Inducción de la inflamación intestinal por transferencia adoptiva de células T CD4+ transgénicas CBir1 TCR a ratones inmunodeficientes
Summary
En este protocolo, se describe un modelo de colitis por transferencia adoptiva de células T específicas de antígeno de la microbiota intestinal. Las células T CD4+ se aíslan de ratones transgénicos CBir1 TCR. Estos son específicos para un antígeno inmunodominante de la microbiota intestinal CBir1 flagelina, que se transfiere a los ratones Rag1-/- receptores, lo que lleva a la inflamación intestinal.
Abstract
Con el aumento de la incidencia, las enfermedades inflamatorias intestinales (EII), que son enfermedades crónicas que afectan el tracto gastrointestinal, imponen una carga financiera y de salud considerable a los individuos y la sociedad. Por lo tanto, es fundamental investigar los mecanismos subyacentes a la patogénesis y el desarrollo de la EII. Aquí, se describe un modelo de colitis por transferencia de células T específica del antígeno de la microbiota intestinal. La flagelina CBir1 ha sido reconocida como el antígeno bacteriano intestinal inmunodominante en la colitis experimental y en pacientes con enfermedad de Crohn. Las células T CD4+ transgénicas CBir1 TCRA T, específicas de la flagelina CBir1, pueden inducir colitis crónica después de la transferencia adoptiva a ratones Rag1-/- inmunodeficientes. La gravedad de la enfermedad se evalúa mediante histopatología. También se determinan los fenotipos de linfocitos T CD4+ en la lámina propia colónica. Este modelo se asemeja mucho al desarrollo de la EII, que proporciona un modelo murino ideal para investigar los mecanismos que impulsan la patogénesis de la EII y probar los medicamentos potenciales para tratar la EII.
Introduction
Las enfermedades inflamatorias intestinales (EII), que incluyen principalmente la enfermedad de Crohn (EC) y la colitis ulcerosa (CU), se caracterizan por una inflamación crónica del tracto gastrointestinal recurrente-remitente, que afecta a millones de personas en todo el mundo1. Varios factores se han implicado en el desarrollo y la patogénesis de la EII, incluyendo la susceptibilidad genética, la microbiota intestinal, las respuestas inmunes, la dieta y el estilo de vida2. Sin embargo, el mecanismo exacto de la EII aún no se entiende completamente.
Uno de los intereses particulares es la interacción entre la microbiota intestinal y las respuestas inmunes del huésped en la regulación de la inflamación intestinal3. La microbiota intestinal proporciona una serie de moléculas y antígenos inmunoestimulantes, que pueden activar las respuestas inmunitarias4. Si bien el equilibrio entre las células T efectoras y las células T reguladoras (Tregs) es fundamental para mantener la homeostasis intestinal, la respuesta excesiva de las células T CD4+ de la mucosa intestinal a los antígenos de la microbiota intestinal contribuye a la inflamación intestinal5,6,7. Como antígeno inmunodominante de la microbiota intestinal, la flagelina CBir1 se ha relacionado con la patogénesis del CD8 humano,9. Además, la transferencia de células T transgénicas (Tg) CBir1 TCR induce inflamación intestinal en ratones inmunodeficientes6, muy parecida a la EII humana, lo que indica que este modelo de transferencia de células T ayuda a investigar los mecanismos de la EII humana.
Este trabajo describe el protocolo detallado de inducción de colitis en ratones Rag1-/- mediante transferencia adoptiva de células T CBir1 TCR Tg naϊve CD4+ y la evaluación de la gravedad de la enfermedad. Además, se muestran los resultados anticipados y se discuten los pasos críticos del procedimiento y la solución de problemas, lo que ayudará a los investigadores a investigar los mecanismos de patogénesis de la inflamación intestinal y probar los posibles medicamentos para tratar la EII.
Protocol
Representative Results
Discussion
Aunque cada paso es esencial para la reproducibilidad de este modelo de colitis, hay varios pasos críticos. Los ratones Rag-/- receptores deben recibir células T CD4+ naϊve viables adecuadas para inducir la inflamación intestinal. Utilizamos bazos para el aislamiento de células T CD4+ ingenuas en lugar de MLNs. Porque el rendimiento de las células T CD4+ ingenuas en las MLN es mucho menor que en los bazos. CD62L está altamente expresado en linfocitos T naïve, y…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabajo fue apoyado en parte por las subvenciones DK125011, AI150210 y DK124132 de los Institutos Nacionales de Salud, el premio STARs del Sistema de la Universidad de Texas (Y.C.) y el Fondo de Becas James W. McLaughlin de la Rama Médica de la Universidad de Texas en Galveston (W.Y.). La Figura 1 se creó con BioRender.com.
Materials
| 0.22 µm vacuum-driven disposable bottle top filter | MilliporeSigma | SCGPS05RE | |
| 100x Penicillin-Streptomycin | Corning | 30-002-CI | |
| 100-µm strainer | BD Biosciences | 352360 | |
| 3-mL Transfer Pipette | Fisherbrand | 13-711-9CM | |
| Anti-Mouse CD16/32 | Biolegend | 101302 | |
| Anti-Mouse CD25-Percp/Cy5.5 | Biolegend | 102030 | |
| Anti-mouse CD3-Percp/Cy5.5 | Biolegend | 100327 | |
| Anti-Mouse CD4 APC | Biolegend | 100516 | |
| Anti-Mouse CD4 Magnetic Particles | BD Biosciences | 551539 | |
| Anti-Mouse CD4-BV421 | Biolegend | 100544 | |
| Anti-Mouse CD62L-PE | Biolegend | 104408 | |
| Anti-Mouse Foxp3-PE | ThermoFisher | 12-5773-82 | |
| Anti-Mouse IFNγ-FITC | Biolegend | 505806 | |
| Anti-Mouse IL-17A-PE/Cy7 | Biolegend | 506922 | |
| Automated Cell Counter | Bio-rad | TC20 | |
| Brefeldin A | BD Biosciences | 555029 | |
| BSA | Fisher Bioreagents | BP1600-1 | |
| C tube | Miltenyi | 130-093-237 | |
| Cell Separation Magnet | BD Biosciences | 552311 | |
| Collagenase IV | Sigma-Aldrich | C5138 | |
| DAPI | Sigma-Aldrich | D9542 | |
| Dissociator Machine | Miltenyi | 130-096-427 | |
| DNase I | Sigma-Aldrich | ||
| EDTA | Corning | 46-034-CI | |
| EDTA (0.5 M, PH 8.0) | Corning | 46-034-CI | |
| FBS | R&D Systems | S11550 | |
| Flow cytometer | BD Biosciences | LSD Fortessa | |
| Heat Lamp | CoverShield | BR40 | |
| Hematoxylin and Eosin (H&E) Stain Kit | Abcam | ab245880 | |
| Insulin Syringes | BD Biosciences | 329412 | |
| Ionomycin | ThermoFisher | I24222 | |
| Live/dead Fixable Near-IR Dead Cell Stain kit | ThermoFisher | L10119 | |
| MaxQ 6000 Incubated/Refrigerated Stackable Shakers | ThermoFisher | SHKE6000 | |
| NH4Cl | Thermo Scientific | A687-500 | |
| Percoll | GE Healthcare | 17-0891-01 | |
| Phorbol-12-myristate 13-acetate | Sigma-Aldrich | P8139 | |
| RPMI 1640 Medium | Cytiva HyClone | SH3002702 | |
| Sorter | BD Biosciences | Arial Fusion | |
| Tissue Automatic Processor | ThermoFisher | STP120 | |
| Tissue Embedding/Processing Cassette | Fisher Healthcare | 22048142 | |
| Tris Base | Thermo Scientific | BP154-1 | |
| True-Nuclear Transcription Factor Buffer Set (including Perm Buffer) | Biolegend | 424401 |
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