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Artigo de método

Estabelecimento do modelo humanizado duplo do rato de TK-NOG para a patogénese HIV-associada do fígado

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DOI:

10.3791/58645

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11 de setembro de 2019

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Neste artigo

Resumo

Este protocolo fornece um método confiável para estabelecer camundongos humanizados com o sistema imunológico humano e células hepáticas. Os ratos imunodeficientes reconstituídos duplos conseguidos através da injeção pseudoaneurysms de hepatócitos humanos e de pilhas de haste hematopoietic de CD34+ são suscetíveis à infecção do vírus-1 da imunodeficiência humana e recapitulam dano de fígado como observado em Doentes infectados pelo VIH.

Resumo

Apesar da expectativa de vida aumentada dos pacientes contaminados com o vírus de imunodeficiência humana-1 (HIV-1), a doença de fígado emergiu como uma causa comum de sua morbosidade. A Imunopatologia hepática causada pelo HIV-1 permanece elusiva. Os modelos animais pequenos do xenograft com hepatócitos humanos e o sistema imunitário humano podem recapitular a biologia humana da patogénese da doença. Nisto, um protocolo é descrito para estabelecer um modelo humanizado duplo do rato com os hepatócitos humanos e o transplante de CD34+ hematopoietic/pilhas do progenitor (hspcs), para estudar a Imunopatologia do fígado como observado em pacientes HIV-contaminados. Para conseguir a reconstituição dupla, o macho TK-NOG (NOD. CG-Prkdcscid Il2rgtm1Sug TG (ALB-tk) 7-2/shijic) os camundongos são injetados intraperitonealmente com doses de ganciclovir (GCV) para eliminar as células hepáticas transgênicas do camundongo, e com treosulfano para condicionamento não mieloablativo, ambos facilitar o desenvolvimento de hepatócitos humanos (HEP) e do sistema imunológico humano (HIS). Os níveis da albumina humana (ALB) são avaliados para o Engraftment do fígado, e a presença de pilhas imunes humanas no sangue detectado pela citometria do fluxo confirma o estabelecimento do sistema imunitário humano. O modelo desenvolvido utilizando o protocolo aqui descrito assemelha-se a múltiplos componentes de lesão hepática por infecção pelo HIV-1. Seu estabelecimento poderia revelar-se essencial para estudos da co-infecção do vírus de hepatite e para a avaliação de antivirais e de drogas antiretroviral.

Introdução

Desde o advento da terapia antirretroviral, houve uma diminuição substancial nos óbitos relacionados à monoinfecção pelo HIV-1. Noentanto, adoença hepática surgiu como uma causa comum de morbidade em pacientes infectados pelo HIV1,2. Coinfecções de vírus da hepatite com infecção pelo HIV-1 são mais comuns, representando 10%-30% das pessoas infectadas pelo HIV nos Estados Unidos3,4,5.

A especificidade do hospedeiro do HIV-1 e dos vírus da hepatite limita a utilidade de pequenos modelos anima....

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Protocolo

Este protocolo foi aprovado pelo Comitê institucional de cuidados e uso de animais (IACUC) no centro médico da Universidade de Nebraska.

Nota: Obter a aprovação do IACUC local antes de realizar experimentos em animais.

1. processamento de sangue do cordão umbilical e o isolamento de HSPCs humanos

  1. Realize todas as etapas do protocolo condições estéreis em armários de fluxo laminar.
  2. Tome o sangue do cordão umbilical (CB) coletado em tubos heparinizados e faça o volume até 35 mL adicionando soro fisiológico tamponado por fosfato (PBS). Mergulhe a amostra em cima do meio de separa....

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Resultados

O estabelecimento de um modelo humanizado duplo do rato com fígado humano e pilhas imunes pode facilmente ser monitorado em cada etapa com ELISA muito simples e cytometry do fluxo, respectivamente. A citometria de fluxo é realizada regularmente para avaliar o desenvolvimento de um sistema imunológico funcional e para ver o efeito da infecção pelo HIV nas células imunes. Em camundongos humanizados duplos, o desenvolvimento de células imunes funcionais pode variar de 15% a 90% da porta do l.......

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Discussão

O fígado está comprometido e danificado em pacientes infectados pelo HIV24. Modelos experimentais de animais pequenos para o estudo de doenças hepáticas humanas na presença de HIV-1 é extremamente limitado, apesar da disponibilidade de alguns modelos animais cotransplantados com CD34+ hspcs e hepatócitos7,12, a 25. Em experimentos in vitro, os hepatócitos são mostrados para ter infecção por HIV.......

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Divulgações

Os autores não têm nada a revelar.

Agradecimentos

Este trabalho foi apoiado pelo Instituto Nacional de saúde conceder R24OD018546 (para L.Y.P. e SG). Os autores gostariam de agradecer a Weizhe li, Ph.D., pela ajuda em procedimentos cirúrgicos, Amanda Branch Woods, B.S., Yan Cheng para imunohistologia, membros da unidade de pesquisa de citometria de fluxo da UNMC diretor Phillip Hexley, Ph.D., Victoria B. Smith, B.S., e Samantha Wall, B.S., UNMC avançada microscopia membros do núcleo da instalação Janice A. Taylor, B.S., e James R. talaska, B.S., para o apoio técnico. Os autores reconhecem os Drs. Mamoru Ito e Hiroshi Suemizu da CIEA por fornecerem camundongos TK-NOG e o Dr. Joachim Baumgart por fornecerem treosulfan.....

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
27 agulhas G1/2"BD biosciences305109
30 agulhas G1/2"BD biosciences305106
5 mL de poliestireno  tubo de fundo redondo 12 mm x 75 mm estiloCorning352054
BD 1 mL Seringa Tuberculina Sem AgulhaBD biosciences309659
BD FACS array bioanalyzer BD BiosciencesPara verificação de pureza de células CD34+ eluídas 
Software de matriz BD FACSSoftware BD Biosciencespara análise de células CD34+ adquiridas na matriz FACS
BD FACS solução de liseBD Biosciences349202Para lisar glóbulos vermelhos
BD LSR IIBD BiosciencesInstrumento para aquisição de amostras de citometria de fluxo
BD  Tubo de Coleta de Sangue de Plástico VacutainerBD biosciencesBD 367874Para coletar Sangue do Cordão Umbilical
Albumina de Soro BovinoSigma-aldrichA9576
BuprenorfinaSubstância controlada e analgésico
CD14-PEBD Biosciences555398Específico para
CD19-BV605humano BD Biosciences562653Específico para CD34 humano
Kit MicroBead, humanoMiltenyi Biotec130-046-702Para isoação de    CD34+ HSPC
CD34-PE, humanoMiltenyi Biotec130-081-002Anticorpo usado para verificação de pureza de células CD34+ eluídas 
CD3-AF700BD Biosciences557943Específico para humanos
CD45-PerCPCy5.5BD Biosciences564105Específico para humanos
CD4-APCBD Biosciences555349Específico para
humanos CD8-BV421BD Biosciences562428Específico para
humanos Lâminas de contagem de célulasBio-rad1450015
Kit de Tecido Mini gDNA ChargeSwitchThermofisher CS11204 científicopara extração de DNA genômico do fone de ouvido
Sistema Cobas Amplicor v1.5 Bioanalisador Roche Molecular Diagnosticspara medir a carga viral
Aplicadores com ponta de algodão   McKesson24-106-2S
Citoqueratina-18 (CK18)DAKOM7010Específico para DMSO humano
(Dimetil sulfóxido)Sigma-aldrichD2650-5X5ML
Conjunto de extensão Microbore Slide Clamp(s) Fixed Male Luer Lock. L: 60 pol L: 152 cm PV: 0,55 mL Caminho do Fluido EstérilBD biosciences30914Anexado ao pipeta dispensador e à carga com HSPC e suspensão HEP
FACS Diva versão 6Software de citômetro de fluxo BD Biosciences
Soro Fetal Bovino (FBS)Gibco10438026
software de análise FLOWJO
v10.2
FLOWJO, Softwarede análise de citometria de fluxo
GanciclovirAPP Pharmaceuticals, Inc.315110Medicamento de prescrição
Greiner MiniCollect Tubos EDTAGreiner bio-one450475
Hepatócitos meio de descongelamento Triangle Research Labs MCHT50
Horizon Open Ligating Clip AppliersTeleflex537061Para segurar os clipes de ligadura
Hospira Sterile Water for InjectionACE surgical supply co. Inc.001-1187Para diluição de Buprenorfina (analgésico) Conjunto de
Quantificação ELISA de Albumina HumanaBethyl laboratoriesE80-129Para avaliar os níveis de albumina humana em soro de camundongo
Hepatócitos humanosTriangle Research Labs HUCP1  Hepatócitos humanos criopreservados, qualificados para indução 
Tesoura de íris, retaTed Pella, Inc.13295
LancetMEDIpointGoldenrod 5 mm
LS colunas Miltenyi Biotec130-042-401Usado para capturar microesferas CD34+ (seleção positiva)
Meio de Separação de Linfócitos (LSM)MP Biomedicals50494Para isoação de    linfócitos do sangue periférico
MACS MultiStandMiltenyi Biotec130-042-303contém separador Qudro MACS e colunas LS
McPherson-Vannas Micro Tesoura de Mola de DissecaçãoRoboz Surgical Instrument Co.RS-5605Usado para fazer uma incisão na pele para expor o baço
Micro Dissecação FórcepsRoboz Surgical Instrument Co.RS-5157para segurar e retirar o baço da cavidade peritoneal
camundongo CD45-FITCBD Biosciences553080específico para camundongos
PBS (Phosphate Buffered Saline)HycloneSH30256.02
Qudro MACS separador Miltenyi Biotec130-090-976comporta quatro colunas LS
RPMI 1640 mediumGibco11875093
StepOne Plus PCR em Tempo Real Instrumento usado pela Applied Biosystemspara genótipo
Pipeta de Dispensação Repetitiva Série Stepper 1mlDYMAX CORPT15469Usada para dispensar Suspensão HSPC e HEP de maneira controlada
Suturevet PGA sutura absorvente sintéticaHenry Schein Saúde Animal41178Sutura da pele e peritônio
TaqMan Expressão Gênica Master MixThermofisher scientific4369016
contador celular automatizado TC20Bio-rad1450102
camundongos TK-NOG Fornecido pelo Instituto Central de Animais Experimentais (CIEA, Japão; Drs. Mamoru Ito e Hiroshi Suemizu)
TreosulfanMedac GmbHFornecido pelo  Dr. Joachim Baumgart (medac GmbH) 
Tesoura Micro Tipo TrypanBio-rad1450022
Vannas, Reta, 80mm LTed Pella, Inc.1346Usado para fazer uma incisão na pele para expor o baço
Weck hemoclip clipes tradicionais de ligação de titânioEsuturas523700Para ligar o baço pós-injeção
necessário para aquisição de amostra deLLC

Referências

  1. Smith, C., et al. Factors associated with specific causes of death amongst HIV-positive individuals in the D:A:D Study. AIDS. 24 (10), 1537-1548 (2010).
  2. Puoti, M., et al. Mortality for liver d....

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Reimpressões e permissões

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