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Immunology and Infection

Acido retinoico incapsulato con nanoemulsione cationica come adiuvante per promuovere risposte sistemiche e mucose specifiche per le OVA

Published: February 23, 2024 doi: 10.3791/66270

Summary

In questo protocollo, abbiamo sviluppato un acido retinoico (RA) incapsulato in nanoemulsione cationica da utilizzare come adiuvante per promuovere risposte sistemiche e mucose antigene-specifiche. Aggiungendo l'artrite reumatoide approvata dalla FDA alla nanoemulsione, le sIgA antigene-specifiche sono state promosse nella vagina e nell'intestino tenue dopo l'iniezione intramuscolare della nanoemulsione.

Abstract

Le nanostrutture cationiche sono emerse come un adiuvante e un sistema di rilascio dell'antigene che migliora la maturazione delle cellule dendritiche, la generazione di ROS e l'assorbimento dell'antigene e quindi promuove risposte immunitarie antigene-specifiche. Negli ultimi anni, l'acido retinoico (RA) ha ricevuto una crescente attenzione per il suo effetto nell'attivare la risposta immunitaria della mucosa; tuttavia, per utilizzare l'artrite reumatoide come adiuvante della mucosa, è necessario risolvere il problema della sua dissoluzione, carico e consegna. Qui, descriviamo un sistema di rilascio di acido retinoico incapsulato in nanoemulsione cationica (CNE-RA) composto dal lipide cationico 1,2-dioleoil-sn-glicero-3-fosfocolina (DOTAP), acido retinoico, squalene come fase oleosa, polisorbato 80 come tensioattivo e trioleato di sorbitano 85 come co-tensioattivo. Le sue proprietà fisiche e chimiche sono state caratterizzate utilizzando la diffusione dinamica della luce e uno spettrofotometro. L'immunizzazione dei topi con la miscela di antigene (ovoalbumina, OVA) e CNE-RA ha aumentato significativamente i livelli di immunoglobulina A secretoria anti-OVA (sIgA) nel liquido di lavaggio vaginale e nel liquido di lavaggio dell'intestino tenue dei topi rispetto al solo OVA. Questo protocollo descrive un metodo dettagliato per la preparazione, la caratterizzazione e la valutazione dell'effetto adiuvante di CNE-RA.

Introduction

Gli adiuvanti sono spesso utilizzati per migliorare l'efficacia di un vaccino stimolando il sistema immunitario a rispondere più fortemente al vaccino, aumentando così l'immunità a un particolare agente patogeno1. L'adiuvante della nanoemulsione (NE) si riferisce a un sistema di dispersione colloidale con stabilità termodinamica emulsionando una certa proporzione di fase oleosa e fase acquosa per produrre un'emulsione sotto forma di acqua-in-olio (W/O) o olio-in-acqua (O/W)2. L'adiuvante di nanoemulsione O/W può produrre citochine e chemochine nel sito di iniezione, indurre la rapida aggregazione e proliferazione di importanti cellule immunitarie come monociti, neutrofili ed eosinofili, migliorare la risposta immunitaria e migliorare l'immunogenicità degli antigeni3. Attualmente, tre adiuvanti di nanoemulsione (MF59, AS03 e AF03) sono stati autorizzati per l'uso nei vaccini e hanno dimostrato una buona sicurezza ed efficacia4.

Tuttavia, l'immunità della mucosa è stata scarsamente affrontata dalle formulazioni adiuvanti attualmente autorizzate nella vaccinazione parenterale convenzionale5. È stato riportato che l'acido retinoico (RA) induce l'homing intestinale delle cellule immunitarie, ma la sua bassa polarità, la scarsa solubilità in acqua e la scarsa stabilità alla luce e termica ne limitano l'uso per una robusta vaccinazione enterica. Le nanoemulsioni offrono l'opportunità di aumentare la biodisponibilità di farmaci altamente lipofili e il nucleo oleoso degli adiuvanti per emulsioni O/W è adatto per sciogliere sostanze non polari come l'artrite reumatoide6. Pertanto, le nanoemulsioni possono essere utilizzate come vettori per l'artrite reumatoide al fine di ottenere il duplice effetto di risposta dell'immunità sistemica e dell'immunità della mucosa.

Rispetto ai sistemi di rilascio neutri o anionici, i sistemi di rilascio cationico hanno capacità di incapsulamento e rilascio dell'antigene relativamente efficienti, che possono migliorare l'immunogenicità degli antigeni 7,8,9. La carica cationica superficiale di una varietà di sistemi adiuvanti è importante per i loro effetti adiuvanti 10,11,12. La carica cationica è un fattore importante nel prolungare la ritenzione del vaccino nel sito di iniezione, aumentando la presentazione dell'antigene e prolungando la stimolazione dell'immunità cellulare nel corpo12.

Sulla base delle considerazioni di cui sopra, abbiamo sviluppato una nanoemulsione cationica per co-fornire efficacemente AR e antigeni. La dimensione delle particelle e il potenziale zeta della nanoemulsione sono stati determinati utilizzando la diffusione dinamica della luce (DLS) e le risposte immunitarie sistemiche e mucose della nanoemulsione combinata con OVA sono state valutate mediante iniezione intramuscolare13.

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Protocol

Gli esperimenti sugli animali sono stati eseguiti in conformità con la Guida all'uso e alla cura degli animali da laboratorio e approvati dal Comitato per il benessere e l'etica degli animali da laboratorio della Terza Università medica militare.

1. Preparazione di nanoemulsioni (EN)

  1. Per la preparazione in fase acquosa, sciogliere 0,15 g di polisorbato 80 in 28,2 mL di soluzione salina tamponata con fosfato (PBS) agitando a 40 °C.
  2. Per la preparazione in fase oleosa, utilizzare la formulazione in fase oleosa della nanoemulsione mostrata nella Tabella 1. Sciogliere il trileato di sornitano 85, il DOTAP e l'AR nello squalene agitando a 40 °C.
  3. Per la preparazione dell'emulsione O/W primaria, agitare magneticamente la fase oleosa a 1400 giri/min aggiungendo l'acquosa lentamente e goccia a una velocità di 1 mL/min. Pre-emulsionare la miscela utilizzando un emulsionante ad alto taglio a 30.000 giri/min per 6 minuti.
  4. Per l'omogeneizzazione ad alta pressione (HPH), trattare l'emulsione O/W primaria preparata sopra con un omogeneizzatore ad alta pressione per 12 cicli a 900 bar per ottenere una nanoemulsione omogenea nell'intervallo 160-190 nm.
  5. Al termine del processo, raccogliere l'emulsione in un pallone da 50 ml e sterilizzare l'emulsione con filtro attraverso una membrana filtrante in PES da 0,2 μm.
  6. Collegare il pallone alla linea Schlenk attraverso il catetere, ruotando il rubinetto a tre vie per collegare il sistema al tubo del vuoto e accendere la pompa del vuoto per creare il vuoto nel pallone. Quindi, ruotando il rubinetto a tre vie, collegare il sistema al tubo di Argon e riempirlo di Argon. Ripetere questo passaggio 3 volte per assicurarsi che il pallone sia pieno di Argon.
  7. Rimettere il tappo e sigillare con una pellicola di paraffine, avvolgere il matraccio in un foglio di stagnola e conservarlo a 4 °C.

2. Caratterizzazione delle nanoemulsioni

  1. Rilevamento delle dimensioni delle particelle e del potenziale zeta
    1. Accendere lo strumento e attendere 30 minuti affinché la sorgente di luce laser si stabilizzi.
    2. Diluire l'NE 50 volte con acqua ultrapura e aggiungere 1 mL di campione alla cella del campione corrispondente.
    3. Per misurare la dimensione delle particelle, impostare la temperatura a 25 °C, selezionare l'acqua come mezzo di dispersione e selezionare le piastre di plastica monouso come cella di misura. Caricare i campioni e misurare automaticamente. Riportare il valore medio di tre misurazioni ripetute per ciascun campione come risultato finale.
    4. Per la misurazione del potenziale zeta, impostare la temperatura a 25 °C. A causa della scelta della fase acquosa come mezzo di dispersione, selezionare il modello Smoluchowsi e la cella capillare ripiegata come cella di misura. Caricare i campioni e misurare automaticamente. Riportare la media di tre misurazioni replicate per ciascun campione come risultato finale.
  2. Determinazione della velocità di incapsulamento e della velocità di carico del farmaco
    1. Per determinare la quantità di AR caricata nel NE, utilizzare etanolo assoluto per demulsificare ed estrarre l'AR dal NE. A 5 μl di campione, aggiungere 995 μl di etanolo e determinare il contenuto di AR della soluzione utilizzando uno spettrofotometro a 355 nm. Confrontare l'assorbanza con una curva standard. Utilizzare la seguente equazione:
      Incapsulamento = carico effettivo di AR/peso del farmaco aggiunto
      Velocità di caricamento del farmaco = carico effettivo di AR / qualità del campione

3. Procedure di immunizzazione e raccolta dei campioni

  1. Procedura di immunizzazione e raggruppamento
    1. Gruppo topi Balb/C femmine di età compresa tra 6 e 8 settimane e del peso di circa 18-21 g in set da 5 per l'immunizzazione il giorno 0, il giorno 14, il giorno 28 secondo i seguenti gruppi sperimentali: (1) gruppo PBS, (2) gruppo ovoalbumina (OVA), (3) gruppo OVA+ NE-RA (OVA/NE-RA), (4) gruppo OVA+CNE-RA (OVA/CNE-RA).
    2. Immunizzare tutti i topi mediante iniezione intramuscolare nei muscoli del quadricipite superiore con 200 μL di diverse formulazioni di vaccino: 100 μL di emulsione e 15 μg di OVA assorbiti in 100 μL di PBS, miscelati prima della somministrazione. Iniettare 100 μL/zampa posteriore. Per i topi nel gruppo di controllo, somministrare solo PBS.
    3. Eutanasia: eutanasia di tutti i topi mediante iniezione intraperitoneale di 100 mg/kg di pentobarbital sodico all'1% 2 settimane dopo il completamento delle tre vaccinazioni.
    4. Raccolta ed elaborazione del campione: dopo l'eutanasia, utilizzare le forbici per aprire il torace dei topi e inserire una siringa direttamente nel cuore per aspirare circa 0,5 ml di sangue intero. Lasciare riposare il sangue per 2 ore a temperatura ambiente e poi centrifugare a 1800 x g per 5 minuti a 4 °C. Raccogliere il siero, l'aliquota e conservare a -80 °C per ulteriori analisi.
    5. Raccogliere sangue intero, milza, liquido di lavaggio vaginale (VLF), liquido di lavaggio broncoalveolare (BALF), liquido di lavaggio nasale (NLF) e liquido di lavaggio dell'intestino tenue (SILF).
  2. Isolamento dei linfociti splenici
    1. Immergere i topi in etanolo al 75% (v/v) per una breve sterilizzazione, trasferire i topi su un banco pulito. Tagliare la pelle sull'addome sinistro con le forbici, esporre e rimuovere la milza.
    2. Mettere la milza in una capsula di Petri contenente 3 mL di PBS, macinare e filtrare in una provetta da centrifuga da 15 mL utilizzando un setaccio (200 mesh, 70 μm) e un'asta di macinazione.
    3. Centrifugare le celle a 650 x g per 5 minuti a temperatura ambiente. Eliminare il surnatante e sospendere il precipitato con 3 mL di soluzione di lisi dei globuli rossi, incubare a temperatura ambiente per 5 minuti.
    4. Aggiungere 10 mL di PBS alla provetta e agitare bene per terminare la reazione, quindi centrifugarla a 650 x g per 5 minuti a temperatura ambiente.
    5. Scartare il surnatante e risospendere le cellule in 10 mL di PBS, aggiungere 20 μL della diluizione cellulare al contatore cellulare automatico per il conteggio delle cellule.
    6. Centrifugare le celle a 650 x g per 5 minuti a temperatura ambiente. Eliminare il surnatante e diluire le cellule a 1 x 106 cellule/mL con 1640 terreno completo (1% penicillina-streptomicina, 10% siero fetale bovino).
  3. Raccolta VLF: Sciacquare la vagina 4 volte con 75 μL di 1%BSA/PBST, combinare la soluzione di lavaggio e raccogliere in provette da centrifuga da 1,5 mL, centrifugare a 5000 x g a 4 °C per 20 minuti e raccogliere il surnatante con una pipetta e conservare a -80 °C.
  4. Collezione BALF e NLF
    1. Disinfettare i topi dopo il sacrificio con etanolo al 75% (v/v). Tieni il mouse a pancia in su e raddrizza il collo. Usa le forbici per praticare un'incisione longitudinale nella pelle del collo del topo e usa una pinza per separare i muscoli ed esporre adeguatamente la trachea.
    2. Tagliare la trachea attraverso una piccola apertura trasversale e inserire il tubo verso i polmoni, collegare la siringa al tubo e iniettare 0,5 mL di PBS nei polmoni ed estrarre, ripetere il risciacquo 3 volte e centrifugare a 650 x g a 4 °C per 5 minuti, conservare il surnatante (BALF) a -80 °C.
    3. Invertire il tubo nella cavità nasale, collegare la siringa al tubo e iniettare 0,5 ml di PBS, il liquido scorrerà attraverso la cavità nasale nella provetta da centrifuga da 1,5 ml. Aspirare il lavaggio dalla provetta da centrifuga e ripetere il risciacquo 2 volte, quindi centrifugare a 650 x g a 4 °C per 5 min, conservare il surnatante (NLF) a -80 °C.
  5. Collezione SILF
    1. Preparare una soluzione di PBS contenente 0,1 mg/mL di inibitore della tripsina, 50 mM/L DI EDTA-2Na, 1 mM/L di fenilmetilsulfonilfluoruro (PMSF) come soluzione di lavaggio dell'intestino tenue. Mescolare a temperatura ambiente per sciogliere e conservare a 4 °C.
    2. Tagliare l'intestino tenue lungo il tubo intestinale e immergerlo in 3 ml di liquido di lavaggio intestinale tenue. Mescolare agitando verticalmente a 15 giri/min per 30 minuti a 4 °C. Centrifugare a 1440 x g a 4 °C per 20 minuti e raccogliere il surnatante con una pipetta, quindi centrifugare a 5000 x g a 4 °C per 20 minuti. Conservare il surnatante (SILF) a -80 °C.

4. Valutazione della risposta anticorpale specifica per le OVA dopo somministrazione intramuscolare

  1. Determinare i livelli sierici di IgG, le sottoclassi di IgG1, IgG2a e i livelli di sIgA specifiche in VLF, BALF, NLF e SILF mediante saggio di immunoassorbimento enzimatico (ELISA).
  2. Per il rivestimento dell'antigene, diluire l'OVA a 5 μg/mL con il tampone di rivestimento e rivestire le piastre ELISA a 96 pozzetti per una notte a 4 °C con 100 μL di soluzione OVA per pozzetto.
  3. Lavare le piastre ELISA 5 volte con PBST e bloccare mediante incubazione con 250 μl di 1%BSA/PBST a 37 °C per 2 ore.
  4. Lavare le piastre ELISA 5 volte con PBST, quindi aggiungere 100 μl del campione diluito come descritto di seguito da testare e incubare a 37 °C per 1 ora. Siero diluito, VLF, BALF, NLF con 0,5% BSA/PBST, SILF diluito con siero fetale di vitello al 20% (FCS)/PBST.
    1. Iniziare diluendo il siero 1000 volte utilizzando una procedura di diluizione in due fasi: diluire 20 μL di siero a 1 mL, quindi diluire 25 μL di questo siero diluito a 500 μL. Utilizzare questa diluizione del siero per la rilevazione di IgG1, IgG2a.
  5. Aggiungere 200 μl di siero diluito a 1000x alla prima fila della piastra rivestita e aggiungere 100 μl di BSA/PBST allo 0,5% a tutti i pozzetti tranne la prima fila. Trasferire 100 μl dalla prima alla seconda fila e mescolare 10 volte con la pipetta. Ripetere questo passaggio fino alla riga 8 e scartare 100 μL di liquido, il siero di diverse concentrazioni è stato ottenuto per la rilevazione delle IgG.
  6. Eseguire una diluizione 1:1 di BALF, NLF e SILF per rilevare le IgA. Utilizzare la stessa procedura di diluizione per VLF come quella per il siero.
  7. Lavare le piastre ELISA 5 volte con PBST. Aggiungere 100 μL di IgG/IgG1/IgG2a/IgA di capra anti-topo coniugate con HRP (diluite 1:10000 con PBST) nei pozzetti appropriati e incubare a 37 °C per 40 minuti.
  8. Lavare le piastre ELISA 5 volte con PBST, aggiungere 100 μl di substrato ELISA TMB (altamente sensibile) e trasferire la piastra in un luogo protetto dalla luce per 5 minuti. Aggiungere immediatamente 100 μl di soluzione di arresto a 450 nm per il substrato TMB per arrestare la reazione.
  9. Misurare l'assorbanza (OD) a 450 nm per ciascun pozzetto e calcolare il titolo anticorpale prendendo 2,1 volte il valore sierico del topo del gruppo bianco come valore di risposta positiva.

5. Saggio ELISpot

  1. Seguire le linee guida per ELISpot Plus, utilizzare Mouse IFN-γ (ALP) del kit per eseguire i saggi.
  2. Rimuovere la piastra dalla confezione sigillata e lavare 4 volte con PBS sterile (200 μL/pozzetto). Condizionare la piastra con 1640 terreno completo (200 μL/pozzetto) e incubare per 30 minuti a temperatura ambiente.
  3. Rimuovere il terreno e aggiungere alla piastra la concentrazione aggiustata di sospensione linfocitaria preparata al punto 3.2.2 (100 μL/pozzetto), quindi aggiungere 100 μL dello stimolo, ovvero 1640 terreno completo contenente 20 μg/mL di terreno completo OVA257~264 o OVA323~339 o 1640. Porre la piastra in un'incubatrice umidificata a 37 °C con il 5% di CO2 per 48 ore. Avvolgere la piastra con un foglio di alluminio per evitare l'evaporazione.
  4. Eliminare la sospensione cellulare e lavare la piastra 5 volte con PBS (200 μL/pozzetto). Diluire l'anticorpo di rilevazione (R4-6A2-biotina) a 1 μg/mL in PBS contenente lo 0,5% di siero fetale di vitello (PBS-0,5% FCS). Aggiungere 100 μL/pozzetto e incubare per 2 ore a temperatura ambiente.
  5. Lavare la piastra come al punto 5.2. Diluire la streptavidina-ALP (1:1000) in PBS-0,5%FCS e aggiungere 100 μL/pozzetto, incubare per 1 ora a temperatura ambiente.
  6. Lavare la piastra come al punto 5.2. Filtrare la soluzione di substrato pronta all'uso (BCIP/NBT-plus) attraverso un filtro da 0,45 μm e aggiungere 100 μL/pozzetto. Sviluppa fino a quando non emergono macchie distinte.
  7. Arrestare lo sviluppo del colore lavando abbondantemente in acqua di rubinetto, rimuovere la plastica morbida e lasciare asciugare la piastra.
  8. Ispeziona e conta i punti in un lettore ELISpot.

6. Analisi statistica

  1. Analizzare le differenze tra i dati di 4 gruppi mediante ANOVA unidirezionale seguita da confronto multiplo Tukey post-test. Esprimere tutti i risultati come media ± SD. Il valore P inferiore a 0,05 è stato considerato significativo.

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Representative Results

In totale, sono state preparate quattro formulazioni di nanoemulsioni caratterizzate dalla dimensione delle particelle (Figura 1), dal potenziale zeta e dall'efficienza di incapsulamento, come presentato nella Tabella 2. La dimensione delle particelle era concentrata intorno a 160-190 nm e l'aggiunta di DOTAP ha invertito il potenziale Zeta della nanoemulsione. Le IgG sieriche specifiche per gli OVA e il livello di anticorpi del suo sottogruppo nel siero sono stati rilevati 2 settimane dopo la terza immunizzazione. Il vaccino adiuvante a nanoemulsione ha aumentato significativamente i titoli anticorpali IgG, IgG1 e IgG 2a specifici per le OVA nel siero (Figura 2). Ancora più importante, i livelli di sIgA specifiche nel liquido di lavaggio vaginale e nel liquido di lavaggio dell'intestino tenue sono stati significativamente aumentati quando l'OVA è stato adiuvato con CNE-RA (Figura 3). Nel test ELISpot non sono stati trovati punti significativi.

Figure 1
Figura 1: Diametro e distribuzione delle dimensioni. (A) Diametro delle dimensioni e distribuzione di NE-RA. (B) Dimensioni, diametro e distribuzione di CNE-RA. d.nm è il diametro medio delle particelle in nm. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 2
Figura 2: IgG sieriche specifiche per gli OVA e livelli di anticorpi del suo sottogruppo nel siero. IgG sieriche specifiche per gli OVA e i livelli di anticorpi del suo sottogruppo nel siero 2 settimane dopo il completamento delle tre immunizzazioni. (A) Valore Log2 dei titoli IgG. (B) Densità ottica IgG1 a 450 nm. (C) Densità ottica IgG2a a 450 nm. I dati sono espressi come media ± SD (n=5), ***: P<0,001. I confronti delle differenze tra i gruppi e il gruppo PBS sono mostrati direttamente sopra le colonne della figura e sono indicati come segue: ns: nessuna significatività, #p<0,05, ###p<0,001. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 3
Figura 3: IgA specifiche per gli OVA. SIgA specifiche per le ova nel liquido di lavaggio vaginale, nel liquido di lavaggio broncoalveolare, nel liquido di lavaggio nasale, nel liquido di lavaggio dell'intestino tenue. (A) Liquido di lavaggio vaginale, (B) liquido di lavaggio broncoalveolare, (C) liquido di lavaggio nasale e (D) liquido di lavaggio dell'intestino tenue. I dati sono espressi come media ± SD (n=5), ns: nessuna significatività, *p<0,05; p<0.001. I confronti delle differenze tra i gruppi e il gruppo PBS sono mostrati direttamente sopra le colonne della figura e sono indicati come segue: ns: nessuna significatività, ###p<0,001. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Campione Squalene Trioleato di sorbitano 85 DOTAP RA
NE-RA 1,5 g 0,15 g 0 60 mg
CNE-RA 1,5 g 0,15 g 45mg 60 mg

Tabella 1: La formulazione in fase oleosa delle EN.

Campione Dimensione media delle particelle (nm) Indice di polidispersione Potenziale zeta (mV) Efficienza di incapsulamento (%) Velocità di carico del farmaco (mg/mL)
NE-RA 182,9±3,4 0,18±0,02 -23,0±0,2 40 0.8
CNE-RA 162,7±4,2 0,16±0,01 42,2±0,5 40 0.8

Tabella 2: Caratteristiche fisico-chimiche delle EN.

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Discussion

In questo protocollo, abbiamo sviluppato un acido retinoico incapsulato in nanoemulsione cationica da utilizzare come adiuvante per promuovere risposte sistemiche e mucose antigene-specifiche. Rispetto ai tradizionali adiuvanti NE, presenta i seguenti due vantaggi. In primo luogo, in generale, la superficie degli O/W EN ha un'elevata carica negativa, che rende difficile caricare direttamente gli antigeni. Le EN cationiche possono adsorbire efficacemente antigeni peptidici o proteici e migliorare l'immunogenicità specifica. In secondo luogo, l'esperienza nella ricerca tradizionale sui vaccini ha dimostrato che è difficile stimolare la risposta della mucosa mediante iniezione sottocutanea o intramuscolare5. Aggiungendo l'artrite reumatoide approvata dalla FDA alla nanoemulsione 14,15,16, le sIgA specifiche per le ova sono state promosse nella vagina e nell'intestino tenue mediante iniezione intramuscolare. Questo protocollo non è stato convalidato in altri antigeni ad eccezione degli OVA. In studi futuri, i modelli animali di malattie correlate all'intestino possono essere utilizzati per valutare ulteriormente l'effetto e il meccanismo di CNE-RA nel migliorare la protezione del vaccino.

L'omogeneizzazione ad alta pressione, la miscelazione a taglio e gli ultrasuoni sono i metodi di emulsione ad alta energia più comuni utilizzati per preparare le NE, con l'omogeneizzazione ad alta pressione che fornisce la migliore omogeneità17. Tuttavia, i metodi di omogeneizzazione ad alta pressione richiedono spesso costose apparecchiature specializzate, con costi di preparazione elevati e problemi di raffreddamento non trascurabili18. Nei nostri esperimenti precedenti, è stato riscontrato che la pressione di omogeneizzazione e il numero di cicli avevano un effetto sulla dimensione delle particelle di EN e, entro un certo intervallo, maggiore era la pressione di omogeneizzazione e maggiore era il numero di cicli, minore era la dimensione delle particelle. La preparazione del colostro in emulsione olio in acqua converte efficacemente le fasi di olio e acqua in goccioline di grandi dimensioni e riduce il numero di cicli di omogeneizzazione. Se questo passaggio viene omesso, l'aumento del numero di cicli di omogeneizzazione può eventualmente portare a nano-emulsioni con la stessa dimensione e dispersione delle particelle. La sostituzione del PBS in fase acquosa con soluzione salina allo 0,9% o tampone citrato di sodio non ha avuto alcun effetto sulla dimensione delle particelle e sulla dispersione delle NE.

I lipidi cationici multipli sono ampiamente applicati nella progettazione del vaccino19, DOTAP è stato scelto per il fatto che è stato approvato per l'uso clinico, mostra una buona sicurezza ed è ben tollerato. Un'eccessiva carica positiva sulla superficie NE può portare a citotossicità. Per motivi di sicurezza, il tipo e la quantità di lipidi cationici devono essere presi in considerazione durante la preparazione di EN cationici. Altri lipidi cationici comunemente usati negli studi sui vaccini sono DLin-MC3-DMA ((6Z,9Z,28Z,31Z)-eptatriacont-6,9,28,31-tetraene-19-il4-(dimetilammino)butanoato)20, DMG-PEG2000 (1,2-dimiristoil-rac-glicero-3-metossipolietilenglicole-2000), DOTMA (N,N,N-trimetil-2,3-bis(octadec-9-en-1-ilossi)propan-1-amminio cloruro)21, DC-Chol (3β- [N-(N′,N′-dimetilamminoetano)-carbamoil]colesterolo cloridrato)22, e se possono essere utilizzati per preparare EN cationiche deve essere ulteriormente studiato.

Negli ultimi anni, l'artrite reumatoide ha attirato l'attenzione per la sua capacità di indurre l'homing delle cellule immunitarie nella mucosa intestinale attraverso varie vie, tuttavia, l'artrite reumatoide non è solo scarsamente solubile in acqua, ma anche instabile alla luce e all'ossigeno. Durante la preparazione e la conservazione delle EN, si dovrebbe prestare costante attenzione alla protezione dell'artrite reumatoide dalla luce e dall'ossigeno. L'artrite reumatoide si ossida rapidamente e si decompone se esposta alla luce e all'ossigeno, perdendo infine il suo effetto coadiuvante.

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Disclosures

Gli autori dichiarano di non avere conflitti di interesse in questo lavoro.

Acknowledgments

Questo studio è stato finanziato dal programma chiave della Fondazione per le scienze naturali di Chongqing (n. cstc2020jcyj-zdxmX0027) e dal progetto della Fondazione nazionale cinese per le scienze naturali (n. 32270988).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
1640 medium GIBCO, USA C11875500BT
450 nm Stop Solution for TMB Substrate Abcam ab171529-1000 mL
Automated Cell Counter Countstar, China IC1000
BSA Sigma-Aldrich, USA B2064-100G
Centrifuge 5810 R Eppendorf, Germany 5811000398
Danamic Light Scattering Malvern Zetasizer Nano S90
DOTAP CordenPharma, Switzerland O02002
ELISpot Plus: Mouse IFN-gamma (ALP) mabtech ab205719
Fetal Bovine Serum GIBCO, USA 10099141C
Full-function Microplate Reader Thermo Fisher Scientific, USA VL0000D2
Goat Anti-Mouse IgG1(HRP) Abcam ab97240-1mg
Goat Anti-Mouse IgA alpha chain (HRP) Abcam ab97235-1mg
Goat Anti-Mouse IgG H&L (HRP) Abcam Ab205720-500ug
Goat Anti-Mouse IgG2a heavy chain (HRP) Abcam ab97245-1mg
High pressure homogenizer ATS
MONTANE 85 PPI SEPPIC, France L12910
MONTANOX 80 PPI SEPPIC, France 36372K
OVA257–264 Shanghai Botai Biotechnology Co., Ltd. NA
OVA323-339 Shanghai Botai Biotechnology Co., Ltd. NA
Phosphate buffer saline ZSGB-bio ZLI-9061
Red Blood Cell Lysis Buffer Solarbio, China R1010
retinoic acid TCI, Japan TCI-R0064-5G
Squalene Sigma, USA S3626
T10 basic Ultra-Turrax IKA, Germany
TMB ELISA Substrate Abcam ab171523-1000ml
trypsin inhibitor Diamond A003570-0100
Tween-20 Macklin, China 9005-64-5
Ultraviolet spectrophotometer Hitachi U-3900

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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Questo mese in JoVE Numero 204 adiuvante vaccinale nanoemulsione cationica DOTAP acido retinoico OVA
Acido retinoico incapsulato con nanoemulsione cationica come adiuvante per promuovere risposte sistemiche e mucose specifiche per le OVA
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Li, G. C., Li, H. F., Jin, Z., Feng, More

Li, G. C., Li, H. F., Jin, Z., Feng, R., Deng, Y., Cheng, H., Li, H. B. Cationic Nanoemulsion-Encapsulated Retinoic Acid as an Adjuvant to Promote OVA-Specific Systemic and Mucosal Responses. J. Vis. Exp. (204), e66270, doi:10.3791/66270 (2024).

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