Method Article
Цитотоксичности для измерения естественных киллеров ячейки литической борьбе с ВИЧ-инфицированные клетки ограничена чистотой клеток-мишеней. Мы демонстрируем здесь изоляции высокой степени очистки населения ВИЧ-1-инфицированных первичных Т-клеточных взрывов, воспользовавшись способностью ВИЧ-1 с до нижнего модулировать CD4.
Natural killer (NK) cells are a vital component of the innate immune response to virus-infected cells. It is important to understand the ability of NK cells to recognize and lyse HIV-1 infected cells because identifying any aberrancy in NK cell function against HIV-infected cells could potentially lead to therapies that would enhance their cytolytic activity. There is a need to use HIV-infected primary T-cell blasts as target cells rather then infected-T-cell lines in the cytotoxicity assays. T-cell lines, even without infection, are quite susceptible to NK cell lysis. Furthermore, it is necessary to use autologous primary cells to prevent major histocompatibility complex class I mismatches between the target and effector cell that will result in lysis. Early studies evaluating NK cell cytolytic responses to primary HIV-infected cells failed to show significant killing of the infected cells 1,2. However, using HIV-1 infected primary T-cells as target cells in NK cell functional assays has been difficult due the presence of contaminating uninfected cells 3. This inconsistent infected cell to uninfected cell ratio will result in variation in NK cell killing between samples that may not be due to variability in donor NK cell function. Thus, it would be beneficial to work with a purified infected cell population in order to standardize the effector to target cell ratios between experiments 3,4. Here we demonstrate the isolation of a highly purified population of HIV-1 infected cells by taking advantage of HIV-1's ability to down-modulate CD4 on infected cells and the availability of commercial kits to remove dead or dying cells 3-6. The purified infected primary T-cell blasts can then be used as targets in either a degranulation or cytotoxic assay with purified NK cells as the effector population 5-7. Use of NK cells as effectors in a degranulation assay evaluates the ability of an NK cell to release the lytic contents of specialized lysosomes 8 called "cytolytic granules". By staining with a fluorochrome conjugated antibody against CD107a, a lysosomal membrane protein that becomes expressed on the NK cell surface when the cytolytic granules fuse to the plasma membrane, we can determine what percentage of NK cells degranulate in response to target cell recognition. Alternatively, NK cell lytic activity can be evaluated in a cytotoxic assay that allows for the determination of the percentage of target cells lysed by release of 51Cr from within the target cell in the presence of NK cells.
1. Изоляция по правам CD4 + Т-клеток из периферической крови (см. рисунок 1)
2. Заражение CD4 + Т-клеток с ВИЧ-1 (см. рисунок 1)
3. Изоляция по правам естественных клеток-киллеров из периферической крови
4. Очистка ВИЧ-1 инфицированных клеток (см. рисунок 1)
5. CD107a дегрануляции анализ (см. Рисунок 2)
6. CD107a Память стратегии (см. Рисунок 3)
7. 51 Cr выпуска анализ (см. рисунок 4)
1 | 2 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
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 (5:1) | K562 E: T (5:1) | K562 E: T (5:1) | |
B | Пользовательский интерфейс E: T (1:1) | Пользовательский интерфейс E: T (1:1) | Пользовательский интерфейс E: T (1:1) | Пользовательский интерфейс E: T (2,5:1) | Пользовательский интерфейс E: T (2,5:1) | Пользовательский интерфейс E: T (2,5:1) | Пользовательский интерфейс E: T (5:1) | Пользовательский интерфейс E: T (5:1) | Пользовательский интерфейс E: T (5:1) |
C | Инфицированных ВИЧ-1 E: T (1:1) | Инфицированных ВИЧ-1 E: T (1:1) | Инфицированных ВИЧ-1 E: T (1:1) | Инфицированных ВИЧ-1 E: T (2,5:1) | Инфицированных ВИЧ-1 E: T (2,5:1) | Инфицированных ВИЧ-1 E: T (2,5:1) | Инфицированных ВИЧ-1 E: T (1:1) | Инфицированных ВИЧ-1 E: T (1:1) | Инфицированных ВИЧ-1 E: T (1:1) |
D | |||||||||
E | |||||||||
F | К562 спонтанного выделения | К562 спонтанного выделения | К562 спонтанного выделения | Пользовательский интерфейс спонтанного выделения | Пользовательский интерфейс спонтанного выделения | Пользовательский интерфейс спонтанного выделения | Инфицированных ВИЧ-1 Спонтанное выпуска | Инфицированных ВИЧ-1 Спонтанное выпуска | Инфицированных ВИЧ-1 Спонтанное выпуска |
G | К562 Максимальный выпуска | К562 Максимальный выпуска | К562 Максимальный выпуска | Пользовательский интерфейс Максимальная выпуска | Пользовательский интерфейс Максимальная выпуска | Пользовательский интерфейс Максимальная выпуска | Инфицированных ВИЧ-1 выпуска Maxmum | Инфицированных ВИЧ-1 выпуска Maxmum | Инфицированных ВИЧ-1 выпуска Maxmum |
8. Представитель Результаты:
Рисунок 1. Шаги, участвующих в изоляции естественных клеток-киллеров и поколения ВИЧ-1-инфицированных клеток-мишеней из периферической крови.
Рисунок 2. Шаги, участвующих в строительстве анализа CD107a дегрануляции NK использованием клеток эффекторов и клеток К562, неинфицированным CD4 + Т-клеток и инфицированных ВИЧ-1 Т-клеток в качестве мишеней.
Рисунок 3. Проточная цитометрия-литниковой стратегии анализа дегрануляции CD107a. () Память на отдельные клетки и исключая скопления или дублеты на участке FSC-(вперед площадь разброса) против FSC-H (вперед высота разброс). (B) Одноместный ворота клетка на графике как FSC-против SSC (сторона разброс) литниковой на популяции лимфоцитов. (C) лимфоцитов ворот на графике как CD3/14/20(Т-клеток, моноцитов, В-клетки) против CD56 (NK клеток), стробирование по CD56 поз andCD3/14/20 нег населения (НК ворота). (D) Н. К. ворот на графике как CD107a против CD56 для визуализации NK клеток, которые degranulated (CD107a POS).
Рисунок 4. Шаги, участвующих в строительстве 51 Cr релиз анализа использования NK клеток эффекторов и клеток К562, неинфицированным CD4 + Т-клеток и инфицированных ВИЧ-1 Т-клеток в качестве мишеней.
Рисунок 5. Представитель результатов оценки цитотоксической реакции естественных киллеров против ВИЧ-1-инфицированных клеток. (А) НК-клеток оценивали по их способности дегрануляции без цели и в ответ на К562 элементов, первичных CD4 + Т-клеток и ВИЧ-инфицированных первичных Т-клеток по оценке процент NK-клеток, экспрессирующих поверхности CD107a. Номеров в каждом квадранте представляют процент от общего числа NK клеток. Б) НК-клетками оцениваются по их способности лизировать клеток К562, неинфицированным CD4 + Т-клеток и ВИЧ-1-инфицированных Т-клеток в 51 Анализ выпуска Cr при различных эффекторных ячейки клетки-мишени соотношения (E: T).
Если все сделано правильно анализы, описанные в этом протоколе должны обеспечить репрезентативную картину НК способность клетки к дегрануляции против и лизиса инфицированных ВИЧ-1 клеток (см. рисунок 5). НК ячейки дегрануляции в ответ на ВИЧ-инфицированные клетки и НК лизис клетки ВИЧ-инфицированные клетки должно быть прямо пропорционально 10. Надежные результаты для двух НК ячейки функциональные тесты для измерения цитотоксических по борьбе с ВИЧ-инфицированные клетки зависят от изоляции высокой степени очистки НК клеток, а также высокой степени очистки населению зараженных клеток. Очистив НК-клеток и ВИЧ-1 инфицированных клеток имеют решающее значение для достижения довольно точно эффектора для клетки-мишени отношение. Кроме того, удаление омертвевших и апоптоза клеток из популяции клеток-мишеней важно до 51 Cr маркировки или инкубации с эффекторных клеток. 51 Cr могут быть усвоены клеток, которые подвергаются апоптозу, как наличие мертвых или апоптоза клеток при шаге маркировки изотопа приведет к высокой спонтанной релиза и будет искажать рассчитывается% конкретным лизиса. Более того, наличие мертвых или апоптоза клеток может вызвать НК дегрануляции клетка в результате аномально высоким уровнем экспрессии CD107a. Точные пипетки необходимо при удалении бесклеточной супернатанты следующие инкубации NK клеток и клеток-мишеней в 51 анализах Cr релиза, а различия в объеме супернатант удален из каждой параллельной также приведет к высокой стандартных отклонений. Изменения могут быть сделаны к этим протоколам оценить роль специфических рецепторов NK в запуске НК лизис клетки ВИЧ-инфицированных клеток путем инкубации эффекторов или цели до принятия совместного культуры с антагонистическими антител со специфическими рецепторами или лигандами 6,11. Цитокинов обработанных NK клеток (например, IL-2, Ил-15) могут быть использованы для оценки функциональности вынужденного киллеров 12. Кроме того, антитела зависимой цитотоксичности ячейки анализы могут быть выполнены с использованием этих протоколов. Анти-ВИЧ-антитела (например, анти-gp120) могут быть добавлены к клеткам-мишеням для признания НК ячейки низким сродством Fc рецептор CD16 13. Эти анализы, хотя и созданы для измерения НК ячейки цитотоксических по борьбе с ВИЧ-инфицированные клетки, также могут быть изменены, чтобы оценить возможности NK клеток продуцировать цитокины следующие ВИЧ-инфицированной клетки признание. Хотя мы описали в этом протоколе использование в пробирке инфицированные клетки, как клетки-мишени, мы недавно описал поколения клеток-мишеней у пациентов, инфицированных ВИЧ. Это требует изоляции CD4 + Т-клеток, затем расширение клеток в течение двух недель после стимуляции с митогены в присутствии интерлейкина-2 11. После двухнедельного периода расширения, протоколы, описанные в этой статье, используются для изоляции клеток-мишеней.
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 |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены