Summary

Polianhidrid Nanopartiküller Bağlı Mürin Alveoler Makrofajlar Hasat ve Değerlendirme Hücresel Etkinleştirme

Published: June 08, 2012
doi:

Summary

Bu yazıda, akciğer doğuştan gelen bağışıklık hücreleri ikamet ve polianhidrid nanopartiküller ile ko-kültür tepki olarak aktivasyon inceleyerek murin alveoler makrofaj, hasat için protokoller açıklanmaktadır.

Abstract

Biyobozunur nanopartiküller solunum yolu enfeksiyon hastalıklarına karşı yeni aşıların intranazal tasarlanması ve uygulanması için çok yönlü bir platform olarak ortaya çıkmıştır. Spesifik olarak, polianhidrid alifatik sebasik asit (SA), aromatik 1,6-bis (p-karboksifenoksi) heksan (CPH), ya da amfifilik 1,8-bis (p-karboksifenoksi) -3,6-dioxaoctane oluşan nanoparçacıklar (CPTEG) benzersiz toplu ve yüzey erozyonu kinetik 1,2 gösterilecek ve yavaş yavaş in vivo 3,4,5 fonksiyonel biyomoleküllerin (örneğin, protein antijenleri, immünglobulinler, vb) serbest bırakmak için kullanılabilir. Bu onlara bir aşı dağıtım platformu 6,7,8 için mükemmel bir seçim yapmak, aynı zamanda sahip oldukları içsel adjuvan aktivite nanoparçacıklar.

Burun içi mukozal aşılamayı takiben doğuştan gelen bağışıklık aktivasyonu düzenleyen mekanizmaları aydınlatmak üzere, bir antijen p moleküler ve hücre yanıtları değerlendirilmesi gerekirbağışıklık yanıtı başlatmadan sorumlu alınıyoruz hücreler (APC). Alveoler makrofajların (AMɸ) akciğer parankimi 9,10,11 baskın sırasında dendritik hücreler, hava yollarında yürütülmesi bulunan başlıca APC'ler vardır. AMɸ mikrobiyal patojenler ve hücre artıkları 12,13 akciğerlerinde temizlenmesi son derece verimlidir. Ayrıca, bu hücre tipi bir adaptif bağışıklık yanıtının 9 başlamasında önemli bir ilk adımdır lenf düğümleri için mikrobiyal antijenlerin taşıma değerli bir rol oynar. AMɸ da doğuştan örüntü tanıma ve çöpçü reseptörleri, salgılar pro-enflamatuar mediatörler ve başbakan naif T hücrelerinin 12,14 yüksek seviyelerde ifade. AMɸ (ör., daha az% 80) arasında göreceli olarak saf popülasyonunun, laboratuarda çalışma için akciğer lavaj yoluyla elde edilebilir. AMɸ immün yetenekli hayvanlar hasat Resident encounte olacak makrofajların temsilcisi fenotipi sağlamakin vivo r parçacık tabanlı aşı. Bu yazıda, farelerden alınan hasat ve kültür AMɸ için kullanılan protokolleri tanımlamak ve in vitro polianhidrid nanopartiküller ile tedaviyi takiben makrofajların aktivasyonu fenotipi inceleyin.

Protocol

1. Akciğer Lavaj kullanarak Mouse Alveoler Makrofajlar (AMɸ) Hasat Böyle bir laboratuvar önlüğü, tek kullanımlık eldivenler, ve uygun göz koruması gibi uygun kişisel koruyucu ekipman (PPE) giyiniz. Hasat başlamadan önce tam AMɸ (cAMɸ) orta hazırlayın. Penisilin / streptomisin Dulbelcco en Modified Eagle Medium (DMEM) ile 222,25 mL (kalem / Strep) çözeltisi, β-merkaptoetanol, 250 uL (2-merkaptoetanol), ve ısı inaktive edilmiş fetal bovin serumu (FBS) ve 25 ml 2.5 ml ilave edil…

Discussion

Tek doz rejimleri 5 intranazal uygulandığında polianhidrid nanoparçacık aşı platformları etkinliğini göstermiştir. Bu aşı dağıtım platformu tarafından uyarılan akciğerlerde ikamet fagositik hücre popülasyonlarının aktivasyon Ölçme potansiyel yeteneğinin değerlendirilmesi sonuçta adaptif bağışıklık yanıtları teşvik etmek için izin verir.

Özellikle akciğer lavaj sıvısında makrofaj hasat ve nanopartiküllerin farklı formülasyonları ile onl…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Yazarlar için Iowa State University Akım Sitometri Tesisi mali destek ve Dr Shawn Rigby için ABD Ordusu Tıbbi Araştırma ve Malzeme Komutanlığı (Grant Numaraları W81XWH-09-1-0386 ve W81XWH-10-1-0806) teşekkür etmek istiyorum Onun uzman teknik yardım.

Materials

Name of the reagent Company Catalog number Comments
      cAM Media
DMEM Cellgro 15-013-CV  
50 mM 2-mercaptoethanol Sigma M3148-25ML  
Penicillin/Streptomycin 10,000 μg/ mL Solution Cellgro 30-002-CI  
Fetal Bovine Serum Atlanta Biologicals S11150  
      FACS Buffer
Sodium chloride Fisher Scientific S671-500  
Sodium phosphate Fisher Scientific MK7868500  
Potassium chloride Fisher Scientific P217500  
Potassium phosphate Fisher Scientific P288-200  
BSA (Bovine Serum Albumin) Sigma A7888  
Sodium Azide Sigma S2002  
      Antibodies
Rat IgG Sigma I4341  
Anti-Ms CD16/32 eBioscience 16-0161  
Anti-Ms MHC II haplotype I-A/I-E, clone M5/114.15.2, conjugated to fluorescein isothiocyanate (FITC) eBioscience 11-5321  
Anti-mouse CD86, clone GL-1, conjugated to allophycocyanin (APC)-Cy7 Biolegend 105030  
Anti-mouse CD40, clone 1C10, conjugated to APC eBioscience 17-0401  
Anti-mouse CD209, clone 5H10, conjugated to Biotin eBioscience 13-2091  
Anti-mouse CD11b, clone M1/70, conjugated to Alexa Fluor 700 eBioscience 56-0112  
Anti-mouse F4/80, clone BM8, conjugated to phycoerythrin (PE)-Cy7 eBioscience 25-4801  
PE-Texas red conjugated Streptavidin BD Biosciences 551487  
      Other Supplies and Reagents
Ethanol Fisher Scientific A405-20 Used as 70% (v/v)
Compressed CO2 Linweld 16000060  
1 mL Syringe BD Biosciences 309659  
Sovereign 3 ½” Fr Tom Catcatheter Kendall 703021  
Biosafety Cabinet NUAIRE Series 22  
Dissection Scissors Fisher 138082  
Forceps Roboz RS-8254  
PBS, 1X without calcium and magnesium Cellgro 21-040-CM  
15 mL Centrifuge Tubes with Screw Cap VWR International 21008-216  
Six-well Tissue Culture Treated Plates Costar 3516  
Plastic Tube Racks Nalgene 5970  
Cell Scraper 24 cm TPP 99002  
5 mL Polystyrene Round-Bottom Tube Falcon 352008  
Pipet-aid XL Drummond 4-000-105  
10, 5, and 2 mL Pipettes Fisher 13-675  
200 and 10 μL micropipettors Gilson Pipetman F123601  
200 and 10 μL pipette tips Fisher 02-707  
BD Stabilizing Fixative BD Biosciences 338036  
Isoton II Diluent Beckman-Coulter 8546719  
Zap-oglobin II Lytic Reagent Beckman-Coulter 7546138  
Coulter Counter Polystyrene Vials Beckman-Coulter 14310-684  
Test Tubes BD Biosciences 352008  
      Equipment
Refrigerated Centrifuge Labnet 50075040  
Humidified Incubator CO2 Nuaire Model Autoflow 8500  
FACSCanto Flow Cytometer BD Biosciences 338960  
Coulter Particle Counter Z1 Beckman-Coulter WS-Z1DUALPC  
Sonicator Liquid Processing Equipment with Microtip Misonix Model No. S-4000  

Referências

  1. Mallapragada, S. K., Narasimhan, B. Immunomodulatory biomaterials. Int. J. Pharm. 364, 265-271 (2008).
  2. Torres, M. P., Vogel, B. M., Narasimhan, B., Mallapragada, S. K. Synthesis and characterization of novel polyanhydrides with tailored erosion mechanisms. J. Biomed. Mater. Res. A. 76, 102-110 (2006).
  3. Lopac, S. K., Torres, M. P., Wilson-Welder, J. H., Wannemuehler, M. J., Narasimhan, B. Effect of polymer chemistry and fabrication method on protein release and stability from polyanhydride microspheres. Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials. 91, 938-947 (2009).
  4. Torres, M. P., Determan, A. S., Anderson, G. L., Mallapragada, S. K., Narasimhan, B. Amphiphilic polyanhydrides for protein stabilization and release. Biomaterials. 28, 108-116 (2007).
  5. Ulery, B. D. Design of a Protective Single-Dose Intranasal Nanoparticle-Based Vaccine Platform for Respiratory Infectious Diseases. PLoS ONE. 6, e17642 (2011).
  6. Petersen, L. K., Xue, L., Wannemuehler, M. J., Rajan, K., Narasimhan, B. The simultaneous effect of polymer chemistry and device geometry on the in vitro activation of murine dendritic cells. Biomaterials. 30, 5131-5142 (2009).
  7. Petersen, L. K. Activation of innate immune responses in a pathogen-mimicking manner by amphiphilic polyanhydride nanoparticle adjuvants. Biomaterials. 32, 6815-6822 (2011).
  8. Torres, M. P. Polyanhydride microparticles enhance dendritic cell antigen presentation and activation. Acta. Biomater. 7, 2857-2864 (2011).
  9. Kirby, A. C., Coles, M. C., Kaye, P. M. Alveolar macrophages transport pathogens to lung draining lymph nodes. J. Immunol. 183, 1983-1989 (2009).
  10. Barletta, K. E. Leukocyte compartments in the mouse lung: Distinguishing between marginated, interstitial, and alveolar cells in response to injury. J. Immunol. Methods. , (2011).
  11. Rubins, J. B. Alveolar macrophages: wielding the double-edged sword of inflammation. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 167, 103-104 (2003).
  12. Sun, K., Gan, Y., Metzger, D. W. Analysis of Murine Genetic Predisposition to Pneumococcal Infection Reveals a Critical Role of Alveolar Macrophages in Maintaining the Sterility of the Lower Respiratory Tract. Infect. Immun. 79, 1842-1847 (2011).
  13. Morimoto, K. Alveolar Macrophages that Phagocytose Apoptotic Neutrophils Produce Hepatocyte Growth Factor during Bacterial Pneumonia in Mice. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 24, 608-615 (2001).
  14. Gordon, S., Taylor, P. R. Monocyte and macrophage heterogeneity. Nat. Rev. Immunol. 5, 953-964 (2005).
  15. Ulery, B. D. Polymer chemistry influences monocytic uptake of polyanhydride nanospheres. Pharm. Res. 26, 683-690 (2009).
  16. Petersen, L. K., Sackett, C. K., Narasimhan, B. High-throughput analysis of protein stability in polyanhydride nanoparticles. Acta Biomater. 6, 3873-3881 (2010).
  17. Irvin, C. G., Bates, J. H. Measuring the lung function in the mouse: the challenge of size. Respir. Res. 4, 4 (2003).

Play Video

Citar este artigo
Chavez-Santoscoy, A. V., Huntimer, L. M., Ramer-Tait, A. E., Wannemuehler, M., Narasimhan, B. Harvesting Murine Alveolar Macrophages and Evaluating Cellular Activation Induced by Polyanhydride Nanoparticles. J. Vis. Exp. (64), e3883, doi:10.3791/3883 (2012).

View Video