Summary

Genaue und einfache Messung der pro-inflammatorischen Zytokins IL-1β mit einem Vollblut Stimulation Assay

Published: March 01, 2011
doi:

Summary

Wir beschreiben eine einfache Immunoassay auf die Produktion von pro-inflammatorischen Zytokinen wie IL-1 beta Produktion, bei Patienten mit autoinflammatorisches Phänotypen zu messen. Durch Aktivierung von Zellen in Vollblut-Kulturen mit pathogen-associated molecular patterns, speziell mit Lipopolysaccharid kann Zytokinsekretion bequem in Vollblut Überstände ausgewertet werden.

Abstract

Entzündliche Prozesse, die sich aus der Sekretion von löslichen Mediatoren von Immunzellen, die verschiedenen Erscheinungsformen in der Haut, Gelenke und andere Gewebe sowie veränderte Zytokin-Homöostase führen. Das angeborene Immunsystem spielt eine entscheidende Rolle bei der Anerkennung Krankheitserreger und andere endogene Gefahr Reize. Einer der wichtigsten Zytokine durch angeborene Immunsystem Zellen freigesetzt wird Interleukin (IL) -1. Daher verwenden wir eine Vollblut-Stimulation Assays, um die Sekretion von inflammatorischen Zytokinen zu messen und gezielt der pro-inflammatorischen Zytokine IL-1β 1, 2, 3.

Patienten mit genetischen Störungen des angeborenen Immunsystems verursacht autoinflammatorisches Syndrome zeigen eine übertriebene Version von reifen IL-1β nach Stimulation mit LPS allein. Um das angeborene Immunsystem Komponente der Patienten, die mit entzündlichen-assoziierten Erkrankungen derzeit zu bewerten, verwenden wir einen spezifischen Immunoassay für die zelluläre Immunantwort zu pathogen-associated molecular patterns (PAMPs), wie die gram-negative bakterielle Endotoxine zu erkennen, Lipopolysaccharid (LPS ). Diese PAMPs werden durch Erreger recognition receptors (PRR), die auf die Zellen des angeborenen Immunsystems 4, 5, 6, 7 gefunden werden anerkannt. Eine primäre Signal, LPS, in Verbindung mit einem sekundären Signal, ATP, ist notwendig für die Aktivierung der Inflammasom, ein Multiproteinkomplex, dass Pro-IL-1β Prozesse ihrer reifen, bioaktive Form 4, 5, 6, 8, 9, 10.

Die Vollblut-Assay erfordert nur minimale Probe Manipulation Zytokin-Produktion zu bewerten, wenn andere Methoden, die arbeitsintensive Isolierung und Kultivierung von spezifischen Zellpopulationen erfordern verglichen. Diese Methode unterscheidet sich von anderen Vollblut Stimulation Assays, sondern als Verdünnen von Proben mit einem Verhältnis von RPMI-Medium, führen wir eine weiße Blutzelle direkt count aus verdünntem Vollblut und damit zu stimulieren eine bekannte Anzahl von weißen Blutzellen in Kultur 2. Die Ergebnisse dieser besonderen Vollblut-Assay zeigen eine neuartige Technik nützlich bei der Aufklärung Patientengruppen präsentiert mit autoinflammatorisches Pathophysiologien.

Protocol

1. Sammlung von Vollblut Besorgen Sie sich ein Minimum von 10 ml peripheres Blut von Betroffenen sowie Alter und Geschlecht gegenübergestellten gesunden Kontrollgruppe. Das venöse Blut muss in Natrium-Heparin enthaltende Vacutainer Blutentnahmeröhrchen gesammelt werden, anstatt die andere Gerinnungshemmer wie EDTA, und umgekehrt mehrmals, um die ordnungsgemäße Mischung mit dem Natrium-Heparin zu gewährleisten. Beachten Sie, dass 10 mL der minimalen Volumen von Vollblut für die Beschichtung Proben in zw…

Discussion

Die Vollblut-Assay beschrieben ist eine einfache Methode, die genauer imitiert physiologischen Bedingungen zu anderen Techniken, die Zell-Isolierung und umfangreiche Stichprobe Bearbeitung und Manipulation erfordern würde verglichen. Diese Methode nutzt die Cellometer Vision mit AO zum weißen Blutkörperchen im Vollblut zu zählen und daher bietet die Möglichkeit, präzise Standardisierung Proben auf Zell-Zahlen.

Es ist zu beachten, dass für diesen Test, Vollblut in Heparin-Natrium-Röhr…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Diese Arbeit wurde durch die Interne Research Program des National Institute of Arthritis and Bewegungsapparates und Hautkrankheiten der National Institutes of Health unterstützt.

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Sodium Heparin Blood Collection Tubes   BD 366480  
RPMI 1640 Media   GIBCO 21870-100  
Acridine Orange   Invitrogen A3568  
Cellometer Vision   Nexcelom Bioscience   Contact company for instrument information
Cellometer Cell Counting Chambers   Nexcelom Bioscience CHT4-SD100  
24-well Tissue Culture Plate   Corning Costar 3524  
Ultra Pure E. coli K12 LPS   InvivoGen tlrl-eklps  
Adenosine 5´-tripohasphate disodium salt hydrate   Sigma-Aldrich A26209  
Bio-plex 200 system   Bio-Rad   Contact company for instrument information
Bio-Plex Pro human cytokine x-plex assay   Bio-Rad   x-plex assays are custom made according to specified cytokines of interest

References

  1. Martinon, F., Mayor, A., Tschopp, J. The inflammasomes: guardians of the body. Annu Rev Immunol. 27, 229-265 (2009).
  2. Thurm, C. W., Halsey, J. F. Measurement of cytokine production using whole blood. Curr Protoc Immunol. 66, 7-18 .
  3. Mariathasan, S. Cryopyrin activates the inflammasome in response to toxins and ATP. Nature. 440, 228-232 (2006).
  4. Gabay, C., Lamacchia, C., Palmer, G. IL-1 pathways in inflammation and human diseases. Nat Rev Rheumatol. 4, 232-241 (2010).
  5. Franchi, L., Elgenbrod, T., Muñoz-Planillo, R., Nuñez, G. The inflammasome: a caspase-1-activation platform that regulates immune responses and disease pathogenesis. Nat Immunol. 3, 241-247 (2009).
  6. Sims, J. E., Smith, D. E. The IL-1 family: regulators of immunity. Nat Rev Immunol. 2, 89-102 (2010).
  7. Haug, R., Joø, G. B., Westvik, A. B., Kierulf, P. Chemokine production and pattern recognition receptor (PRR) expression in whole blood stimulated with pathogen-associated molecular patterns (PAMPs. Cytokine. 32, 304-315 (2005).
  8. Netea, M. G. Differential requirement for the activation of the inflammasome for processing and release of IL-1bin monocytes and macrophages. Blood. 113, 2324-2335 (2009).
  9. Latz, E. The inflammasomes: mechanisms of activation and function. Curr Opin Immnol. 22, 28-33 (2010).
  10. Masters, S. L., Simon, A., Aksentijevich, I., Kastner, D. L. Horror autoinflammaticus: the molecular pathophysiology of autoinflammtory disease. Annu Rev Immunol. 27, 621-668 (2009).
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Cite This Article
Yang, B., Pham, T., Goldbach-Mansky, R., Gadina, M. Accurate and Simple Measurement of the Pro-inflammatory Cytokine IL-1β using a Whole Blood Stimulation Assay. J. Vis. Exp. (49), e2662, doi:10.3791/2662 (2011).

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