Method Article
우리는을 개발했습니다 체외에서 말라리아 - HIV-1 공동 감염 모델 Plasmodium falciparum 인간의 기본 단핵구 파생 macrophages의 HIV-1 replicative주기에. 이 다재 다능한 시스템은 쉽게 HIV-1 감염에 감염될 다른 일차 전지 종류에 적응하실 수 있습니다.
Plasmodium falciparum, 말라리아의 가장 치명적인 형태의 원인이되는 에이전트, 인간 면역 결핍 바이러스 타입 -1 (HIV-1)은 연간 1 천 4 백 사망자의 총 책임이되고, 세계적으로 가장 중요한 건강 문제 중입니다. 특히 개발 지역, 사하라 사막 이남의 아프리카, 말라리아와 HIV-1과 공동 감염은 흔히 있지만,이 두 질환 사이의 상호 작용에서 자신의 광범위한 중복으로 인해이 저조한 이해된다. 역학 보고서 말라리아 감염이 transiently HIV-1 복제를 강화하고 공동 감염된 개인 2,3에서 HIV-1 바이러스 부하를 증가 것을 제안했습니다. 이 viremia가 antimalarials 치료 후 몇 주 동안 높은 유지하기 때문에,이 현상은 질병의 진행 및 전송에 영향을 미칠 수 있습니다.
이러한 관측 뒤에 세포 면역 메커니즘은 기뻐서 연구되지 않았습니다. 시험 관내 연구 investig의 몇HIV-1에 대한 말라리아의 영향을 ating 것은 용해 말라리아 항원에 대한 노출이 면역 세포에서 HIV-1 감염 및 재활 성화를 높일 수있다는 증명하고있다. 그러나 이러한 연구는 P. 전체 세포 추출물을 사용 falciparum schizont 단계의 기생충 및 말초 혈액 mononuclear 세포 (PBMC), 말라리아 구성 요소 (들)이 관찰된 효과와 어떤 대상 호스트 세포가 4,5 줄에 책임이있는 해독하기 어렵다 만들기. 최근 작품은 macrophages 8 HIV-1 감염을 감소하는 말라리아 색소 hemozoin에 미숙 단핵구 파생 돌기 세포의 노출은 CD4 + T 세포 6,7에 HIV-1을 전송하는 능력을 증가하는 입증했지만했다. 이 복잡한 과정, 말라리아 기생충과 다른 관련성이 인간의 기본 세포 인구의 HIV-1 사이의 상호 작용의 체계적인 분석에 대해 설명해 주실 매우 필요합니다.
H의 영향을 조사하는 몇 가지 기법미생물의 phagocytosis와 HIV-1 복제에 같은 병원균의 효과에 대한 IV-1은 설명했습니다. 우리는 여기서 P.의 효과를 조사할 수있는 방법을 제시 인간의 기본 단핵구 파생 macrophages에서의 HIV-1의 복제에 falciparum에 감염된 적혈구. 감염된 macrophages에 의해 발표된 바이러스의 수량에 대한 효과를 측정에 의해 결정되는 동안 HIV-1 transcriptional / translational 이벤트 기생충 노출의 영향은 루시페라제 리포터 유전자는 환경을 유전자를 교체하였습니다하는 단일 사이클 pseudotyped 바이러스를 사용하여 감시하고 있습니다 셀 supernatants에 엘리사에 의해 p24 HIV-1 capsid 단백질.
주 : HIV-1과 Plasmodium falciparum과 실험이 적절한 biosafety 수준의 실험실에서 수행되어야합니다 (기생충에 대한 BSL2 및 BSL3 HIV-1과 공동 감염)과 잠재적으로 감염된 사람의 혈액을 사용할 때 특별한주의가 납치되어야합니다.
1. 말초혈 Mononuclear 세포 (PBMC) 정화 (8, 9 일 기준)
2. Monocytes - 유래 Macrophages (MDM) 차별 (8, 9 일 기준)
3. HIV-1 바이러스성 주식의 생산 및 Quantitation
4. Plasmodium falciparum의 기생충의 문화 (13 기준)
기생충 4.1 일반 문화 및 유지 보수
4.2 기생충 동기화
4.3 Plasmodium falciparum에 감염된 적혈구 (iRBC) 정화
5. Plasmodium falciparum에 대한 MDM의 노출
6. 완전 Replicative HIV-1과 MDM의 감염
7. 단일 사이클 바이러스 인코딩 루시페라제있는 MDM의 감염
8. 대표 결과
우리의 공동 감염 모델을 사용하여, 우리는 그 exposur를 보여P.의 전자 MDM의 falciparum는 HIV-1 감염에 그들의 자화율을 낮춥니다. 실제로 상당한 감소 (P는 <0.05, 2 방법으로 ANOVA, 하루에 12)와 같은 표면에 뜨는에서 HIV-1 p24 capsid 단백질에 의해 측정된 바이러스 입자의 릴리스는, 기생충 (그림 2A)와 pretreated MDM에서 관찰된다. 이러한 관찰은 루시페라제-리포터 유전자를 인코딩 바이러스에 감염된 세포에 확인됩니다. 외인성 VSV-G 또는 HIV-1 glycoproteins 중 하나를 품고 같은 바이러스와 MDM 감염은 P.에 노출된 세포에서 현저하게 (P <0.05, 학생의 T-테스트) 이하 루시페라제 생산에 이르게 falciparum (그림 2B). 그것은 VSV-G-pseudotyped 바이러스들이 JRFLenv 대응보다 훨씬 큰 루시페라제 활동을 발생한 주목할만한이며 이것은 VSV-G pseudotyped 입자 15보다 감염의 효율성 때문입니다. 기생충 박람회가 MDM의 영향으로 바이러스의 두 유형이 그것이 바이러스성 유전자 전처의 일부 단계에 영향을 미치는 것이 좋습니다 것을 감안할 때pression (그림 2B). 그것은 그 세포 생존 능력이 지켜지 억제가 세포 사망으로 인한 구체적이고 없다는 것을 나타냅니다 iRBC (데이터가 표시되지 않음)으로 MDM 박람회에 의해 영향을받지되었다 언급하는 것도 중요하다.
1 그림. 완전 replicative 바이러스와 MDM 감염) 플레이트 체계 모의 :. 감염되지 않은 세포. uRBC : 감염되지 않은 적혈구에 노출 세포. iRBC : Plasmodium falciparum에 감염된 적혈구에 노출 세포. 발 :. NL4.3Bal 유럽 표준안 발 / uRBC에 감염된 세포 : 세포 uRBC에 노출하고 NL4.3Bal 유럽 표준안 발 / iRBC 감염 :.. MDM 감염 iRBC 및 NL4.3Bal 유럽 표준안 B로 감염된에 노출된 세포) 플레이트 방식으로 단일 사이클 루시페라제 인코딩 바이러스 모의 :. 감염되지 않은 세포. uRBC : 감염되지 않은 적혈구에 노출 세포. iRBC : 전지는 Plasmodium falciparum-I에 노출적혈구를 nfected. Δenv : NL4.3 루크 + 환경을 감염된 세포 - R + JRFL :. NL4.3 루크 + 환경을 감염된 세포 - R + (JRFL 유럽 표준안). vsv-G : NL4.3 루크 + 환경을 감염된 세포 - R + (vsv-G) Δenv / uRBC :.. 세포 uRBC에 노출하고 NL4.3 루크 + 환경을-R + Δenv / iRBC 감염 : 세포 iRBC에 노출 그리고 NL4.3 루크 + 환경을 감염 - R + JRFL / uRBC : uRBC에 노출하고 NL4.3 루크 + 환경을 감염된 세포 - R + (JRFL 유럽 표준안).. JRFL / iRBC : iRBC에 노출하고 NL4.3 루크 + 환경을 감염된 세포 - R + (JRFL 유럽 표준안). vsv-g/uRBC : uRBC에 노출하고 NL4.3 루크 + 환경을 감염된 세포 - R + (vsv-G) vsv-g/iRBC :. 전지 iRBC에 노출하고 NL4.3 루크 + 환경을 감염 - R + (vsv-G).
그림 2. 4. 시간을 위해 MDM)과 광범위하게 씻겨 : MDM의 HIV-1 바이러스 제작에 대한 Plasmodium falciparum의) 효과 MDM이 비율은 75:1 (uRBC / iRBC에서 uRBC 또는 iRBC에 노출되었다. 세포는 2 시간에 대한 p24 NL4.3Bal 유럽 표준안의 10ng에 감염되었다. 바이러스성 생산 초기 바이러스 감염에 따라 다른 시간 지점에서 셀 - 무료 뜨는에서 HIV-1 p24에 대한 엘리사에 의해 감시되었다. . 대표 실험은 MDM의 HIV-1 바이러스의 전사에 대한 Plasmodium falciparum의 B) 효과를 보이고있다 MDM이 비율은 75:1 (uRBC / iRBC에서 uRBC 또는 iRBC에 감염되었습니다. MDM). 루크 + 환경을 R + (JRFL 유럽 표준안) 또는 NL4.3 - - R + NL4.3 루크 + 유럽 표준안 - 셀 그런 다음 단일 사이클 바이러스의 p24의 10ng (중 NL4.3 루크 + 환경을 감염된 R + (vsv- G)). 루시페라제 표현이 세포는 초기 바이러스 감염에 따라 72 시간을 lysates에서 평가되었다. 대표 실험이 나타납니다.
우리는 바이러스성 유전자 발현이나 단핵구 파생 macrophages의 자손 바이러스 생산과 복제 중 하나를 분석하여 HIV-1 바이러스 사이클, 즉에서 말라리아 기생충의 영향을 분석하는 두 가지 방법을 그림했습니다. 비슷한 접근 방식은 다른 HIV-1-기생충 공동 감염 16에 사용되었습니다. 그러나 이러한 새로운 데이터는 말라리아 - HIV-1 감염의 공동 조사에서 앞으로 단계입니다. . 실제로 Diou 외 8 HIV-1 복제에 hemozoin의 영향 살지 기생충을 연구, 우리의 결과와 합의, 그들은 MDMs hemozoin는 MDM에 의해 바이러스 생산을 억제하기 위해 자체는 충분한 것을 관찰하고, 아닙니다.
설명 실험적 레이아웃을 사용하여, 우리는 관찰 그 P. falciparum은 macrophages의 HIV-1 replicative 사이클에 대한 명확한 해로운 영향을 미치는 : 바이러스성 생산의 중요한 억제가 macrophages 기생충에 미리 노출에서 관찰된다 (Figur전자 2A) 및 바이러스성 전사에 기생충의 구체적인 영향은 그림 2B에 그림 있습니다. 그러나 바이러스성 항목이나 핵융합 기생충의 추가 효과 (decapsidation), 또는 단백질 합성 또는 바이러스성 입자 조립 및 신진 등 사후 통합 메커니즘,에서를 떠날 수 없어요. 또한, 그것은 기생충이 바이러스와 동일한 시간 또는 다음 MDM 감염에 하나 추가된 경우 HIV-1 복제에 다른 영향을받을 것이 가능합니다.
우리는 시험 관내 공동 감염 모델에서 HIV-1 / P. 대한 세부 조사를 수행하는 강력한 도구를 제공합니다 숙주 세포의 상호 작용 falciparum. 예를 들어, 대상 및 바이러스성 retrotranscription와 숙주 세포의 게놈에 바이러스성 게놈 통합에 대한 구체적인 절차를 정할 수있는 정량 실시간 PCR, 같은 다른 기술을 사용하여이 실험적인 레이아웃의 조합은 아주 가능하며 추가 insi를 양보해야공동 감염에 관여하는 메커니즘에 ghts. 또한, 구체적인 assays 더욱 바이러스성 복제에 대한 효과를 분석하는이 기본 프로토콜에 적용할 수있는 바이러스성주기 (바이러스성 융합, decapsidation, 입학 quantitation)의 초기 단계를 평가합니다. 실제로도 표준 HIV-1 반전 transcriptase의 quantitation의 assays는 알만 HIV-1 p24 위해 엘리사를 대체할 수있는 삼중 수소 - 라벨이 세포핵을 사용하여 이러한 수정이 프로토콜은 HIV-1 quantitation 및 검출에 관한 방법에 유연성을 보여줍니다. MDM 이외에도, 우리는 우리의 시스템이 다른 세포 유형과 같은 monocytes와 돌기 세포와 같은 HIV-1-말라리아 상호 작용에 대한 관련성이 높은 적응력을 기대합니다. MDM은 자기편 세포가있다는 사실은 어떤 macrophages를 제거하지 않고도에서 촬영되지 않았거나 MDM과 접촉에 그 iRBC 밖으로 세척 용이를 위해 수 있도록, 그들의 조작을 용이하게합니다. 이러한 이점은 SE를 복잡하게, 정직에서 배양해되어 돌기 세포 및 monocytes, 사용자에게 적용되지 않을 것입니다같은 세포가 우리가 현재이 문제를 해결하고있는 uRBC 및 무료 iRBC의 paration. Google 시스템은 또한 이러한 공동 배양 실험에서 CD4 양성 T 세포 같은 다른 면역 세포에서 HIV-1 바이러스의 생리주기에 Plasmodium 노출 단핵구 파생 세포의 효과와 같은 더 복잡한 상호 작용을 연구하는 데 유용할 수 있습니다. 마지막으로, 우리의 프로토콜은 P.의 효과를 보는 실험에 적합 될 수 HIV-1에 감염된 개인을위한 PBMC에서 HIV-1 재가입에 falciparum의 iRBCs.
윤리 명세서
인간의 PBMC는 센터 Hospitalier 드 난 Université 라발 연구 센터 생명 윤리위원회의 지침에 따라, 건강한 기증자의 혈액에서 얻은되었다. 서면동의 모든 혈액 기증자로부터 얻은 것입니다.
관심의 어떠한 충돌 선언 없습니다.
이 작품은 촉매 공동 감염 및 공동 morbidities의 부여를 통해 건강 연구의 캐나다 연구소에 의해 지원되었다. 인간의 적혈구는 센터 Hospitalier 드 난 Université 라발 혈액 은행에 의해 제공되었다.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
시약의 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
RPMI 1640 | Multicell | 350-000-CL | |
PBS-내독소 무료 | 시그마 | D8662 | |
FBS | Wisent | 080-150 | 30 분 동안 56 ° C에서 열 inactivated |
Accutase | eBiosciences | 00-4555-56 | |
Albumax II | Gibco | 11021-037 | RPMI 1640에 녹아있는, 필터 - 살균 |
림프구 분리 매체 | Multicell | 305-010-CL | |
화이트 luminometer 플레이트 | Promega | Z3291 | |
CS Mac에서 분리 columms | Miltenyi 생명 공학 | 130-041-305 | |
VarioMacs 분리기 | Miltenyi 생명 공학 | 130-090-282 | |
페니실린 / 스트렙토 마이신 용액 | Wisent | 450-201-EL | |
D-sorbitol | 시그마 - 올드 리치 | S1876 | |
셀 스크레이퍼 (25 ㎝) | Sarstedt | 83.1830 | |
24 음 세포 배양 플레이트 | BD 팔콘 | 353,047 | |
150 X 20mm 배양 접시 | Sarstedt | 83.1803.003 | |
M-CSF | Genscript | Z02001 | |
HEPES | 시그마 - 올드 리치 | H4034 | |
인간 혈청 AB + | 밸리 바이오 메디컬 | HP1022 | |
HBSS | Wisent | 311-505-CL | |
Gentamicin | 시그마 - 올드 리치 | G1397 | |
Hypoxanthine | 시그마 - 올드 리치 | H9636 | |
NaHCO 3 | 시그마 - 올드 리치 | S5761 | |
루시페라제 분석 시스템 | Promega | E1500 | |
인간 적혈구 | 획득은 철이 혈액 은행에서 정화. |
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