Tail-skin transplantation is a powerful model for studying T cell-dependent rejection and tolerance induction during allogeneic immune responses in mice. The advantages of this protocol are minor invasive surgery, and ease of monitoring with no need to sacrifice the recipient mouse.
The study of T cell responses and their consequences during allo-antigen recognition requires a model that enables one to distinguish between donor and host T cells, to easily monitor the graft, and to adapt the system in order to answer different immunological questions. Medawar and colleagues established allogeneic tail-skin transplantation in mice in 1955. Since then, the skin transplantation model has been continuously modified and adapted to answer specific questions. The use of tail-skin renders this model easy to score for graft rejection, requires neither extensive preparation nor deep anesthesia, is applicable to animals of all genetic background, discourages ischemic necrosis, and permits chemical and biological intervention.
In general, both CD4+ and CD8+ allogeneic T cells are responsible for the rejection of allografts since they recognize mismatched major histocompatibility antigens from different mouse strains. Several models have been described for activating allogeneic T cells in skin-transplanted mice. The identification of major histocompatibility complex (MHC) class I and II molecules in different mouse strains including C57BL/6 mice was an important step toward understanding and studying T cell-mediated alloresponses. In the tail-skin transplantation model described here, a three-point mutation (I-Abm12) in the antigen-presenting groove of the MHC-class II (I-Ab) molecule is sufficient to induce strong allogeneic CD4+ T cell activation in C57BL/6 mice. Skin grafts from I-Abm12 mice on C57BL/6 mice are rejected within 12-15 days, while syngeneic grafts are accepted for up to 100 days. The absence of T cells (CD3-/- and Rag2-/- mice) allows skin graft acceptance up to 100 days, which can be overcome by transferring 2 x 104 wild type or transgenic T cells. Adoptively transferred T cells proliferate and produce IFN-γ in I-Abm12-transplanted Rag2-/- mice.
El trasplante de órganos sólidos, como la piel, el corazón y los riñones es ahora un procedimiento estándar en la práctica médica en todo el mundo 1. Órganos trasplantados con éxito pueden ser rechazadas por la activación del sistema inmune receptor, que reconoce los antígenos principales de histocompatibilidad del donante. Por lo tanto los pacientes transplantados necesitan tratamiento con medicamentos inmunosupresores 2. El trasplante alogénico de piel en ratones fue establecido por Medawar y sus colegas en 1955 y ha sido útil para la identificación de las moléculas específicas que se describen más adelante como complejo mayor de histocompatibilidad (MHC) de clase I y II. Desde entonces, el modelo de trasplante de piel ha sido modificado y adaptado para estudiar el papel de los subconjuntos de células T y la relevancia de la química y la intervención biológica en la supresión de rechazo de injertos 2-4 continuamente. La piel de la oreja y el tronco son más difíciles de preparar y son más susceptibles a la hipoxia y la necrosis de la piel de la cola-5; Sin embargo,el procedimiento de trasplante es similar. Además, el seguimiento de trasplantes de cola de la piel es fácil debido a la textura del cabello característico de la piel.
Este artículo proporciona un procedimiento detallado de MHC de clase II desajuste trasplante de cola de la piel que permite el estudio de los diferentes aspectos de la T CD4 + rechazo de aloinjertos mediada por células y la tolerancia en ratones. La mutación natural de tres puntos en la molécula de MHC clase II IA B (llamado IA BM12) 6-9 es suficiente para inducir el rechazo de aloinjertos de piel en ratones C57BL / 6 8. La molécula de BM12 IA activa las células T CD4 + con diferentes receptor de células αβ-T (TCR) cadenas de ratones C57BL / 6, entre las que se identificaron las células T Vα2Vβ8-TCR-específicas con el fin de generar un ratón transgénico TCR-10. La transferencia adoptiva de células-TCR-específicos Vα2Vβ8 T se ha usado para establecer un modelo de rechazo en C57B inmunodeficienteL / 6 Rag2 – / – ratones transplantados con la piel IA BM12.
Las diferencias genéticas entre el donante y el receptor afectan el resultado de la aceptación y el rechazo de trasplante. Hay diferentes tipos de trasplantes: autoinjertos son los trasplantes de la persona beneficiaria misma; syngrafts y aloinjertos son los trasplantes de individuos genéticamente idénticos y no relacionados genéticamente, respectivamente. Aceptación de diferentes trasplantes de órganos alogénicos se ha demostrado por la intervención química y biológica en pacientes y modelos de ratón 11,3,4. En un enfoque básico, anti-CD3 tratados C57BL / 6 ratones mostraron una supervivencia prolongada de IA BM12 cola-piel (datos no publicados). El agotamiento de los CD4 + y CD8 + T las células antes del trasplante en ratones receptores resultó en la aceptación de MHC de clase I y II injertos no coincidentes (Apocalipsis en el 12). Curiosamente, el rechazo de injertos de piel depende de la presencia de células CD4 + </sup> Células T (rev. en 12). En este modelo, la orientación interacciones específicas entre diferentes células inmunes mediante el bloqueo de las moléculas coestimuladoras con anticuerpos o supresión con células T reguladoras podría inducir tolerancia (datos no publicados). De hecho, el bloqueo de ambos CD40 y CD28 dio lugar a la tolerancia 13,14 aloinjerto de piel a largo plazo.
Trasplante de Cola-piel es fácil de realizar y fácil de controlar en comparación con el trasplante de otros órganos. Además, los trasplantes de cola de la piel son fáciles de preparar y son menos susceptibles a la isquemia de otros tejidos de la piel. En contraste a los anestésicos inyectados, el uso de gas anestésico (isofluorano) durante el trasplante acorta tanto el procedimiento y el tiempo de recuperación destinatario. Curling del trasplante de cola de la piel, que puede conducir a la cicatrización de heridas incompleta y el rechazo del injerto, se evita mediante la aplicación de adhesivo de tejido. Además, el modelo de trasplante de piel de la cola-IA BM12 activa exclusivamente CD4 <sup> + Células T, tanto inmunocompetentes como ratones inmunodeficientes (de los mismos antecedentes genéticos) facilitar la interpretación de los resultados.
Este protocolo describe un modelo de ratón fiable, reproducible y fácilmente controlables que permite la intervención química y biológica. El modelo está diseñado para investigar el rechazo y la tolerancia a la inducción de los trasplantes de cola de la piel.
Trasplante de la piel es un método ampliamente utilizado para el estudio de rechazo y dependiente de las células T de la tolerancia. Desde que se estableció el modelo de trasplante de piel, se han aplicado varias adaptaciones y cambios. En el procedimiento descrito, IA BM12 trasplante de cola de piel se realiza con gas anestésico (isofluorano). El uso de la anestesia con gas reduce el tiempo de ejecución y la recuperación de los ratones, lo que disminuye la presión sobre los ratones trasplantados. El p…
The authors have nothing to disclose.
This work was supported by SNF grants PPOOA-_119204 and PPOOP3_144918 to S.W.R. We thank E. Palmer and B.T.H. Hausmann for mice and technical expertise.
Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
Betadine Standard solution | Mundipharma | ||
Cotton swab | Carl Roth GmbH | 31025060 | |
Dafalgan , UPSA | Bristol Myers Squibb SA | ||
Hansaplast Finger Strips | Beierdorf AG | REF.76861 | |
Histoacryl Tissue adhesive | Braun | REF.1050052 | |
Leukotape classic , 2cm x 10 m | BSN Medical SAS | REF.02204-00 | |
PBS, Phosphate-Buffered Saline, pH 7.4 | Invitrogen | 10010015 | GIBCO |
Sterile gauze, 5 x 5cm, 8ply | MaiMed GmbH | 21010 | |
Surgical instruments | FST | 11003-12 | Narrow pattern forceps, |
14095-11 | Fine iris scissor curved, | ||
14094-11 | Fine iris scissor | ||
14010-15 | Mayo scissors, | ||
14080-11 | Artery scissors ball tip 11.5 cm | ||
11021-14 | Tissue forceps | ||
Surgical Blade No.20 | Swann-Morton LTD | 3006 | Carbon Steel |
Surgical blade Handles | Swann-Morton LTD | ||
Syringe, 1ml | ARTSANA | disposable | |
Temgesic , Buprenorphine | ESSEX Chemie AG | 0.3mg/ml | |
Tissue Culture dishes 10 cm, 60.1 cm2 | TPP | ||
Vaseline | Vifor SA | ||
Warm pad | Solis | Type 223 |