horizon | 551073 | Flow cytometry- conjugated antibody |
| Easy 50 EasySep Magnet | StemCell Technologies | 18002 | |
| Easy Sep Direct Human Monocyte Isolation Kit | StemCell Technologies | 19669 | |
| EIF4EBP1 mAb | Cell Signaling | 9644 | Monoclonal antibody for Western blot |
| EIF4EBP1 siRNA | Santa Cruz | sc-29594 | |
| Fetal Bovin Serum Defined Heat Inactivated | Hyclone | SH30070.03HI | |
| Gallios Flow Cytometer | Beckman Coulter | B43618 | |
| GAPDH mAb | Santa Cruz | SC-47724 | Monoclonal antibody for Western blot |
| HuFcR Binding Inhibitor | eBiosciences | 14-9161-73 | Flow cytometry- blocking buffer |
| Kaluza Analysis Software | Beckman Coulter | B16406 | Software to analyze flow cytometry data |
| Lipopolysaccharides from Escherichia coli O55:B5 | Sigma | L4524 | |
| miRCURY LNA microRNA Mimic hsa-miR-146a-5p | Qiagen | YM00472124 | |
| MISSION miRNA Negative Control | Sigma | HMC0002 | Scrambled miRNA conjugated with a near infrared dye |
| Nunc 35mm Cell Culture Dish | Thermo Scientific | 150318 | |
| PBS | Gibco | 20012027 | |
| Penicillin-Streptomycin | Gibco | 15140122 | |
| Recombinant Human GM-CSF | R&D Systems | 215-GM-050 | |
| Recombinant Human IFN-γ | R&D Systems | 285-IF-100 | |
| Recombinant Human IL-4 | R&D Systems | 204-IL-010 | |
| Recombinant Human M-CSF | R&D Systems | 216-MC-025 | |
| RPMI 1640 with L-Glutamine | Corning | 10040CVMP | |
| Scrambled Control siRNA | Santa Cruz | sc-37007 | |
| Viromer Blue Transfection Reagent Kit | Lipocalyx | VB-01LB-01 | |
| WST-1 Cell Proliferation Reagent | Roche | 5015944001 | Colorimetric assay to assess cell viability |
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