Method Article
Dendritik hücreler (DC'ler) ile nigerisin ile birlikte NLRP3 inflammasome aktivasyonu takiben, sentetik purin, R848 ve TLR8 tanınması, tepki olarak IL-1β salgılar, bu nedenle, IL-1β NLRP3 inflammasome aktivitesini ölçmek için kullanılabilir. Hücre içi sitokin boyama, immunoblotting ve ELISA doğru IL-1β ekspresyonu üzerinden NLRP3 emişli inflammasome ve aktivasyonunu ölçmek için kullanılır.
İnterlökin salgılanması (IL) elde edilen enflamatuar süreçler -1 bağışıklık hücreleri tarafından sitokin aile lokal ya da sistemik iltihaplanma, doku yeniden modelleme ve onarım ve virolojik kontrolü, 1, 2 yol açar. Interleukin-1β doğuştan gelen bağışıklık tepkisinin temel bir unsurudur ve inatçı enfeksiyon 1-5 kurulmasını önlerken istilacı patojenlere ortadan katkıda bulunur.
Inflammasomes 1 dönüştürücü enzim (ICE veya Caspase-1), interlökin aktivasyonu için önemli bir sinyal bir platform bulunmaktadır. NLRP3 inflammasome IL-1β salgılanması 6 neden olmak için DH'ler en az iki sahip sinyaller gerektirir. Pro-IL-1β protein sentezleme hücreleri dinlenme sınırlıdır; bu nedenle astar sinyal IL-1β transkripsiyonu ve protein ekspresyonu için gereklidir. Çoklu-protein NLRP3 inflammasome oluşumuna NLRP3 sonuçları tarafından algılanan ikinci bir sinyal. Sorumluluk gibi dendritik hücrelerin yeteneğiIL-1β salgılanması için gerekli sinyallerin d bakteriyel toksin olan NLRP3 inflammasome aktivasyonu takiben asal hücreleri dendritik hücreleri (moDCs) türetilmiş insan monosit TLR8 tarafından algılanan bir sentetik purin, R848, kullanılarak test edilebilir ve potasyum iyonofor, nigericin.
Monosit türevi DH'ler kolayca kültürde üretilmiş ve saflaştırılmış insan myeloid DCler önemli ölçüde daha fazla hücre sağlamaktadır. Bunun yerine elde edilen fare, DCler dolayısıyla insan hastalık ve enfeksiyon inflammasome çalışma sağlayan, in vitro insan kullandığı Burada sunulan yöntem, diğer inflammasome deneyleri farklıdır.
Doğuştan gelen bağışıklık sisteminin aktivasyonu, enfeksiyon, hastalık ve aşılama sırasında 7 adaptif bağışıklık tepkileri yönlendirmek için gereklidir. Dendritik hücreler doğuştan gelen bağışıklık sistemi hücreleri sunan en güçlü antijen; Bu antijenlerin alımından, lenf düğümlerine göç ve naif CD4 + ve CD8 + sitolitik T-hücrelerinin aktivasyonu, 8-10 için özel olan. Hızlı patojen algılamasını etkinleştirmek için doğuştan gelen bağışıklık sistemi korunmuş patojen kaynaklı motifleri veya hücre stres ve hasar ev sahibi türetilmiş işaretleri tanıması çok sayıda germlıne kodlanmış örüntü tanıma reseptörleri (PRR) kullanır. Reseptörler (TLR) Toll benzeri bazı dışı fagosite patojen ilişkili moleküler desenleri (PAMPs) ve tehlike ilişkili moleküler desenleri (DAMPS) tanımak membran bağlı örüntü tanıma reseptörleri vardır. Reseptörleri (NLR) gibi kontrast selam tarafından sitozolik ve PAMPs ve DAMPS çeşitli bir yelpazede cevap. Reseptörleri tekrar gibi Nodhücre yüzeyi ve endositik PRRS kaçmasına patojenlere karşı savunma ikinci bir çizgi mevcut. Elde edilen patojen ya da "tehlike" etkileşimi, ilişkili TLR ve NLR ligandlarla faktörler, diğer bağışıklık hücreleri ve T hücre ve doğal öldürücü hücre aktivasyonu 11 tanıtımı ile artmıştır DC etkileşim ile sonuçlanan DC olgunlaşmasının bir duruma yol açar.
İnterlökin-1β enfeksiyona karşı konak savunmasının önemli bir bileşenidir. Bir mikroorganizma tanınması üzerine, son derece pro-enflamatuar sitokin IL-1β, salgılanan ve bir kemo cezbedici ve doğal ve adaptif bağışıklık hücrelerinin aktivatör olarak görev yapar. In vivo, IL-1β ateş ve enflamatuar sitokin da dahil olmak üzere, akut faz tepkisi boyunca büyük ölçüde sorumludur sentezi 12.
En NLR ligand algılama, impo olan merkezi bir nükleotid bağlayıcı alan (NACHT) işlev olduğu düşünülen bir C terminali lösin açısından zengin tekrar içerir alanıNLRP3 oligomerizasyonu ve protein protein etkileşimleri ile alt hedef sinyal transdüksiyonunu aracılık eden bir N-terminal efektör alanı (NLRP3 in PYD) için rtant. NLRP3 protein en yoğun çalışılan inflammasome kompleksi tanımlamaktadır. Bu protein NLR ailesinin bir üyesidir ve NLRP3, (aynı zamanda ASC olarak da bilinir), adaptör protein PYCARD ve ICE müteşekkil bir çok moleküler protein kompleksi oluşturmak üzere yeteneğine sahiptir. Inflammasome aktivasyon üzerine PYCARD NLRP3 N-terminal etki bağlanır ve kaspaz aktivasyonu ve işe etki (KART) etki aracılığı ICE acemi. Interleukin-1 dönüştürücü enzim başlangıçta N-terminalinde bir kart motifi ihtiva eden bir zimogen olarak oluşturulur. İki ICE moleküller getirerek Inflammasome oluşumu sonuçları yeterince yakın kendi Otokatalitik aktivasyonunu uyarmak için. Inflammasome kompleksi sitokin olgunlaşması için sitoplazmik pro-IL-1β dönüştürmek için izin vererek, ICE yi aktive etmek için gereklidir.
IL başarılı bir şekilde salgılanması-1β DC'lerin iki farklı ve bağımsız tehlike sinyalleri algılama gerektirir. İlk olarak, PAMPs, DAMPS, veya sitokin sinyal (TNFa ya da IL-1β) içinde TLR algılama sitoplazmik pro-IL-1β protein ekspresyonunda bir artma olur. Bir ikinci, genellikle farklı sinyal ICE olgunlaşma üst inflammasome kompleks oluşumu için gereklidir. Uyarıcı sinyaller birkaç inflammasome bakteri zar gözenek (örneğin nigerisin gibi) oluşturulması toksinler (örneğin, monosodyum ürat kristaller, MSU gibi) lızozomal bozan kristalleri, hücre dışı ve ATP içerir. Bu farklı aktivatörler ile inflammasome aktivasyonu NLRP3 yol açan üst mekanizma açık değildir. Inflammasome oluşumu sinyalizasyon membasında araştıran çalışmalar böyle hipokalemi indüksiyon veya reaktif oksijen türlerinin (ROS) gibi hücre içi olayları, dolaylı inflammasome 13-28 aktive önerir.
NLRP3 inflammasome farklı viral etkinleştiriciler arasında influenza b içerir, olupIL-1β salgılanması 3, 29-33 için gerekli olan birinci ve ikinci sinyal oth. Fare NLRP3 nakavt modeller kullanılarak bu DCler, IL-1β salgılama 32 NLRP3 bağlı olduğu bulunmuştur. Ayrıca, NLRP3 nakavt fareler enfeksiyon siteye az lökositlerin çekti ve daha yüksek mortalite 2, 5 yaşadı. İki yeni kağıtları İnfluenza virüsü enfeksiyonu sırasında NLRP3 inflammasome aktivasyonu için bir mekanizma öneririz; Birinci, ikinci sinyali takip sitoplazmik pro-IL-1β ekspresyonunu başlatmak için TLR7 veya TLR8 (yanıt veren hücrenin TLR ifade bağlı olarak) ya da başka TLR ile ortakçı bakteri algılama yoluyla viral RNA, NLRP3 aktivasyon tanınması yoluyla emişli trans Golgi ağı 33, 34 viral iyon kanal proteini M2 tarafından inflammasome oluşumu. İkinci aşamada, NLRP3 inflammasome tetiklenmesi hücre içi iyonik ortaya çıkması ile gerçekleştirilir inflammasome oluşturmak için bir sinyal olarak NLPR3 tarafından hissedilen, basitçe, bir ROS üretimine yol açan ortam. Ancak, grip enfeksiyonu sırasında ICE aktivitesinin inflammasome aktivasyon membaında kesin mekanizması hala belirsizliğini koruyor.
Bu çalışma, iyi ile inflammasome aktivasyonu takiben R848 ile TLR8 ligasyon yanıt olarak temel DC temel yolunun, IL-1β salgılama ve daha ileri araştırmalar için bir temel olarak kullanılabilir insan moDCs en NLRP3 inflammasome araştırılması için değerli bir yöntem açıklanır NLRP3 bilinen aktifleştirici nigericin. Bu yöntemin varyasyonları dahil olmak üzere, diğer hücre tipleri ile kullanılabilir, bunlarla sınırlı olmamakla birlikte: monositler, makrofajlar, diğer alt-DC ve epitel hücreleri.
Etik Açıklama: Araştırma örnekleri alındı ve bağış onayı ile araştırma için saklanır. Tüm numuneler kodlu veya kullanım öncesinde anonim olmalıdır. Bu protokol bizim Kurumsal Değerlendirme Kurulu kuralları takip eder.
1.. Monosit türevli dendritik hücreler içine İnsan periferal kan monositleri Türevi.
Not: İnsan ince beyaz kat insan periferik kan hücrelerinden (PBMC'ler) kaynağı olarak hizmet etmek ve New York Blood Center (New York, NY) elde edilmiştir. Kan bağışçıların sağlıklı gönüllüler. 5 günlük bir süreci, doku kültürü üzerine insan periferal kan tek-çekirdekli hücreleri (PBMC) ve kaplama ile başlar 35,36 şişeleri. Yayınlanmış protokoller dikkate değer farklılıklar aşağıdaki gibidir:
. 2. Inflammasome Astar - Sinyal 1
3 NLRP3 Inflammasome etkinleştirme -. Sinyal2
4. IL-1ß Örnek Toplama
5.. Hücresel ve Supernatant Örneklerinden IL-1SS Ölçme
Bu teknikler R848 ile prime TLR8 ölçün. CD11c + moDCs - pro-IL-1β için hücre içi sitokin boyama CD14 mikroskopi ve FACs okumalar sağlar. Her iki teknik, bir astarlanmış olmayan ya da dinlenme, hücre kontrol hem de bir izotip kontrol (Şekiller 1 ve 2) göre belirlenebilir. Pro-IL-1β + lekeleme hücrelerinin yüzdesi ortalama floresan yoğunluğu (MFI) temin etmek üzere, bu nüfus geometrik medyan ile çarpılır. MFI pozitif boyanma hücrelerde mevcut pro-IL-1β miktarı ile karşılaştırılabilir.
Daha sonra, β-tübülin ya da β-aktin hücre gibi bir iç kontrol, (Şekil 3) göre ölçülür hücre lizatı, imünolekeleme önlemler pro-IL-1β. Nigericin muamele edilmiş hücrelerde pro-IL-1β imünolekeleme için pro-IL-1β bir azalma ortaya gerekir. Bu bir tarafından tamamlanmaktadırELISA ile ölçülen yüzey maddelerinde IL-1β, eş zamanlı artış sadece R848 in nigericin koşullar takip (Şekiller 3 ve 4). Diğer tüm koşullar herhangi bir hücre-dışı IL-1β mevcut sonuçlanmalıdır. Örneğin TNFa, IL-10 ve IL-6 gibi diğer enflamatuar sitokinlerin, aynı anda ölçmek, bu nigericin IL-1β salgılanmasını neden özel olduğundan emin olun. Astarlama seviyesi zaman (Şekil 3) ve doz (Şekil 4) bağlı olarak, astar R848 in hücre içi pro-IL-1β ve hücre dışı IL-1β (yanı sıra, TNFa, IL-10 derecesi yansıyan bir cevaptır ve her R848, IL-6) salgılanması (Şekil 4) koşulları işlemden geçirildi.
Şekil 1. Sitoplazmik pro-IL-1β f ile saptanır düşük sitometri. , bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız.
Şekil 2.. Sitoplazmik pro-IL-1β mikroskobu ile tespit edilir. , bu rakamın büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız.
Şekil 3,. Sitoplazmik pro-IL-1β SDS-PAGE ile tespit edilir.res.jpg "target =" _blank "> bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız.
Şekil 4. Salgılanmış IL-1β ELISA ile tespit edilir. , bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız.
Inflamatuvar sitokinler viral enfeksiyonla savaşmak için doğal ve adaptif immün yanıtı direksiyon ayrılmaz bir bütündür. Salgılanan IL-1β grip enfeksiyonu 3, 43, 44 boyunca artış gösterilmiştir. Bu sitokinler, insan dendritik hücrelerinde viral algılamalarına tepki olarak işlendikleri tarafından kesin mekanizmalar tam olarak anlaşılamamıştır. Miyeloid DC izolasyon kitleri pahalı ve zaman alıcıdır. İzolasyon kitleri ve FAC sıralama istemeden olabilir stres veya hücreleri aktive. Ayrıca, deney için izole edilmiş hücrelerin yeterli miktarda sıklıkla bulunmaktadır. Neyse ki, insan moDCs biyoloji yakından modeller in vitro 45, 46 birincil insan miyeloid DH'lerinin. Her iki hücre tipi, olgun IL-1β salgılanmasını elde etmek için, iki sinyal, TLR astar ve NLRP3 Telefon kilitlemeyi gerektirir. Bu nedenle, moDCs sağlamak ve uygun fiyatlı ve basit DC modeli hücre tipi çalışma ve bahis içinter, insan sağlığı ve hastalık NLRP3 inflammasome alaka ve rolünü anlamak.
IL-1β, burada açıklanan yöntemler kullanılarak algılama RNA viral enfeksiyon dahil olmak üzere inflamatuar ilişkili patolojileri olan hastalıkların incelemek için çeşitli basit ve etkili bir immün sağlar; özel olarak ise, R848 nasıl tepki olarak ve stimülasyon nigericin çeşitli şekillerde IL-1β ölçmek. (Örneğin, Poli (I kadar: C) ve LPS) Diğer TLR agonistleri (örneğin ATP ve MSU gibi) NLRP3 inflammasome aktivatörlerinin diğer hastalık patolojilerin bağlamında stimülasyonu üzerine bu aktivitesinin ölçülmesi için de kullanılabilir; Bununla birlikte, uyarılma süreleri ve koşullarının ayarlanması gerekebilir. Reaktif pozlama süreleri ve konsantrasyonları da diğer hücre tipleri ve türleri kullanmak için bu protokolü değiştirirken ayarlanması gerekir.
Tüm koşullar, üç kopya halinde çalıştırılmalıdır ve tepki kalite kontrol amaçları için dikkatli bir şekilde tartılır; için ortakbiri için büyük verici değişkenlik. Monosit türetilmiş DC'ler bir hücre tipi değil, bir hücre hattı, ve heterojen bir MoDC kültürü içinde var.
Astar pro-IL-1β ve R848-astarlanmış durumuna dinlenme moDCs karşılaştırmak için ICS ile teyit edilebilir. İstirahat moDCs pozitif boyanma neden olmamalıdır. Astar da pro-IL-1β ekspresyonu için immünolojik işaretleme ile geçerli olabilir. Proinflamatuar sitokinlerin TNFa, IL-6 salgılanmasını ve IL-1β minimum salgılanması ile bağışıklık sitokin IL-10 başarılı R848 priming ile sonuçlanır. Inflammasome aktive edilmiş hücreler, bundan başka, TNFa, IL-6 artış ve IL-10 salgılanması göstermez gerekir, ancak aktive edilmemiş hücreler ile karşılaştırıldığında, salgılanan IL-1β konsantrasyonlarında bir artış olacaktır.
Pro-IL-1β pasif nekrotik hücre ölümü sırasında serbest olabilir bu nedenle biyoyararlanım deneyleri ilgi çekici olabilir. Seçenek olarak ise, immunoblotting supernatan gerçekleştirilebilirAktif IL-1β salgılanan sitokin şekilde olmasını sağlamak için, salgılanan IL-1β moleküler ağırlığı belirlemek için ts; ön-madde 31 kDa iken, olgun IL-1β 17 kDa arasındadır. Süpernatanlarından IL-1β ölçmek için, hücre konsantrasyonu saptama sınırının üzerinde pozitif bir sinyal elde etmek için ayarlanabilir gerekecektir. Kaspaz-1 aktivasyonu da inflammasome aktivasyonunu belirlemek için çeşitli yöntemler yolu ile ölçülebilir.
Yazarlar ifşa etmek Çıkar çatışması var.
Yazarlar destek ve geribildirim için Olivier Manches, Ph.D., Davor Frleta, Ph.D., ve Meagan O'Brien, MD kabul etmek istiyorum. Bu araştırma, Alerji ve Enfeksiyon Hastalıkları Ulusal Enstitüsü tarafından desteklenen ve NIH Sağlık-İlgili Araştırma (AI089030) ve RO1'e (AI081848 Diversity Destekleme Bireysel predoctoral Bursu (F31) için Ruth L. Kirschstein Ulusal Araştırma Hizmet Ödülü hibe fon ile tamamlandı .)
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Name of Reagent/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
IL-4 | R&D | ||
GM-CSF | Genzyme | NDC 58468-0180-2 | We acquire this item through our local pharmacy with a prescription |
RPMI 1640 with L-glutamine | Cellgro | 10-040-CV | |
Peripheral blood mononuclear cells | New York Blood Center | PBMCs were isolated from the blood of healthy donors | |
12-well tissue culture plates | Sigma-Aldrich | 3516 | |
96-well round bottom tissue culture plates | Sigma-Aldrich | 3799 | |
α-IL-1β-FITC | R&D | IC201F | |
FITC isotype control | Miltenyi Biotec | 130-092-213 | |
α-β-Tubulin | Santa Cruz | SC-9014 | |
α-IL-1β | R&D | mab201 | |
PVDF Immobilon-FL membrane | Millipore | IPFL00010 | |
gradient 4-12 % polycrylamide gel | Bio Rad | 161-1159 | |
laemmli sample buffer | Bio Rad | 161-0737 | |
BSA | Equitech Bio Inc | 30% solution sterile/filtered | |
PFA | Electron Microscopy Sciences | 15710 | 16% solution |
human inflammatory cytokine bead array kit | BD | 551811 | |
nigericin | Invivogen | tlrl-nig | |
R848 | 3M Corp. | ||
α-CD14 | BD | 340436 | |
α-CD11c | BD | 555392 | |
β-mercaptoethanol | Sigma-Aldrich | M6250-10ML | |
TBS | On site stock room | ||
Tween-20 | Sigma-Aldrich | P2287-100mL | |
Nunc EasYFlask 225cm2, Filter Cap, 70mL working volume, 30/Cs | Thermo Scientific | 159933 | |
20 μM Sterile Disposable Filter Units | Thermo Scientific | 569-0020 | |
Gentamicin | Invitrogen | 15750060 | |
Hepes | Invitrogen | 15630080 | |
goat α-mouse IRDye 800CW | Licor | 926-32210 | |
donkey α-rabbit IRDye 680RD | Licor | 926-68073 | |
Spectra multicolor broad range protein ladder | Thermo Scientific | 26634 | |
Tris Glycine SDS 10x | Bio Rad | 1610732 | |
Tris Glycine 10x | Bio Rad | 161-0734 | |
Methanol - 4L | Fisher Scientific | A433P-4 | |
Prolong Gold antifade Reagent with DAPI | Life Technologies | P-36931 | |
8 chamber polystyrene vessel tissue culture treated glass slide | BD Falcon | 354108 | |
Poly-L-Lysine | Sigma | P4707 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır