Here, we present a protocol to induce colonic inflammation in mice by adoptive transfer of syngeneic CD4+CD45RBhigh T cells into T and B cell deficient recipients. Clinical and histopathological features mimic human inflammatory bowel diseases. This method allows the study of the initiation of colonic inflammation and progression of disease.
Il ya beaucoup de différents modèles animaux disponibles pour étudier la pathogenèse des maladies humaines inflammatoires de l'intestin (MICI), chacun avec ses propres avantages et inconvénients. Nous décrivons ici un modèle de colite expérimentale qui est initié par transfert adoptif de cellules de haute T CD4 + spléniques syngéniques CD45RB dans les souris receveuses déficientes cellules T et B. La haute T population de cellules CD4 + CD45RB qui se compose essentiellement de cellules effectrices naïfs est capable d'induire une inflammation intestinale chronique, ressemblant étroitement à des aspects clés de l'IBD humaine. Cette méthode peut être manipulé pour étudier les aspects apparition et la progression de la maladie. En outre, il peut être utilisé pour étudier la fonction de innée et adaptative, et les populations immunitaires de régulation cellulaire, et le rôle des expositions environnementales, ce est à dire, le microbiote, dans l'inflammation intestinale. Dans cet article, nous illustrons la méthode pour induire une colite avec un protocole étape par étape. Ce incLudes une vidéo de démonstration des aspects techniques clés nécessaires pour développer avec succès ce modèle murin de colite expérimentale à des fins de recherche.
The inflammatory bowel diseases (IBD) Crohn’s disease and ulcerative colitis result from an incompletely defined and complex interaction between host immune responses, genetic susceptibility, environmental factors, and the enteric luminal contents1. Recent genome-wide association studies report associations between immune cell regulatory genes and IBD susceptibility2,3. Both innate and adaptive immune cell intrinsic genes are represented in these studies, indicating a central role for these cell populations in IBD pathogenesis.
There currently exist more than 50 animal models of human IBD. While no one model perfectly phenocopies human IBD, many are useful for studying various aspects of human disease, including disease onset and progression and the wound-healing response. In the method described here, intestinal inflammation is initiated with syngeneic splenic CD4+CD45RBhigh T cell adoptive transfer into T and B cell deficient recipient mice4. The CD4+CD45RBhigh T cell population contains mainly naïve T cells primed for activation that are capable of inducing chronic small bowel and colonic inflammation. This method allows the researcher to modify key experimental variables, including both innate and adaptive immune cell populations, to answer biologically relevant questions relating to disease pathogenesis. Additionally, this method provides precise initiation of disease onset and a well-characterized experimental time course. This permits the kinetic study of clinical features of disease progression in mice. Intestinal inflammation induced by this method shares many features with human IBD, including chronic large and small bowel transmural inflammation, pathogenesis driven by cytokines such as TNF and IL-12, and systemic symptoms such as wasting5. Thus, it is an ideal model system for studying the pathogenesis of human IBD.
The method here describes in detail the protocol for inducing experimental colitis by adoptive transfer of CD4+CD45RBhigh T cells into Rag1-/- mice. We discuss key technical steps, expected results, optimization, and trouble-shooting. We address the required elements for the successful development of this murine model of intestinal inflammation for research purposes.
Nous décrivons ici un protocole étape par étape induisant une inflammation du côlon chez la souris par transfert adoptif de cellules T CD4 + CD45RB + T dans des souris immunodéficientes. Nous avons utilisé des rates C57BL / 6 donateurs et Rag1 syngénique – / – souris receveuses, bien que d'autres souches (par exemple, BALB / c, 129S6 / SvEv, diabétiques non obèses (NOD)) modèles et génétiques de l'immunodéficience (par exemple, SCID, Ra…
The authors have nothing to disclose.
Ce travail a été soutenu par American Gastroenterological Association (AGA) Scholars Research Award et la maladie de Crohn et la colite Foundation of America (CCFA) Award développement de carrière (à SPR), NIH NIDDK F30 DK089692 (ECS), et l'Université de Centre de la Caroline du Nord pour la biologie gastro- et les maladies Grant P30 DK34987 (histologie). Le Fonds pour l'UNC cytométrie en flux de base est financé en partie par une subvention de soutien de base NCI Center (P30CA016086) à l'UNC Lineberger Comprehensive Cancer Center. Nous remercions Luc B. Borst de North Carolina State University College de médecine vétérinaire pour son aide à l'analyse histopathologique et immunohistochimie.
Name of Reagent/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
10x PBS | Gibco | 14200075 | |
12x75mm round-bottom tube | Falcon | 352052 | |
15 ml conical | Corning | 430790 | |
26g x 3/8 Needle | BD Biosciences | 305110 | |
50 ml conical | Corning | 430828 | |
70 um Cell Strainer | Fisherbrand | 22363548 | |
BD IMagnet | BD Biosciences | 552311 | |
β-mercaptoethanol | Thermo Scientific | 35602 | |
CD4-FITC IgG2b | eBioscience | 11-0041 | |
CD45RB-PE IgG2a | BD Pharminogen | 553101 | |
Complete Media | RPMI-1640, 1% Pen/Strep, 10% FBS, 0.0004% β-ME | ||
FACS tube + strainer | BD Falcon | 352235 | |
Glass Microscope Slides | Fisherbrand | 12550A3 | |
Heat-inactivated FBS | Gemini | 100-106 | |
Labeling Buffer | 1x PBS, 0.5% BSA, 2 mM EDTA | ||
Lysis Buffer | 0.08% NH4Cl, 0.1% KHCO3, 1 mM EDTA | ||
MoFlo XDP | Beckman Coulter | ||
Mouse CD4 T lymphocyte Enrichment Set – DM | BD Biosciences | 558131 | |
Mouse IgG2a-PE | BD Pharminogen | 553457 | |
Mouse IgG2b-FITC | eBioscience | 11-4732 | |
Pasteur pipet | Fisherbrand | 13-678-20D | |
Penicillin-Streptomycin Solution, 100X | Corning Cellgro | 30-002-CI | |
Petri Dish | Fisherbrand | 875713 | |
Pure Ethanol 200 Proof | Decon Labs | 2705-HC | |
RPMI-1640 | Gibco | 11-875-093 | |
Syringe | BD Biosciences | 309597 | |
Trypan blue | Corning Cellgro | 25-900-CI | |
Wash Media | RPMI-1640, 1% Pen/Strep, 0.0004% β-ME |