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Ensaios de citotoxicidade para medir as respostas das células natural killer lítica de células infectadas pelo HIV é limitada pela pureza das células-alvo. Demonstramos aqui o isolamento de uma população altamente purificada de HIV-1 infectados primários de células T explosões tirando vantagem da capacidade do HIV-1 s para down-modular CD4.
Natural killer (NK) são um componente vital da resposta imune inata de células infectadas por vírus. É importante compreender a capacidade das células NK reconhecer e lise HIV-1 células infectadas por identificar qualquer aberração em função das células NK contra células infectadas pelo HIV pode potencialmente levar a tratamentos que aumentem a sua actividade citolítica. Há a necessidade de utilizar infectadas pelo HIV primária de células T explosões como as células-alvo em vez de infectados-T-cell linhas nos ensaios de citotoxicidade. De células T-lines, mesmo sem infecção, são bastante suscetíveis à lise das células NK. Além disso, é necessário o uso de células autólogas primária para evitar complexo principal de histocompatibilidade classe I descasamentos entre o alvo ea célula efetora que resultarão em lise. Os primeiros estudos avaliando as respostas das células NK citolítica a principal células infectadas pelo HIV não mostrou matando significativa dos 1,2 células infectadas. No entanto, usando HIV-1 infectados primário T-células como as células-alvo em ensaios funcionais de células NK tem sido difícil devido à presença de contaminantes células não infectadas 3. Esta célula infectada para inconsistentes razão entre células não infectadas irá resultar em variação em matar células NK entre as amostras que não pode ser devido à variabilidade em função dos doadores de células NK. Assim, seria benéfico para trabalhar com uma população de células purificadas infectados, a fim de padronizar o efetor para atingir rácios de celular entre experimentos 3,4. Aqui demonstramos o isolamento de uma população altamente purificada de HIV-1 células infectadas por tomar vantagem da capacidade do HIV-1 para down-modular CD4 em células infectadas ea disponibilidade de kits comerciais para remover as células mortas ou moribundas 3-6. A purificada infectados primários de células T explosões podem ser usados como alvos em qualquer degranulação um ensaio citotóxicas ou purificada com células NK como a população efetor 5-7. Uso de células NK como efetores em um ensaio de desgranulação avalia a capacidade de uma célula NK para liberar o conteúdo lítico dos lisossomos especializados 8 chamado "grânulos citolítica". Através da coloração com um anticorpo conjugado com fluorocromo contra CD107a, uma proteína de membrana lisossomal que se expressa na superfície das células NK, quando os grânulos citolítica fundem à membrana plasmática, podemos determinar qual a porcentagem de células NK degranulam em resposta ao reconhecimento de células-alvo. Alternativamente, a atividade das células NK lítico pode ser avaliada em um ensaio citotóxico que permite a determinação da percentagem de células-alvo lisadas pela liberação de 51 Cr de dentro da célula-alvo, na presença de células NK.
1. Isolamento de células CD4 + T-Humanos Células do sangue periférico (ver Figura 1)
2. Infecção de células CD4 + T-Cells com HIV-1 (ver Figura 1)
3. Isolamento de células Natural Killer do sangue periférico
4. Purificação do HIV-1 células infectadas (ver Figura 1)
5. CD107a Degranulação Assay (ver figura 2)
6. CD107a Estratégia Gating (ver Figura 3)
7. 51 ensaio de liberação de Cr (ver Figura 4)
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
A | K562 E: T (1:1) | K562 E: T (1:1) | K562 E: T (1:1) | K562 E: T (2,5:1) | K562 E: T (2,5:1) | K562 E: T (2,5:1) | K562 E: T (05:01) | K562 E: T (05:01) | K562 E: T (05:01) |
B | UI E: T (1:1) | UI E: T (1:1) | UI E: T (1:1) | UI E: T (2,5:1) | UI E: T (2,5:1) | UI E: T (2,5:1) | UI E: T (05:01) | UI E: T (05:01) | UI E: T (05:01) |
C | HIV-1 E Infected: T (1:1) | HIV-1 E Infected: T (1:1) | HIV-1 E Infected: T (1:1) | HIV-1 E Infectados: T (2,5:1) | HIV-1 E Infectados: T (2,5:1) | HIV-1 E Infectados: T (2,5:1) | HIV-1 E Infected: T (1:1) | HIV-1 E Infected: T (1:1) | HIV-1 E Infected: T (1:1) |
D | |||||||||
E | |||||||||
F | K562 liberação espontânea | K562 liberação espontânea | K562 liberação espontânea | UI liberação espontânea | UI liberação espontânea | UI liberação espontânea | HIV-1 de Lançamento Infected espontânea | HIV-1 de Lançamento Infected espontânea | HIV-1 de Lançamento Infected espontânea |
G | K562 Lançamento máxima | K562 Lançamento máxima | K562 Lançamento máxima | UI Lançamento máxima | UI Lançamento máxima | UI Lançamento máxima | HIV-1 de Lançamento Maxmum Infected | HIV-1 de Lançamento Maxmum Infected | HIV-1 de Lançamento Maxmum Infected |
8. Resultados representativos:
Figura 1. Etapas envolvidas no isolamento de células natural killer ea geração de HIV-1 as células-alvo infectadas a partir do sangue periférico.
Figura 2. Etapas envolvidas na construção de um ensaio de desgranulação CD107a utilizando células NK como efetores e células K562, CD4 + não infectadas e células T infectadas pelo HIV-1 células T como alvos.
Figura 3. Estratégia de citometria de fluxo gating para um ensaio de desgranulação CD107a. (A) Gating em células isoladas e aglomerados excluindo ou doublets em um terreno de FSC-A (área de dispersão para a frente) vs FSC-H (altura dispersão para a frente). (B) porta celular único plotados como FSC vs A-gating SSC (Side Scatter) na população de linfócitos. (C) linfócitos plotados como CD3/14/20(Células T, monócitos, células B) vs CD56 (células NK) gating na população CD56 pos neg andCD3/14/20 (NK porta). (D) NK portão plotados como CD107a vs CD56 para visualizar as células NK que desgranulados (CD107a pos).
Figura 4. Etapas envolvidas na construção de um ensaio de liberação de 51 Cr utilizando células NK como efetores e células K562, CD4 + não infectadas e células T infectadas pelo HIV-1 células T como alvos.
Figura 5. Resultados representativos para avaliar a resposta citotóxica de natural killer contra o HIV-1 células infectadas. (A) células NK foram avaliados por sua capacidade de degranulam sem metas e em resposta a K562 células CD4 principal + T-cells e infectados pelo HIV primários de células T avaliada pelo percentual de células NK que CD107a superfície expressar. Os números em cada quadrante representam a porcentagem do total de células NK. B) As células NK são avaliados pela sua capacidade de lisar células K562, CD4 + não infectadas e células T infectadas pelo HIV-1 células-T em um ensaio de liberação de 51 Cr na célula efetora diferentes para atingir rácios de celular (E: T).
Quando feito corretamente os ensaios descritos neste protocolo deve fornecer uma imagem representativa da capacidade das células NK contra a degranulam e lise HIV-1 células infectadas (veja Figura 5). NK degranulação em resposta às células infectadas pelo HIV e as células NK lise células infectadas pelo HIV devem ser diretamente proporcional 10. Resultados confiáveis para os dois ensaios com células NK funcional para medir as respostas citotóxica para células infectadas pelo HIV são dependentes do isolamento de células NK altamente purificado, assim como uma população altamente purificada de células infectadas. Tendo purificado células NK e HIV-1 as células infectadas são críticos para a realização de um efetor bastante precisa para atingir razão entre células. Da mesma forma, a remoção de células mortas e apoptóticas, oriundas de populações de células-alvo é importante antes de 51 Cr rotulagem ou de incubação com as células efetoras. 51 Cr pode ser internalizada pelas células que estão em apoptose como a presença de células mortas ou apoptose durante a etapa de rotulagem isótopo irá resultar em uma liberação espontânea elevada e irá distorcer a lise% calculado específico. Além disso, a presença de células mortas ou apoptose pode desencadear a degranulação das células NK, resultando em níveis anormalmente elevados de expressão CD107a. Pipetagem precisa é necessário ao remover o sobrenadante livre de células após a incubação das células NK e células-alvo nos 51 testes de liberação de Cr, como diferenças no volume de sobrenadante removido cada repetição bem resultará em alto desvio padrão. Modificações podem ser feitas a estes protocolos para avaliar o papel dos receptores específicos NK no desencadeamento de lise de células NK células infectadas pelo HIV incubando a efetores ou alvos antes de co-cultura com anticorpos antagonistas de receptores específicos ou ligantes 6,11. Citocina tratados com células NK (por exemplo, IL-2, IL-15) pode ser usado para avaliar a funcionalidade das células NK estimulado 12. Da mesma forma, o anticorpo dependente ensaios de citotoxicidade de células pode ser realizada utilizando estes protocolos. Anticorpos anti-HIV (por exemplo, anti-gp120) podem ser adicionados às células-alvo de reconhecimento pela célula NK baixa afinidade do receptor Fc CD16 13. Estes ensaios, embora configurado para medir a resposta das células NK citotóxicas para células infectadas pelo HIV, também podem ser modificados para medir a capacidade das células NK a produzir citocinas seguintes infectadas pelo HIV reconhecimento celular. Apesar de termos descritos neste protocolo o uso de células in vitro infectados como células-alvo que recentemente descreveu a geração de células-alvo de pacientes infectados com HIV. Isso requer o isolamento de células CD4 + T-cells seguido de expansão das células ao longo de um período de duas semanas após a estimulação com mitógenos na presença de interleucina-2 11. Após o período de duas semanas de expansão, os protocolos descritos neste artigo são usadas para isolar as células-alvo.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Vaccutainer Tubes (Sodium Heparin) | BD Biosciences | 367874 | |
RosetteSep CD4+ T-cell Isolation Kit | Stem Cell Technologies | 15062 | |
CMF PBS | Hyclone | SH30256.01 | |
FBS | Hyclone | 10437-028 | |
Lymphocyte Separation Medium | Cellgro | 25-072-CV | |
RPMI-1640 | Hyclone | SH30096.01 | |
Penicillin / Streptomycin | Hyclone | SV30010 | |
L-glutamine | Cellgro | 25-005-Cl | |
T-cell Expansion Kit | Miltenyi Biotec | 130-091-441 | |
CMF HBSS (1x) | Hyclone | SH30588.01 | |
0.5M EDTA | 46-034-Cl | ||
NK Cell Negative Isolation Kit | Miltenyi Biotec | 130-092-657 | |
IMDM | GIBCO, by Life Technologies | 12440-046 | |
CD4+ Positive Isolation Kit | Invitrogen | 113.31D | |
Dead Cell Removal Kit | Miltenyi Biotec | 130-090-101 | |
Polybrene | Santa Cruz Biotechnology, Inc. | sc-134220 | |
CD3 PacificBlue | BD Biosciences | 558117 | |
CD14 PacificBlue | Biolegend | 325616 | |
CD20 PacificBlue | Biolegend | 302328 | |
CD56 APC | Biolegend | 318310 | |
CD69 PE | BD Biosciences | 555531 | |
CD107a FITC | BD Biosciences | 555800 | |
51Chromium | PerkinElmer, Inc. | NEZ030002MC | |
Gamma Counter Tubes | PerkinElmer, Inc. | 1270-401 | |
2470 Automatic Gamma Counter | PerkinElmer, Inc. | 2470-0050 | |
FACS Diva | BD Biosciences | 643629 | |
FlowJo | Tree Star, Inc. | FJ-9-1YR |
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