Modello di co-coltura senza contatto per lo studio dell'attivazione delle cellule immunitarie innate durante l'infezione da virus respiratorio

Zhe Zhang Ryan Lew; Jing Liu; Hsiao Hui Ong; Vivian Jiayi Tan; Annika Luukkainen; Yew Kwang Ong; Mark Thong; Kia Joo Puan; Vincent Tak Kwong Chow; Kai Sen Tan; De Yun Wang

doi:10.3791/62115

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Articolo metodologico

Modello di co-coltura senza contatto per lo studio dell'attivazione delle cellule immunitarie innate durante l'infezione da virus respiratorio

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DOI:

10.3791/62115

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28 febbraio 2021

Zhe Zhang Ryan Lew^*¹ , Jing Liu^*¹ , Hsiao Hui Ong¹ , Vivian Jiayi Tan² , Annika Luukkainen³ , Yew Kwang Ong¹^,⁴ , Mark Thong¹^,⁴ , Kia Joo Puan⁵ , Vincent Tak Kwong Chow²^,⁶ , Kai Sen Tan¹^,²^,⁶ , De Yun Wang¹^,⁶

¹Department of Otolaryngology, Yong Loo Lin School of Medicine, National University of Singapore, ²Department of Microbiology and Immunology, Yong Loo Lin School of Medicine, National University of Singapore, ³Haartman Institute, Medicum, University of Helsinki, ⁴Department of Otolaryngology, Head and Neck Surgery, National University Hospital, National University Health System, ⁵Agency for Science, Technology and Research (A*STAR), Singapore Immunology Network (SIgN), ⁶NUHS Infectious Diseases Translational Research Program, Yong Loo Lin School of Medicine, National University of Singapore

^* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Questo protocollo descrive in dettaglio un'indagine sulle prime interazioni tra cellule epiteliali nasali infettate viralmente e attivazione cellulare innata. I singoli sottoinsiemi di cellule immunitarie possono essere distinti in base alla loro attivazione in risposta alle infezioni virali. Possono quindi essere ulteriormente studiati per determinare i loro effetti sulle prime risposte antivirali.

Abstract

Le prime interazioni tra lo strato epiteliale nasale e le cellule immunitarie innate durante le infezioni virali rimangono un'area poco esplorata. Il significato della segnalazione dell'immunità innata nelle infezioni virali è aumentato sostanzialmente poiché i pazienti con infezioni respiratorie che mostrano un'elevata attivazione innata delle cellule T mostrano un esito migliore della malattia. Quindi, sezionare queste prime interazioni immunitarie innate consente di chiarire i processi che le governano e può facilitare lo sviluppo di potenziali bersagli terapeutici e strategie per smorzare o addirittura prevenire la progressione precoce delle infezioni virali. Questo protocollo descrive un modello versatile che può essere utilizzato per studiare la diafonia precoce, le interazioni e l'attivazione delle cellule immunitarie innate da fattori secreti da cellule epiteliali delle vie aeree infettate viralmente. Utilizzando un virus influenzale H3N2 (A/Aichi/2/1968) come modello di virus rappresentativo, l'attivazione cellulare innata delle cellule mononucleate del sangue periferico co-coltivate (PBMC) è stata analizzata utilizzando la citometria a flusso per studiare i sottoinsiemi di cellule che vengono attivate dai fattori solubili rilasciati dall'epitelio in risposta all'infezione virale. I risultati dimostrano la strategia di gating per differenziare i sottoinsiemi di cellule e rivelano le chiare differenze tra le popolazioni attivate di PBMC e il loro crosstalk con il controllo e l'epitelio infetto. I sottoinsiemi attivati possono quindi essere ulteriormente analizzati per determinare le loro funzioni e i cambiamenti molecolari specifici delle cellule. I risultati di tale indagine crosstalk possono scoprire fattori importanti per l'attivazione di popolazioni cellulari innate vitali, che sono utili nel controllare e sopprimere la progressione dell'infezione virale. Inoltre, questi fattori possono essere universalmente applicati a diverse malattie virali, in particolare ai virus emergenti di recente, per smorzare l'impatto di tali virus quando circolano per la prima volta in popolazioni umane ingenue.

Introduzione

I virus respiratori sono forse tra i patogeni più diffusi che causano gravi oneri sanitari ed economici. Dai periodici focolai globali di ceppi epidemici emergenti (ad esempio, H1N1, H5N1, H3N2, MERS, COVID-19) ai ceppi stagionali di influenza ogni anno, i virus sono una minaccia costante per la salute pubblica. Sebbene i vaccini costituiscano la maggior parte della risposta a queste sfide globali per la salute pubblica, fa riflettere notare che queste contromisure sono semplicemente reattive ^1,2. Inoltre, un ritardo tra l'emergere di un nuovo ceppo infettivo e il successo dello sviluppo del suo vaccino è inev....