분리 및 다른 세 쥐 흉선 이식의 이식.
Summary
This report provides a detailed description of transplanting murine thymi from different aged donor mice under the kidney capsule of immunodeficient mouse recipients. The goal of this approach is to model T cell development and thymic selection events in vivo.
Abstract
흉선 선택의 효과를 조절하는 메커니즘은 잘못 정의 된 남아 있습니다. 생체가 자신과 외부 항원에 특이적인 T 세포의 발달 및 선택 분석 여기에 제시된 방법이 있습니다. 방법은 면역 결핍 SCID받는 사람에 다양한 세 생쥐에서 파생 된 흉선 이식의 이식을 수반한다. 비교적 짧은 시간 동안받는 완전히 주입 흉선 이식편 유래의 T 세포로 재구성된다. 흉선 세포 만 분리시 흉선 시드가 선택을 거쳐 성숙한 T 세포로 발달. 이와 같이, 연령 의존적 흉선 이벤트 함수로서 접목 T 세포의 특성 및 특이성의 변화가 평가 될 수있다. 전문 기술이 성공적 흉선 이식 필요하지만,이 방법은 생체 내 비정상적 흉선 기능 및 / 또는 homeostas의 결과로 인한 또는 병리 광범위한 연구하는 독특한 전략을 제공한다이다.
Introduction
T는 흉선 세포 발달에 중요한 이벤트가 1을 발생하는 기관이다. 상주 흉선 세포는 T 세포 수용체 (TCR) α 및 β 유전자의 재 배열시, 흉선 (2)의 피질 및 수질 지역 lymphostromal와 항원 제시 세포 (APC)와 일련의 상호 작용을 겪는다. 흉선 양성 선별은 호스트 주요 조직 적합성 복합체 (MHC) 클래스 I 및 II 분자 2-3의 컨텍스트에서 항원 성 펩타이드를 인식 흉선 세포를 생산하기 위해 피질 흉선 상피 세포 (TEC)에 의해 매개된다. 이후 흉선 음의 선택은 수질 TEC 또는 수지상 세포 (DC) MHC 클래스 I 및 II 분자 (3)에 의해 결합 된 자기 단백질로부터 유래 된 것을 본 펩타이드와의 상호 작용에 의해 구동 자기 반응성 흉선 세포의 정화를 수반한다. 이 프로세스의 최종 결과는 광범위한 스펙트럼 응답 할 수 성숙한 CD4 + 및 CD8 + T 세포의 풀의 설립이다외국 항원의 자기 단백질 4 최소한의 반응성을 전시한다.
흉선 선택 이벤트 효율 성숙 흉선, 골수 및 피질 TEC, 흉선 DC의 서브셋 조성물의 주파수 및 흉선 전구체 (3)의 소스를 포함 요인의 호스트에 의해 영향을 받는다. 특히, 비정상적인 흉선 선택은 각각 장애인 부정적 또는 긍정적 인 선택에서 발생하는자가 면역 5 또는 면역 결핍 병리,이 발생할 수 있습니다. 흉선 선택을 조절하는 분자 이벤트는, 그러나, 제대로 이해된다. 체외은 재 응집 흉선 기관 배양 (RTOC) 6으로 접근, 흉선 선택과 관련된 기본 이벤트를 분석하는 데 유용 할 수 있지만 완전히 진행의 역학을 요점을 되풀이하지 입증했다 생체 이벤트에서. 따라서이 흉선 이식 기반 접근법은 생체 (7)에 더 연구 흉선 세포 선택 이벤트에 설립되었다 </s>까지.
이 프로토콜은 면역 결핍 SCID받는 마우스로 신생아와 성인 기증자 마우스에서 thymi 이식에 대해 설명합니다. 이 기술은 양극과 음극 흉선 선택뿐만 아니라, 개체 발생 동안 다양한 T 세포 서브 세트의 흉선 출력을 조절 메커니즘의 연구를 허용한다. 최근에,이 접근법은 흉선 선택의 효율성은 초기 자기 반응성 T 세포의 증가 된 발달 선도 마우스에서 생후 제한된다는 것을 입증하기 위해 사용하고, 외부 항원 7 감소 T 세포 레퍼토리 특정되었다.
Protocol
Representative Results
Discussion
Events regulating thymic selection are poorly understood. Recent studies have demonstrated ontogenic changes in the efficiency of selection. Coupling this approach with different transgenic thymus donor and recipient mice will further facilitate studies to identify the events and parameters that regulate thymic selection. Notably, thymic transplantation is used for the treatment and management of T cell and thymic disorders seen for instance in athymic infants lacking functional T cells and in patients with DiGeorge synd…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported by funding received from the National Institutes of Health (1R01AI083269).
Materials
| Ethanol | Decon Laboratories | 2705HC | |
| PBS | GIBCO | 14190-144 | pH 7.2 |
| Betadine Solution | Purdue Products | 67618-150-17 | |
| 18 gauge needle | BD | 305195 | |
| Sutures (1.0 metric) | Ethicon | J493G | 18" (45cm) |
| AUTOCLIP Wound Clips (9mm) | Clay Adams® Brand | 427631 | |
| Transfer pipette | Fisher Scientific | 13-711-20 | Sterile, disposable |
| Mouse anti-CD3 Ab | eBioscience | 11-0031-85 | Clone: 1452C11 |
| Mouse anti-CD4 Ab | eBioscience | 48-0042-82 | Clone: RM4-5 |
| Mouse anti-CD8 Ab | eBioscience | 25-0081-82 | Clone: 53-6.7 |
| Lancet | Medipoint | Goldenrod 4mm | |
| Pacific Orange Succinimidyl Ester, Triethylammonium Salt | Invitrogen | P30253 | |
| 96-well round botton polypropylene plates | Corning | 3365 | |
| 1.2mL polypropylene cluster tubes | Corning | 4401 | |
| 5mL polypropylene round-bottom tubes | BD | 352002 | |
| 40uM Nylon Cell Strainer | Falcon | 352340 | |
| 16% Paraformaldehyde Solution, EM Grade | Electron Microscopy Services | 15710 | Hazardous |
| Puralube Optical Ointment | Fisher Scientific | NC0138063 | |
| Lympholyte | Cedarlane | CL5030 | |
| 60 mm cell culture dish | Corning | 430196 | 60mm x 15mm, Sterile |
References
- Kappler, J. W., Roehm, N., Marrack, P. T cell tolerance by clonal elimination in the thymus. Cell. 49 (2), 273-280 (1987).
- Takahama, Y. Journey through the thymus: stromal guides for T-cell development and selection. Nat. Rev. Immunol. 6, 127-135 (2006).
- Klein, L., Kyewski, B., Allen, P. M., Hogquist, K. A. Positive and negative selection of the T cell repertoire: what thymocytes see (and don’t see). Nat. Rev. Immunol. 14 (6), 377-391 (2014).
- Schwartz, R. H. Acquisition of immunologic self-tolerance. Cell. 57 (7), 1073-1081 (1989).
- Kishimoto, H., Sprent, J. A defect in central tolerance in NOD mice. Nat. Immunol. 2 (11), 1025-1031 (2001).
- Anderson, G., Jenkinson, E. J. Investigating central tolerance with reaggregate thymus organ cultures. Methods. Mol. Biol. 380, 185-196 (2007).
- He, Q., et al. Thymic development of autoreactive T cells in NOD mice is regulated in an age-dependent manner. J. Immunol. 191 (12), 5858-5866 (2013).
- Stewart, C. C., Stewart, S. J. Chapter 6. Immunophenotyping. Current Protocols in Cytometry. , (2001).
- Rice, H. E., et al. Thymic transplantation for complete DiGeorge syndrome: medical and surgical considerations. J. Pediatr. Surg. 39 (11), 1607-1615 (2004).
- Markert, M. L., et al. Transplantation of thymus tissue in complete DiGeorge Syndrome. N. Engl. J. Med. 341, 1180-1189 (1999).
- Market, M. L., Devlin, B. H., McCarthy, E. A. Thymus transplantation. Clin. Immunol. 135 (2), 236-246 (2010).
- Wells, A. D., Li, X., Strom, T. B., Turka, L. A. The role of peripheral T-cell depletion in transplantation tolerance. Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 356 (1409), 617-623 (2001).
- Albuquerque, A. S., et al. Human FOXN1-Deficiency is associated with ab double-negative and FoxP3+ T-cell expansions that are distinctly modulated upon thymic transplantation. PLoS One. 7 (5), e37042 (2012).
- Chinn, I. K., Milner, J. D., Scheinberg, P., Douek, D. C., Markert, M. L. Thymus transplantation restores the repertoires of forkhead box protein 3 (FoxP3)+ and FoxP3- T cells in complete DiGeorge anomaly. Clin Exp Immunol. 173 (1), 140-149 (2013).
- Savino, W. The thymus is a common target organ in infectious diseases. PLoS Pathog. 2 (6), e62 (2006).
