Method Article
لقد قمنا بتطوير في المختبر الملاريا HIV-1 المشاركة في عدوى نموذج لدراسة تأثير المتصورة المنجلية على دورة HIV-1 تنسخي في الإنسان الضامة الوحيدات المستمدة من الابتدائي. ويمكن بسهولة لهذا النظام تنوعا أن تتكيف مع غيرها من أنواع الخلايا الأساسية عرضة للعدوى بفيروس نقص المناعة البشرية-1.
المتصورة المنجلية، العامل المسبب الاكثر دموية شكل من الملاريا، وفيروس نقص المناعة البشرية من النوع 1 (HIV-1) هي من بين المشاكل الصحية الأكثر أهمية في جميع أنحاء العالم، بأنها مسؤولة عن ما مجموعه 4 ملايين حالة وفاة سنويا 1. ما زال يجهل الكثير بسبب تداخلها واسعة في المناطق النامية، ولا سيما في أفريقيا جنوب الصحراء، وشارك في الإصابات بمرض الملاريا، وفيروس نقص المناعة البشرية 1-شائعة، ولكن التفاعل بين هذين المرضين. وأشارت التقارير الوبائية أن عدوى الملاريا يعزز عابر HIV-1 ويزيد من تكرار الحمل HIV-1 الفيروسية في المشاركة في الأفراد المصابين 2،3. لأن هذا viremia يبقى عالية لعدة أسابيع بعد العلاج مع الأدوية المضادة للملاريا، ويمكن لهذه الظاهرة يكون لها تأثير على تطور المرض وانتقال العدوى.
وقد تم دراسة الآليات المناعية الخلوية وراء هذه الملاحظات نادرا فقط. القليلة في المختبر دراسات investigating تأثير الملاريا على HIV-1 أظهرت أن التعرض لمستضدات الملاريا قابل للذوبان يمكن أن تزيد من عدوى HIV-1 وإعادة تنشيط في الخلايا المناعية. ومع ذلك، وتستخدم هذه الدراسات مقتطفات خلية كاملة من بي. طفيليات المنجلية مرحلة المتقسمة والخلايا الدموية المحيطية وحيدات النوى (PBMC)، مما يجعل من الصعب فك أي مكون ملاريا (ق) كان مسؤولا عن الآثار الملحوظة وما الخلايا المضيف الهدف كان 4،5. وقد أظهرت الأعمال الأخيرة التي تعرض من غير ناضجة الخلايا الجذعية المستمدة من الوحيدات في هيموزوين الصباغ ملاريا زيادة قدرتها على نقل HIV-1 لخلايا CD4 + T 6،7، ولكنها انخفضت عدوى HIV-1 من 8 الضامة. لتسليط الضوء على هذه العملية المعقدة، وتحليل منهجي للتفاعلات بين طفيلي الملاريا وHIV-1 في الإنسان ذات الصلة مجموعات سكانية مختلفة الخلية الأولية وهناك حاجة خطيرة.
عدة تقنيات للتحقيق في تأثير Hوقد وصفت IV-1 على البلعمة من الكائنات الحية الدقيقة وتأثير العوامل الممرضة مثل على النسخ المتماثل-1 فيروس نقص المناعة البشرية. نقدم هنا وسيلة للتحقيق في الآثار المترتبة على P. المنجلية المصابة كرات الدم الحمراء على تكرار HIV-1 في الإنسان الضامة الوحيدات المستمدة من الابتدائي. ويتم رصد تأثير التعرض للطفيلي على HIV-1 النسخي / متعدية أحداث باستخدام الفيروسات دورة واحدة في pseudotyped التي جين مراسل luciferase حلت محل الجينات إنفيرومنتل بينما يتحدد تأثير على كمية من فيروس صدر عن الضامة المصابة عن طريق قياس HIV-1 بروتين P24 قفيصة بواسطة ELISA في supernatants الخلية.
ملاحظة: يجب إجراء التجارب مع HIV-1 و المنجلية في المختبرات المناسبة مستوى السلامة الأحيائية (BSL2 للطفيليات، وBSL3 عن HIV-1 والأمراض المشتركة)، ويجب اتخاذ الاحتياطات الخاصة عند استخدام الدم البشري المحتمل أن تكون مصابة.
1. الخلايا الدموية المحيطية وحيدات النوى (PBMC) تنقية (استنادا إلى 8 و 9)
2. حيدات المستمدة من الضامة (MDM) التفاضل (واستنادا إلى 8 و 9)
3. الإنتاج وتحديد الكميات من الأسهم HIV-1 الفيروسية
4. ثقافة الطفيليات المنجلية (استنادا 13)
4.1 ثقافة العامة وصيانة طفيليات
4.2 الطفيلي تزامن
4.3 المتصورة المنجلية المصابة خلايا الدم الحمراء (iRBC) تنقية
5. تعرض MDM إلى المنجلية
6. عدوى من MDM مع تنسخي بالكامل HIV-1
7. عدوى من MDM واحدة مع دورة فيروس luciferase المراسل ترميز
8. ممثل النتائج
باستخدام تعاوننا عدوى نموذج، وتبين لنا أن exposur(ه) من بي. المنجلية إلى MDM يقلل من تعرضها للإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية-1. في الواقع، شهدت انخفاضا كبيرا (P <0.05، 2 طريقة ANOVA، يوم 12) ويلاحظ في الافراج عن الجسيمات الفيروسية، مقاسا HIV-1 بروتين P24 قفيصة في طاف، في MDM سابقة التجهيز مع الطفيليات (الشكل 2A). ويؤكد هذه الملاحظة في الخلايا المصابة بالفيروسات ترميز الجين-luciferase المراسل الصحفي. MDM العدوى الناجمة عن فيروسات مثل ايواء إما خارجية VSV-G أو بروتينات سكرية HIV-1 يؤدي إلى حد كبير (ف <0.05، والطالب اختبار t) إنتاج أقل luciferase المراسل في الخلايا المعرضة للP. المنجلية (الشكل 2B). من الجدير بالذكر أن VSV-G-pseudotyped الفيروسات أسفرت luciferase النشاط أكبر بكثير من نظرائهم JRFLenv، وهذا يرجع إلى كفاءة أكبر من عدوى VSV-G الجسيمات pseudotyped 15. نظرا إلى أن طفيلي معرض للآثار MDM كلا النوعين من الفيروسات، وهذا يشير إلى أنه يؤثر على بعض خطوة في السابق الجين الفيروسيpression (الشكل 2B). من المهم أيضا أن نذكر لم تتأثر أن بقاء الخلية من قبل معرض MDM إلى iRBC (لا تظهر البيانات)، مشيرا الى ان تثبيط لوحظ غير محددة، وليس بسبب وفيات الخلية.
الشكل 1. أ) مخطط خماسي للعدوى بفيروس MDM تنسخي تماما موك: الخلايا غير المصابة. uRBC: الخلايا غير المصابة عرضة لخلايا الدم الحمراء. iRBC: الخلايا المنجلية عرضة للخلايا المصابة المتصورة الدم الحمراء. بال: الخلايا المصابة NL4.3Bal ENV بال / uRBC: الخلايا تتعرض لuRBC والمصابين NL4.3Bal ENV بال / iRBC:. الخلايا تتعرض لiRBC والمصابة مع NL4.3Bal الحياة الفطرية ب) مخطط خماسي للعدوى مع MDM دورة واحدة luciferase المراسل ترميز فيروس موك: الخلايا غير المصابة. uRBC: الخلايا غير المصابة عرضة لخلايا الدم الحمراء. iRBC: الخلايا تتعرض لالمتصورة المنجلية-Infected خلايا الدم الحمراء. Δenv: الخلايا المصابة NL4.3 إنفيرومنتل + لوك - R + JRFL: الخلايا المصابة مع NL4.3 إنفيرومنتل + لوك - R + (JRFL الحياة الفطرية). VSV الجميع: الخلايا المصابة NL4.3 إنفيرومنتل + لوك - R + (VSV-G) Δenv / uRBC:. الخلايا تتعرض لuRBC والمصابين NL4.3 لوك + ENV-R Δenv + / iRBC: الخلايا تتعرض لiRBC والمصابين NL4.3 إنفيرومنتل + لوك - R + JRFL / uRBC: الخلايا تتعرض لuRBC والمصابين NL4.3 إنفيرومنتل + لوك - R + (JRFL الحياة الفطرية). JRFL / iRBC: الخلايا تتعرض لiRBC والمصابين NL4.3 إنفيرومنتل + لوك - R + (JRFL الحياة الفطرية). vsv-g/uRBC: تعرضت لuRBC والمصابين NL4.3 إنفيرومنتل + لوك الخلايا - R + (VSV-G) vsv-g/iRBC: الخلايا تتعرض لiRBC والمصابين NL4.3 إنفيرومنتل + لوك - R + (VSV-G).
الشكل 2. وتعرضت) تأثير المنجلية على الإنتاج-1 فيروس نقص المناعة البشرية الفيروسية في MDM MDM إلى uRBC أو iRBC في نسبة 75:1 (uRBC / iRBC: MDM) لمدة 4 ساعة ويغسل على نطاق واسع. أصيب الخلايا مع 10ng من الحياة الفطرية NL4.3Bal P24 لمدة 2 ساعة. الانتاج الفيروسية تم رصد بواسطة ELISA لHIV-1 P24 في زنزانة خالية من طاف في نقاط زمنية مختلفة بعد العدوى الفيروسية الأولية. ويرد تجربة ممثل ب) تأثير المنجلية في النسخ-1 فيروس نقص المناعة البشرية الفيروسية في MDM MDM أصيبوا مع uRBC أو iRBC في نسبة 75:1 (uRBC / iRBC:. MDM). أصيب ثم الخلايا مع 10ng من P24 من فيروس دورة واحدة (إما NL4.3 لوك + إنفيرومنتل - R +، NL4.3 لوك + إنفيرومنتل - R + (JRFL الحياة الفطرية) أو NL4.3 لوك + إنفيرومنتل - R + (VSV، ز)). تم تقييم التعبير luciferase المراسل في الخلية lysates 72 ساعة بعد الاصابة بعدوى الفيروس الأولي. ويرد تجربة تمثيلية.
وقد بينت لنا هنا نهجين مختلفين لتحليل الآثار المترتبة على طفيل الملاريا في دورة HIV-1 الفيروسية، أي إما عن طريق تحليل التعبير الجيني الفيروسي أو ذرية إنتاج فيروس وتكرارها في الوحيدات المشتقة من البلاعم. وقد استخدمت أساليب مماثلة لغيرها من فيروس نقص المناعة البشرية-1-طفيلي شارك في التهابات 16. ومع ذلك، فإن هذه البيانات الجديدة هي خطوة إلى الأمام في التحقيق في الملاريا HIV-1 المشاركة في الالتهابات. وفي الواقع، Diou وآخرون درس (8) وتأثير هيموزوين، طفيليات لا يعيش، على HIV-1 تكرارها؛ بالاتفاق مع نتائجنا، لاحظوا أن هيموزوين كان في حد ذاته كافيا لكبح الانتاج الفيروسية من قبل أطباء العالم، وليس MDMs.
استخدام تخطيط صفها التجريبية، لاحظنا أن P. المنجلية يمارس تأثيرات واضحة ضارة على دورة HIV-1 تنسخي في الضامة: لوحظ تثبيط كبير من الانتاج الفيروسية في الضامة مسبقا يتعرضون للطفيليات (الارقام ..ويتضح ه 2A)، ولها تأثير محدد للطفيل في النسخ الفيروسية في الشكل 2B. ومع ذلك، لا يمكننا أن نترك أي آثار إضافية للطفيل على دخول الفيروس أو الانصهار (decapsidation)، أو في مرحلة ما بعد الاندماج آليات، مثل تخليق البروتين أو فيروسي الجمعية الجسيمات والناشئين. وعلاوة على ذلك، فمن الممكن أن يتم الحصول على تأثير مختلف على HIV-1 تكرارها إذا أضيفت طفيلي إما في نفس الوقت أو بعد الإصابة MDM مع الفيروس.
لدينا في نموذج التعاون عدوى المختبر يوفر أداة قوية لإجراء تحقيقات مفصلة من HIV-1 / P. المنجلية التفاعلات في الخلية المضيفة. على سبيل المثال، فإن الجمع بين هذا التصميم التجريبي مع تقنيات أخرى مثل كمية PCR الوقت الحقيقي، والتي يمكن استهدافها وتحديد خطوات محددة في retrotranscription الفيروسية والفيروسية التكامل الجينوم إلى المضيف جينوم الخلية، ممكنة جدا، وينبغي أن تسفر عن مزيد من الإعلاميينghts في الآليات التي تشارك في الأمراض المشتركة. وعلاوة على ذلك، فحوصات محددة لتقييم الخطوات في وقت مبكر من دورة الفيروسي (فيروسي الانصهار، وتحديد الكميات decapsidation دخول،) ويمكن تطبيق هذا البروتوكول إلى الأساسية لتحليل مزيد من التأثير على تكاثر الفيروس. هذه التعديلات تظهر مدى مرونة هذا البروتوكول والمتعلقة HIV-1 تحديد الكميات والكشف: في الواقع، حتى معيار تحديد الكميات المنتسخة HIV-1 العكسي فحوصات باستخدام التريتيوم المسمى النيوكليوتيدات يمكن أن تحل محل تصور لإليسا لفيروس نقص المناعة البشرية 1-P24. بالإضافة إلى MDM، ونحن نتوقع أن يكون لدينا نظام للتكيف مع أنواع الخلايا الأخرى ذات الصلة لفيروس نقص المناعة البشرية-1-الملاريا التفاعلات، مثل وحيدات الخلايا الجذعية. حقيقة أن MDM هي خلايا ملتصقة يسهل التلاعب بهم، والسماح لغسل سهلة للخروج من iRBC التي لم تؤخذ في، أو التي هي على اتصال مع أطباء العالم، دون أن يلغي أي الضامة. وهذه ميزة لا ينطبق على الخلايا الجذعية وحيدات، والتي يتم تربيتها في التعليق، تعقيد حد ذاتهاparation من iRBC uRBC والحرة مع مثل هذه الخلايا، ونحن نعالج هذه المسألة حاليا. يمكن أن نظامنا يكون من المفيد أيضا لدراسة التفاعلات أكثر تعقيدا مثل آثار الخلايا المشتقة من الوحيدات المتصورة للتعرض على الدورة HIV-1 فيروسي في الخلايا المناعية الأخرى مثل CD4 إيجابية الخلايا التائية في المشاركة في ثقافة التجارب. أخيرا، يمكن أن لدينا بروتوكول تكون مناسبة لتجارب تبحث في تأثير P. iRBCs المنجلية في تنشيط-1 فيروس نقص المناعة البشرية في PBMC للأفراد HIV-1 المصابة.
بيان الأخلاق
وقد تم الحصول على الإنسان PBMC من الدم من المتبرعين الأصحاء، وفقا للمبادئ التوجيهية للجنة أخلاقيات علم الأحياء في مركز Hospitalier دي مركز أبحاث جامعة L'لافال. تم الحصول على موافقة خطية من جميع المتبرعين بالدم.
الإعلان عن أي تضارب في المصالح.
وأيد هذا العمل من قبل المعاهد الكندية لأبحاث الصحة من خلال محفز المشارك العدوى ومنح المشارك حالة مرضية مختلفة. وقدم كرات الدم الحمراء الإنسان من قبل Hospitalier مركز دي بنك جامعة لافال L'الدم.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
اسم كاشف | شركة | فهرس العدد | تعليقات |
RPMI 1640 | Multicell | 350-000-CL | |
PBS، الذيفان الداخلي مجانا | سيغما | D8662 | |
FBS | Wisent | 080-150 | حرارة المعطل في 56 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة |
Accutase | eBiosciences | 00-4555-56 | |
Albumax الثاني | Gibco | 11021-037 | الذائبة في RPMI 1640، فلتر معقم |
اللمفاويات فصل المتوسطة | Multicell | 305-010-CL | |
لوحات بيضاء luminometer | Promega | Z3291 | |
CS بالاعمال فصل columms | Miltenyi في مجال التكنولوجيا الحيوية | 130-041-305 | |
VarioMacs الفاصل | Miltenyi في مجال التكنولوجيا الحيوية | 130-090-282 | |
البنسلين / الستربتومايسين عقار حل | Wisent | 450-201-EL | |
D-السوربيتول | سيغما الدريخ | S1876 | |
مكشطة الخلية (25 سم) | Sarstedt | 83،1830 | |
24 حسنا لوحات خلية الثقافة | دينار بحريني الصقر | 353047 | |
150 × 20 مم طبق ثقافة | Sarstedt | 83.1803.003 | |
M-CSF | Genscript | Z02001 | |
HEPES | سيغما الدريخ | H4034 | |
الإنسان مصل الدم AB + | وادي الطبية الحيوية | HP1022 | |
HBSS | Wisent | 311-505-CL | |
جنتاميسين | سيغما الدريخ | G1397 | |
هيبوزانتين | سيغما الدريخ | H9636 | |
NaHCO 3 | سيغما الدريخ | S5761 | |
luciferase المراسل فحص النظام | Promega | E1500 | |
خلايا الدم الحمراء | حصل بنك الدم النقي من شول. |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved