비장 세포 생물학 및 이식 면역을 연구 하기 위한 혈관 화 된 이종 화제 비장 이식의 마우스 모델
Summary
이 프로토콜은 비장 세포의 운명과 장 수를 연구 하는 강력한 도구 역할을 하는 기술적으로 도전적인 모델 인 바소 이종 화제 비장 이식의 마우스 모델의 수술 단계를 자세히 설명 하 고, 별개의 비장의 메커니즘 세포 집단은 질병 진행 및 이식 면역에 있다.
Abstract
비장은 면역 및 조 혈 시스템의 항상성에 중요 한 역할을 하는 독특한 림프 기관. 원인에 관계 없이 비장 절제술을 받은 환자는 압도적 인 사후 비장 절제술 감염을 개발 하 고 깊은 정 맥 혈전 증과 악성 종양의 증가 위험을 경험 하는 경향이 있다. 최근, 역학 연구는 비장 절제술은 심혈 관 질환의 발생과 관련 될 수 있음을 표시, 비장의 생리 적 기능이 아직 완전히 인식 되지 않은 것을 시사. 여기서, 우리는 혈관 화 된 이종 화제 비장 이식의 마우스 모델을 소개 하 고,이는 상이한 생물학적 과정에서 비장 면역 세포 서브 세트의 기능 및 행동 활동을 연구 하기 위해 활용 될 수 있을 뿐만 아니라, 또한 시험 하는 강력한 도구가 될 수 있다 특정 질병에서 비장 이식의 치료 잠재력. 이 모형의 주요 외과 단계는 기증자 비장 수확, 수령인 기본 비장의 제거, 및 비장 접목 혈관 신생을 포함 합니다. 콘 제 닉 마우스 균 주를 사용 하 여 (예를 들면, 마우스 CD 및 CD를 가진 생쥐), 우리는 신 유전학 이식 후에, 기증자 유래 비장 림프 구와 골수성 세포가 이식 수술의 날 초기에 접목에서 이전 된 것을 관찰 했습니다. 여러 유형의 받는 사람 세포의 유입, 따라서 독특한 키메라를 생성. 비교적 어려운 기술에도 불구 하 고,이 절차는 > 90% 성공률으로 수행 할 수 있습니다. 이 모델은 비장 유래 면역 세포에 대 한 별개의 역할을 발견 할 수 있는 좋은 기회를 제공 하 여 정상 상태 및 비장의 이식에 따라 질병 설정 시의 운명, 장 수 및 기능을 추적 허용 다른 질병 과정.
Introduction
비장 본문에 가장 큰 보조 림프 장기 이며 면역 및 조 혈 시스템에 중요 하다. 그 기능은 주로 두 가지 형태학 적으로 별개의 구획, 적색 펄프 및 백색 펄프1에 의해 수행 된다. 적색 펄프는 망상 섬유, 망상 세포 및 관련 대 식 세포로 구성 된 정 맥 공동 및 비장 코드의 입체 메시 작업입니다. 이 독특한 구조는 붉은 펄프가 외국 물질과 오래 되거나 손상 된 적혈구를 제거 하는 효과적인 혈액 필터 역할을 할 수 있습니다. 백색 펄프는 모 낭을 포함 하 고, 한계 구역 및 periarteriolar 림프의 보호관 (PAL) 및 항 원 포착 및 처리, 림프 구 유도, 변환, 증식 및 성숙에 대 한 중요 한 사이트입니다2. 그럼에도 불구 하 고 비장은 림프절과 같은 다른 림프 기관이 기능을 수행 할 수 있으며 비장의 손실이 일반적으로 사망으로 이어지는 것이 아니기 때문에 일반적으로 분배 가능한 기관으로 간주 되었습니다. 비장 절제술 따라서 널리 비장 부상 또는 양성 혈액 질환 환자에 대 한 치료 방법으로 수행 된3. 그러나, 비장 절제술을 가진 환자는 많은 장기 합병증을 직면 합니다. 세균 감염은 비장 절제술의 최고 인식 합병증 이다4,5. 최근, 압도적인 후 비장 절제술 패 혈 증은 높은 사망률과 관련 된 비장 절제술의 집중적 인 합병증으로 인식6. 더욱이, 최근의 역학 연구는 비장 절제술이 심혈 관 질환의 발생과 관련 될 수 있음을 나타내며, 비장의 추가 생리 기능을 탐구 하는 것을 제안7,8.
비장 자동 이식 및 비장 allotransplantation 모두 클리닉에서 활용 되었습니다. 현재, 비장에 의해 자동 이식 큰 전조에 만든 파우치에 비장 조직의 섹션을 이식 하 여 외상 비장 절제술 후 비장 기능을 보존 하기 위한 유일한 가능성으로 간주 됩니다9,10. 그러나이 수술의 효능은 수술 후 합병증으로 인해 비장 조직의 무 균 괴 사와 수술 후 유착으로 인 한 작은 창 자 폐색이 발생할 수 있습니다 (11). 비장 allotransplantation 다중 내장 이식12에 관여 합니다. 다중 내장 이식 으로부터의 임상 증거는 비장 allotransplantation 이식 편대 숙주 질환 (GVHD)을 유발 하지 않고 작은 창 자 이식 거부에서 보호 역할을 할 수 있음을 시사한다. 그러나 다중 내장 이식의 구성 요소로 서 비장 allotransplantation의 유익한 효과에 관한 문학은 여전히 제한적 이며 근본적인 기전이 정의 될 수 있다. 2006에서, Yair Reisner et은 마우스에 T 세포가 없는 배아 비장 조직을 이식 하 여 혈우병을 치료할 수 있다고 보고 하였으며, 유전자 질환 인 GVHD (13)를 유발 하지 않고, 비장 이식이 치료 약속을 보유 하 고 있음을 지지 한다 특정 질병. 따라서, 비장 이식의 치료 가능성에 대 한 추가 조사에 대 한 필요성이 있다.
비장 이식의 동물 모델은 비장 이식의 잠재적 인 치료 효과를 테스트 할 뿐만 아니라 질병 진행에서 비장 유래 면역 세포의 비 평가 기능을 탐구 하는 것이 중요 합니다. 실험적인 전체 비장 이식 모델은 코헨14에 의해 검토로 1900 년대 초 이후 문서화 되었습니다. 1969, coburn 리처드 j.와이 외. 쥐에 비장 이식의 기술15,16. 더 최근, 소용돌이 스키 FK 외. 비장 이식17의 마우스 모델을 설명 했다. 쥐 모델에 비해, 비장 이식의 마우스 모델은 여러 가지 고유 한 장점으로 인해 더 매력적 이다. 예를 들어, 마우스 모델을 활용 하 여 쥐 모델에서 사용할 수 없는 광대 한 다양 한 시 약 들에 접근할 수도 있습니다. 또한, 콘 제 닉 마우스 (예를 들어, CD를 사용 하는 마우스, 예컨대)를 이용 하 여 비장이 식은, 비장 (18)의 운명, 장 수 및 기능을 추적 하는 것을 가능 하 게 한다. 소용돌이 스키 FK 외에 의해 작업을 기반으로17, 우리는 또한 쥐에 비장 이식의이 간단 하 고 향상 된 프로토콜을 설립. 아래에 설명 된 프로토콜은 신뢰성과 타당성을 표준화 된 방식으로 결합 하 고 비장 생물학 및 이식 면역을 연구 하는 도구로 활용할 수 있습니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
강력한 증거가 나왔다 비장 유래 단 핵 구는 동맥 경화 증 등의 멸 균 염증 과정에서 중요 한 역할을 한다19, 급성 허 혈 성 뇌 (20 ) 또는 폐 부상18뿐만 아니라 심근 I/R 부상 및 리 모델링21,22,23. 이 보고서는 심혈 관 질환이 중요 한 (특히 그것은 세계적으로 번호를 하나의 살?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
저자는 노스웨스턴 대학 종합 이식 센터와 자원 및 자금 지원을 위한 의학 연구 코어 프로그램의 Feinberg 학교 감사 합니다. 구체적으로, 유 세포 분석 및 조직학 서비스는 노스웨스턴 대학교 유 세포 분석 핵심 시설과 마우스 조직학 및 표현 형 실험실에 의해 제공 되었으며, 각각은 로버트 H에 게 수 여 되는 NCI P30-CA060553에 의해 지지 되 고 있다. 루 리 종합 암 센터. 이 원고를 교정 해 주셔서 감사 합니다.
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 |
Referências
- Cesta, M. F. Normal structure, function, and histology of the spleen. Toxicologic Pathology. 34 (5), 455-465 (2006).
- Mebius, R. E., Kraal, G. Structure and function of the spleen. Nature Reviews Immunology. 5 (8), 606-616 (2005).
- Misiakos, E. P., Bagias, G., Liakakos, T., Machairas, A. Laparoscopic splenectomy: Current concepts. World Journal of Gastrointestinal Endoscopy. 9 (9), 428-437 (2017).
- Kristinsson, S. Y., Gridley, G., Hoover, R. N., Check, D., Landgren, O. Long-term risks after splenectomy among 8,149 cancer-free American veterans: a cohort study with up to 27 years follow-up. Haematologica. 99 (2), 392-398 (2014).
- Thai, L. H., et al. Long-term complications of splenectomy in adult immune thrombocytopenia. Medicine (Baltimore). 95 (48), e5098 (2016).
- Sinwar, P. D. Overwhelming post splenectomy infection syndrome – review study. International Journal of Surgery. 12 (12), 1314-1316 (2014).
- Rorholt, M., Ghanima, W., Farkas, D. K., Norgaard, M. Risk of cardiovascular events and pulmonary hypertension following splenectomy – a Danish population-based cohort study from 1996-2012. Haematologica. 102 (8), 1333-1341 (2017).
- Crary, S. E., Buchanan, G. R. Vascular complications after splenectomy for hematologic disorders. Blood. 114 (14), 2861-2868 (2009).
- Di Carlo, I., Pulvirenti, E., Toro, A. A new technique for spleen autotransplantation. Surgical Innovation. 19 (2), 156-161 (2012).
- Holdsworth, R. J. Regeneration of the spleen and splenic autotransplantation. British Journal of Surgery. 78 (3), 270-278 (1991).
- Tzoracoleftherakis, E., Alivizatos, V., Kalfarentzos, F., Androulakis, J. Complications of splenic tissue reimplantation. Annals of the Royal College of Surgeons of England. 73 (2), 83-86 (1991).
- Kato, T., et al. Transplantation of the spleen: effect of splenic allograft in human multivisceral transplantation. Annals of Surgery. 246 (3), 436-444 (2007).
- Aronovich, A., et al. Correction of hemophilia as a proof of concept for treatment of monogenic diseases by fetal spleen transplantation. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 103 (50), 19075-19080 (2006).
- Cohen, E. A. Splenosis; review and report of subcutaneous splenic implant. Archives of surgery. 69 (6), 777-784 (1954).
- Coburn, R. J. Spleen transplantation in the rat. Transplantation. 8 (1), 86-88 (1969).
- Lee, S., Orloff, M. J. A technique for splenic transplantation in the rat. Surgery. 65 (3), 436-439 (1969).
- Swirski, F. K., et al. Identification of splenic reservoir monocytes and their deployment to inflammatory sites. Science. 325 (5940), 612-616 (2009).
- Hsiao, H. M., et al. Spleen-derived classical monocytes mediate lung ischemia-reperfusion injury through IL-1beta. Journal of Clinical Investigation. 128 (7), 2833-2847 (2018).
- Robbins, C. S., et al. Extramedullary hematopoiesis generates Ly-6C(high) monocytes that infiltrate atherosclerotic lesions. Circulation. 125 (2), 364-374 (2012).
- Kim, E., Yang, J., Beltran, C. D., Cho, S. Role of spleen-derived monocytes/macrophages in acute ischemic brain injury. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 34 (8), 1411-1419 (2014).
- Bronte, V., Pittet, M. J. The spleen in local and systemic regulation of immunity. Immunity. 39 (5), 806-818 (2013).
- Wang, N. P., et al. Recruitment of macrophages from the spleen contributes to myocardial fibrosis and hypertension induced by angiotensin II. Journal of the Renin-Angiotensin-Aldosterone System. 18 (2), 1470320317706653 (2017).
- Tian, Y., et al. The spleen contributes importantly to myocardial infarct exacerbation during post-ischemic reperfusion in mice via signaling between cardiac HMGB1 and splenic RAGE. Basic Research in Cardiology. 111 (6), 62 (2016).
- Jang, Y., et al. Cutting Edge: Check Your Mice-A Point Mutation in the Ncr1 Locus Identified in CD45.1 Congenic Mice with Consequences in Mouse Susceptibility to Infection. Journal of Immunology. 200 (6), 1982-1987 (2018).
