Method Article
Burada nicelik eylem Anti-tau antikorların mekanizmaları daha iyi tanımlamak için bir araştırma aracı oluşturma amacıyla microglia tarafından tau alımını değerlendirmek için bir hücre tabanlı tahlil açıklayın.
Alzheimer hastalığı (Ah) bir ilerici nörodejeneratif durumda tau toplanan ve sonunda neden bilişsel gerileme için nöronal disfonksiyon neden beyin amiloid proteinler birikir var. Nöron hyperphosphorylated tau toplamları en çok reklam ile ilişkili patoloji neden inanılıyor. Bu toplamları ekstraselüler bölmesine yayımlanması için kabul ve nerede daha fazla tau toplama neden bitişik sağlıklı nöronlar tarafından alınan. Bu "deli dana gibi" yayılan antikorlar bağlama ve "reklam preklinik fare modellerinde gösterildiği gibi hücre dışı tau toplamları nötralize" özelliği tarafından durdurulabilir. Hangi tarafından patoloji terapötik antikorlar azaltmak önerilen mekanizmaları antikor aracılıklı alımı ve gümrükleme tau microglia tarafından patolojik toplanan formları biridir. Burada, tau alımı microglia tarafından değerlendirmek için nicel bir hücre tabanlı tahlil açıklayın. Bu tahlil fare mikroglial hücre kültürünü BV-2 kullanır, yüksek özgüllük, düşük değişkenliği ve orta üretilen iş sağlar. Bu tahlil ile oluşturulan veri Anti-tau antikor efektör fonksiyonları daha iyi bir karakterizasyonu için katkıda bulunabilir.
Alzheimer hastalığı (Ah) konformasyonal değişim ve kendinden montajlı amiloid Beta peptid ve tau protein patolojik toplamları ile karakterize bir ilerici nörodejeneratif durumdur. Anormal derecede fosforile tau reaksiyonlar ve neurofibrillary düğüm1,2biriken iken normal çözünür amiloid Beta peptid oligomeric ve fibriler amiloid β dönüştürülür. Bu protein toplamları hafıza kaybı ve sonraki ilerici bilişsel gerileme için önde gelen nöronal ölüme neden. Üretken olmayan neuroinflammation ve misfolded proteinler, temizlemek için azaltılmış bir yeteneği de dahil olmak üzere diğer faktörler, azdırmak ve hastalık hızlandırmak. Şu anda, müdahale stratejilerinin reklam karşı büyük ölçüde semptomatik rahatlama sağlar, ama hiçbir hastalığı değiştirme tedavisi veya önleme.
Kanıt artan önemli bir rol hyperphosphorylated tau toplamları içinde reklam patoloji göstermektedir. Patolojik olmayan haliyle tau mikrotübüller için bağlar ve nöronal sitoiskeleti onların derlemeye yerli gelişeceğini bir proteindir. Tau hyperphosphorylated olduğunda, sitoiskeleti ayırır ve içine hangi reklam3ile ilişkili patoloji çoğunu neden inanılıyor tau toplamları nöron kümeleri. İlk intracellularly biriken tau başlar toplanan, ancak hastalık ilerledikçe etkilenen neurons ekstrasellüler alana hangi o-ebilmek alınmak bitişik veya synaptically bağlı sağlıklı nöronlarda tarafından yayımlanması için kabul edilir bir " deli dana benzeri şekilde". İçselleştirilmiş bir kez tau toplamak daha fazla tau toplama yolu ile şablonu esas alan konformasyonal değişim4neden olmaktadır.
Bu varsayıma göre tedaviler tau tohum kesintiye uğratmasını yetenekli yavaşlatmak veya tau-aracılı nörodejeneratif hastalık seyri ters. Bu destek, azaltılmış tau patoloji ve geliştirilmiş bilişsel işlev5,6,7,8 genetik mutasyon tauopathy için duyarlı yapılır ve pasif Anti-tau antikorlar ile enjekte fareler gösterir ,9. Ancak, hangi tarafından patoloji terapötik antikorlar azaltmak mekanizmaları hala zor kalır.
Önerilen mekanizmaları antikor aracılıklı alımı ve gümrükleme tau microglia, beynin yerleşik bağışıklık hücreleri tarafından patolojik toplanan formları biridir. Son yayınlar microglia verimli bir şekilde içselleştirmesi ve patolojik tau türler bozulmasına yol açar ve bu yeteneği yüzeyinde ifade Fc reseptörü içeren anti-tau antikorlar ile Fc bağımlı mekanizma tarafından geliştirilmiş öneririm fagositoz10,11microglia ve reseptör aracılı. Bu veri microglia terapötik antikorlar potansiyel olarak önemli effectors tanımlayın.
Biz burada nicelik tau alımı microglia tarafından değerlendirmek için bir hücre tabanlı tahlil tanımlamak. Bu tahlil ile oluşturulan veri eylem böylece Anti-tau antikorlar gelişimleri potansiyel reklam tedavi olarak daha fazla adımlardan geçmek için yararlı bir araç temsil eden Anti-tau antikorların mekanizmaları elucidating yardımcı olabilir.
1. BV-2 hücreleri kültür
Not: Tanıtıcı BV-2 hücreleri seviye 2 koruma altında. BV-2 hücre kültürünü bir saran rekombinant ecotropic retrovirüsü (yalnızca fare hücreleri bulaşmasını yeteneğine sahip)12üretir; öyle virüs dönüştürme yeteneği ve in vivo tumorigenic potansiyel onların vitro için bilinir.
2. etiket rekombinant Tau toplamları pH duyarlı floresan boya
Not: Apetri ve ark. içinde açıklandığı gibi Tau toplamları hazırlanmıştır 13 ile farkı yok Thioflavin T (ThT) tepki arabelleğe eklendi. Toplanan örnekler 1,5 mL santrifüj tüplerde toplanmıştır. Son floresans sinyal havuzu örnek 118 µL 50 µM ThT eriyik 12 µL ile karıştırılarak kontrol edildi. Toplamları 20.000 x g 4 ° C'de 1 h için toplama tepki karisimin centrifuging tarafından ayrı kaldık Süpernatant monomeric tau toplamları dönüştürüldü onaylamak için sn-MALS tarafından analiz edildi. Dondurulmuş ve derin dondurucu-80 ° C'de depolanan ek granül (tau toplamları) olduğunu
3. alımı tahlil ile floresan aktif hücre okuma (FACS) sıralama
4. FACS Analizi
Not: Gating strateji için Şekil 1 ' e bakın.
5. Immunocomplexes alımını mikroskobu okuma ile
Toplanan rekombinant tau kovalent bir pH duyarlı yeşil boya ile etiketli. Bu boya üzerine asidik organelleri, böylece hücre içi miktar için izin onun içselleştirilmesi, floresans önemli ölçüde artırır. Etiketli tau toplamları Anti-tau monoklonal antikorlar ile inkübe. Özellikle, biz CBTAU 28,1 chimeric bir sürümünü (fare Igg1 Fc bölgesi) kullanılır. Bu insan antikoru tau N-terminal Ekle bölgesine bağlar ve oluşturulan vitro tau liflerinde13bağlamak yapabiliyor. Bu tahlil, de CBTAU-28,1-dmCBTAU-28,1 benzeşme geliştirilmiş bir sürümünü test. CBTAU-28,1, Fab parçaları ebeveyn ve yüksek-benzeşme mutant olarak biçimlendirmek ve izotip kontrol olarak kullanılan bir fare Igg1 denetler.
BV-2 hücreleri önceden biçimlendirilmiş immunocomplexes ile inkübe veya tau varlığında antikor bağımsız tau alımını engellemek için heparin iki saat yalnız toplanan. Kuluçka sonra hücreleri ekstrasellüler membran için bağlı tau kaldırmak için trypsinized ve tau alımı için akış sitometresi tarafından analiz edildi. Biz son zamanlarda13açıklandığı gibi bu CBTAU 28,1 terfi türevleri alımını tau BV-2 hücrelerdeki bir doz bağımlı şekilde görülmektedir. Alımı CBTAU-28,1 Fab parçaları bazal tau alımı (Şekil 2) artmamıştır beri aracılı Fc olduğunu. Ayrıca, yüksek benzeşme dmCBTAU 28,1 antikor BV-2 hücrelere daha vahşi tipi antikor (Şekil 2) daha yüksek bir ölçüde tau alımını aracılık.
Antikor aracılıklı tau alımı ve yerelleştirme tau toplamları endolysosomal yerde olduğunu doğruladı tarafından confocal mikroskobu (Şekil 3) nerede asidik hücresel bölmesi düşük pH organelleri için bir sonda seçici kullanarak lekeli. Yeşil pH boya ve hücre içi puncta toplamları CBTAU-28,1 ile inkübe hücrelere gözlendi tau etiketli. Ayrıca, hücre içi tau toplamları kez böylece asidik organelleri tau toplamları varlığı öne düşük pH yuvası seçici kırmızı boya ile colocalized. CBTAU-28,1 Fab parçaları yeniden bir Fc reseptör aracılı içselleştirilmesi mekanizması (Şekil 3) bildiren tau alımı artmamıştır.
Şekil 1: Akış Sitometresi Analizi tau içselleştirilmesi BV-2 hücreleri tarafından algılamak için kullanılan strateji geçişi. Örnek veriyi BV-2 tek kontrol (A-C), izotip kontrol (D-F) ve dmCBTAU-28,1 (G-ben) gösterilir. BV-2 hücre nüfus enkaz ve ölü hücreleri (A, D, G) hariç FSC-A vs SSC-A yoğunluğu arsa üzerinde geçişli. BV-2 hücreleri daha sonra daha fazla hücre birini ve toplamları (B, E, H) dışarıda bırakmak için FSC-A vs FSC-H yoğunluğu arsa üzerinde kapı. Tek hücre kapısı bir pH boya (FITC temsilcisi bu sonuçları) tek parametre çubuk grafik oluşturmak için kullanılan (C, F, ben) ve geometrik ortalama floresans yoğunluğunu belirlemek. Alternatif olarak, pH boya-tau pozitif hücrelerinin yüzdesi, BV-2 tek denetimi kullanarak belirlenen negatif hücreleri hariç hesaplanır. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Resim 2: CBTAU-28,1 aracılık eder tau toplamları mikroglial BV-2 hücreleri içine alımını. Toplanan rekombinant tau kovalent yeşil floresans pH duyarlı boya ile etiketli ve inkübe bir fare chimeric sürümüyle insan anti-tau antikor CBTAU-28,1, kendi benzeşim gelişmiş format, dmCBTAU-28,1, karşılık gelen Fab parçaları, bir fare Igg1 izotip kontrol antikor veya hiçbir antikor (tau toplamları yalnız). Immunocomplexes daha sonra iki saat varlığında antikor bağımsız tau alımını engellemek için heparin BV-2 hücreleri ile inkübe. İmmunocomplexes alımını akış sitometresi tarafından değerlendirildi ve geometrik ortalamasını (GM) Floresan yoğunluğu(a)veya tau pozitif (tau +) yüzdesi hücreleri (B) dile getirdi. Hata Çubuklarõn (a) iki bağımsız deney'nin standart sapması, (B) gösterir tek bir deneme. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 3: Tau toplamları BV-2 hücreleri tarafından içselleştirilmiş ve hücresel asidik organelleri yerelleştirilmesine. Ön şekillendirilmesi tau-antikor immunocomplexes BV-2 hücreleri ile antikor bağımsız alımını engellemek için heparin huzurunda iki saat inkübe. Kuluçka sonra çekirdekleri bir DNA belirli mavi boya ve düşük pH yuvası seçici kırmızı boya ile asidik hücresel yuvası ile lekeli. Canlı hücre görüntüleme etiketli tau toplamları (yeşil) CBTAU-28,1 ve dmCBTAU 28,1, ancak değil izotip kontrol inkübe hücrelere hücre içi puncta ortaya koydu. Ayrıca, hücre içi tau toplamları kez kırmızı ile colocalized (böylece tau toplamları asidik hücresel yerde varlığını düşündüren sarı) boya. CBTAU-28,1 Fab parçaları bir Fc reseptör aracılı içselleştirilmesi mekanizması gösteren tau alımı artmamıştır. Görüntüleri bir 63 X su daldırma amacı ile alınan en fazla yoğunluk projeksiyonlar 20 uçak Z-yığın (0.5 µm uçakları) temsil eder. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Microglia, ikamet beynin bağışıklık hücreleri, son zamanlarda tespit edilmiştir antikor aracılıklı tedavi yaklaşımları tauopathies10,11önemli oyuncular olarak. Antikor aracılıklı tau izni tarafından microglia nöronal alımını9, inhibisyon veya istikrarsızlık fibril oluşumu13,14 ve intraneuronal liflerinde ile boşluk lizozomal engelleme ile birlikte, yol15, tüm tauopathy5,6,7,8,9fare modelde gözlenen Anti-tau antikor etkinliği katkı.
Biz burada kantitatif eylem Anti-tau antikorların mekanizmaları daha iyi tanımlamak için bir araştırma aracı oluşturma amacıyla microglia tarafından tau alımını değerlendirmek için bir hücre tabanlı tahlil nitelendirdi.
Bu tahlil, Funk ve ark. adapte 11, ölümsüzleştirdi fare mikroglial hücreler BV-2 hücreleri kullanır. Birincil mikroglial hücrelere tam olarak karşılaştırılamaz iken, onlar birçok özelliği birincil microglia özelliklerini sağlam yeteneği dahil olmak üzere Aβ ve tau liflerinde11,16,17 phagocytose ,18,19. Ayrıca, onları tahlil geliştirme ve en az deneysel değişkenlik gerektiren nicel çalışmalar için son derece uygun yapılmış bir tekrarlanabilir davranış vitro gösterdiler. Bu, yanında ölümsüzleştirdi hücre satır tahlil akışı sağlayarak daha yüksek izin ve birincil microglia kullanımına göre hayvan kurban etmek için gereksinimini ortadan kaldırır.
Bu tahlil kullandığımız tau toplamları son zamanlarda13ve gösteri için benzer görünümdeki helisel filamentler (PHFs) reklam beyin izole eşleştirilmiş açıklanan son derece tekrarlanabilir vitro toplama yordamı kullanarak elde edilmiştir hastalar. Biz tau toplamları bağlılık plastik ya da cam yüzeyler tarafından neden olabilir herhangi bir beklenmedik sonuçlar gözlemlemek değil iken, istikrarlı ve iyi karakterize tau agrega kullanımı bu tahlil tekrarlanabilirlik içinde önemli bir rol oynadı.
Önemli ölçüde tekrarlanabilirlik tahlil katkıda başka bir yönü hücre yoğunluğu oldu. İyi iletişim kuralında tanımlanan başına hücre sayısı optimum hücre yoğunluğu açıklanan koşullarda temsil eder.
Farklı daha ne Funk vd. açıklanan 11 , biz böylece hücre içi miktar için izin tau toplamları, floresans içselleştirilmesi asidik organelleri, üzerine önemli ölçüde artıran bir pH hassas boya ile etiketlenmiş. Bu, immunocomplexes ve/veya tau tripsin sindirim yüzey ile birlikte bağlı, floresans sinyal akış sitometresi tarafından ölçülen garanti tau alımını tercihan--dan bağlama hücresel yüzeye sonucu. Ayrıca, hücre yeniden kaplama ve kurtarma içselleştirilmiş tau toplamları mikroskobu deneylerde yüzey sindirerek gerek kalmadan tespiti o zaman-cekti immunocomplexes/tau toplamları bağlı bir pH hassas boya hareket hızları kullanımını gerektirir.
Biz de daha ne daha önce açıklanan11için olmuştur göre bizim testin mikroskobu eşleştirmeyi optimize, bize izin verilmez bizim mikroskobu deneylerde asidik organelleri için çok seçici bir boya kullanarak onaylamak için tek antikor aracılı Tau alımı, aynı zamanda yerelleştirme tau toplamları endolysosomal yerde.
Geliştirdiğimiz, tahlil iyi bir deneysel penceresini olumlu ve olumsuz örnekleri arasında güçlü bir ayrım sonucunda en iyi özgüllük vardır. İlginçtir, tahlil böylece Anti-tau antikor efektör fonksiyonları eğitim için güçlü bir araç temsil eden antikor benzeşme farklılıkları dolaylı olarak algılar.
Yazarlar ifşa gerek yok.
Alberto Carpinteiro Soares onun değerli teknik yardım için teşekkür etmek istiyorum.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
BV-2 cells | ICLC Interlab Cell Line Collection | ATL03001 | |
Phosphate Buffered Saline (PBS) (1x) | Gibco | 10010-015 | |
Trypsin-EDTA 0.05% | Gibco | 25300-054 | |
DMEM 4.5 g/dL glucose | Gibco | 41966-029 | |
Fetal Bovine Serum | Gibco | 10091-148 | |
Penicillin-Streptomycin (10,000 U/mL) | Gibco | 15140122 | |
L-Glutamine 200 mM | Lonza | 17-605E | |
EasYFlask | Nunc | 156499 / 159910 | |
pHrodo Green STP ester | Life Technologies | P35369 | |
Sodium Bicarbonate pH 8.5 100 mM | |||
DMSO | Sigma | D2650-100ml | |
PD10 columns | GE Healthcare | 17-0851-01 | |
BCA Protein Assay Kit | Thermo Fisher Scientific | 23225 | |
Greiner CELLSTAR multiwell culture plates | Greiner | 665180 | |
Falcon 96-Well Assay Plates | Falcon | 353910 | |
Heparin | Sigma | H3393-50KU | |
Trypsin-EDTA 0.25% | Sigma | T4049-100ml | |
BSA | Sigma | A7030-100G | |
EDTA 0.5 M, pH8 | |||
FACS Canto II | BD | ||
Hoechst 33342 Solution (20 mM) | Thermo Fisher Scientific | 62249 | |
LysoTracker Deep Red | Thermo Fisher Scientific | L12492 | |
Opera Phenix | Perkin Helmer | HH14000000 |
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