血管化异位脾移植小鼠模型在脾细胞生物学和移植免疫研究中的应用
Summary
该协议详细介绍了血管化异位脾移植小鼠模型的手术步骤, 这是一种技术上具有挑战性的模型, 可作为研究脾脏细胞命运和寿命的有力工具, 而脾脏是不同脾脏的机制细胞群在疾病进展, 和移植免疫。
Abstract
脾脏是一个独特的淋巴器官, 在免疫和造血系统的稳态中发挥着至关重要的作用。已接受脾切除术的患者, 无论沉淀原因如何, 都容易出现压倒性的脾切除术后感染, 并经历深静脉血栓形成和恶性肿瘤的风险增加。最近, 流行病学研究表明, 脾切除术可能与心血管疾病的发生有关, 这表明脾脏的生理功能尚未得到充分认识。本文介绍了一种小鼠血管化异位脾移植模型, 该模型不仅可用于研究脾脏免疫细胞亚群在不同生物过程中的功能和行为活动, 而且可以作为检测的有力工具脾脏移植治疗某些疾病的潜力。该模型的主要手术步骤包括供体脾收获、供者原生脾脏切除和脾移植血运重建。使用同源小鼠菌株 (例如, 具有 cd45. 半 CD45.2 背景的小鼠), 我们观察到, 在同种异体移植后, 捐献者衍生的脾淋巴细胞和骨髓细胞早在术后第1天就从移植物中移出, 并与多种类型的接收细胞的涌入, 从而产生一个独特的嵌合体。 尽管技术相对具有挑战性, 但这一过程可以用 & gt;90 的成功率来完成。该模型允许跟踪脾细胞在稳定状态下和脾脏移植后的疾病设置中的命运、寿命和功能, 从而提供了一个很好的机会来发现脾脏衍生免疫细胞的独特作用。不同的疾病过程。
Introduction
脾脏是人体最大的继发性淋巴器官, 在免疫和造血系统中至关重要。它的功能主要是由两个形态上不同的隔间, 红色纸浆和白色纸浆1。红色牙髓是由网状纤维、网状细胞和相关巨噬细胞组成的静脉窦和脾脊髓的三维网状结构。这种独特的结构使红色的果肉作为一个有效的血液过滤器, 去除异物和旧的或损坏的红细胞。白色牙髓包括卵泡、边缘区和动脉周围淋巴鞘 (ALS), 是抗原捕获和处理、淋巴细胞归巢、转化、增殖和成熟2的重要部位。然而, 脾脏通常被认为是一个可有可无的器官, 因为其他淋巴器官, 如淋巴结, 也可以执行其一些功能, 脾脏的丧失通常不会导致死亡。因此, 脾切除术已被广泛用作脾损伤或良性血液疾病患者的一种治疗方法3。然而, 脾切除术的患者面临着一些长期的并发症。细菌感染是脾切除术4,5 的最佳公认并发症。最近, 压倒性的脾切除术后脓毒症已被认为是脾切除术的一个密集的并发症与高死亡率6。此外, 最近的流行病学研究表明, 脾切除术可能与心血管疾病的发生有关, 这表明脾脏的进一步生理功能仍有待探索 7,8。
脾脏自体移植和同种异体脾移植在临床上都得到了应用。目前, 脾脏自体移植通过植入部分的脾脏组织在大动量产生的袋被认为是唯一的可能性, 以保持脾功能后外伤性脾切除 9,10.然而, 这种手术的疗效是值得商榷的, 手术后并发症, 如脾组织无菌坏死和小肠梗阻, 由于术后粘连可能发生11。同种异体脾移植参与多脏器移植12。多脏器移植的临床证据表明, 同种异体脾移植可能在小肠同种异体排斥反应中起保护作用, 而不会引起移植物抗宿主病 (GVHD)12。然而, 关于同种异体脾移植作为多脏器移植成分的有益效果的文献仍然有限, 其潜在机制仍有待界定。2006年, Yair Reisner 等人报告说, 将没有 T 细胞的猪胚胎脾脏组织移植到小鼠身上可以治愈血友病 A, 这是一种没有引起 GVHD13的遗传性疾病, 支持脾脏移植具有治疗作用。某些疾病。因此, 有必要进一步研究脾脏移植的治疗潜力。
脾脏移植动物模型对于探讨脾脏免疫细胞在疾病进展中的不欣赏功能以及测试脾脏移植的潜在治疗效果具有重要价值。正如科恩14号所评论的那样, 自20世纪初以来, 已经记录了整个实验性的脾脏移植模型。1969年, coburn richard j. 和 lee 等人详细介绍了15、16 大鼠的脾脏移植技术。最近, Swirski FK 等人描述了一个小鼠脾脏移植17模型。与大鼠模型相比, 小鼠脾脏移植模型由于其固有的几个优点而更具吸引力。例如, 通过使用鼠标模型, 我们可以访问大鼠模型所无法获得的各种试剂。此外, 通过使用同源小鼠 (例如, 具有 cd45. NCD45.2 背景的小鼠), 同种异体脾脏移植可以跟踪脾细胞18 的命运、寿命和功能。在 Swirski FK 等人的工作基础上,我们进一步建立了这种简化和增强的小鼠脾移植方案。下面描述的协议以标准化的方式将可靠性和可行性结合起来, 可作为研究脾脏生物学和移植免疫的工具。
Protocol
Representative Results
Discussion
令人信服的证据表明, 脾衍生单核细胞在无菌炎症过程中发挥着重要作用, 如动脉粥样硬化19、急性缺血性脑20或肺损伤18, 以及心肌 isr 损伤和改造21,22,23。这些报告突出表明, 脾脏在许多慢性病中的作用被低估, 其中心血管疾病是重要的 (特别是考虑到它是全球头号杀手)。脾?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
作者感谢西北大学综合移植中心和费恩伯格医学院研究核心项目的资源和资金支持。具体而言, 流式细胞术和组织学服务分别由西北大学流式细胞术核心设施和小鼠组织学和表型实验室提供, 这两个机构都得到了授予罗伯特 h 的 NCI P30-CA060553 的支持。卢里综合癌症中心。我们感谢内特·埃斯帕扎先生校对了这份手稿。
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 |
References
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