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。 2009年4月,65 (4):457 - 69。
doi: 10.1002 / ana.21379。

本地化中枢神经系统免疫监测:脑膜的抗原递呈细胞激活T细胞在实验性自身免疫性脑脊髓炎

Pia Kivisakk1, Jaime Imitola, 斯坦拉斯穆森, Wassim Elyaman, Bing朱, Richard M凯蒂, 赛米亚J科
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本地化中枢神经系统免疫监测:脑膜的抗原递呈细胞激活T细胞在实验性自身免疫性脑脊髓炎

Pia Kivisakket al。 安神经。 2009年4月。
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文摘

摘要目的:实验性自身免疫性脑脊髓炎神经症状的出现与渗透紧密相关,活化的T细胞在中枢神经系统。解剖定位的初始cell-antigen-presenting T细胞(APC)的相互作用导致活化的T细胞在中枢神经系统,然而,还不清楚。我们假设激活CD4 (+) T细胞获得直接进入蛛网膜下腔,成为在这个车厢里遇到同源抗原激活。

方法:与MOG35-55 C57Bl / 6小鼠免疫,CD4 (+) T细胞之间的相互作用和主要组织相容性二类+装甲运兵车在蛛网膜下腔使用流式细胞仪进行调查,共焦显微镜的leptomeningeal埋准备,延时显微leptomeningeal的外植体,和体外增殖化验。

结果:CD4 (+) T细胞,分化产生Th1 / Th17细胞因子,积累在蛛网膜下腔实验性自身免疫性脑脊髓炎的过程中,之前的CD4 (+) T细胞中检测到脊髓实质。在这个时间点,leptomeningeal但不是实质CD4 (+) T细胞整合溴脱氧尿苷,表明当地的CD4 (+) T细胞增殖蛛网膜下腔。延时显微表示,这些CD4 (+) T细胞积极扫描组织和与当地主要组织相容性二类+装甲运兵车,导致持久的CD4 (+) T细胞之间的相互作用和主要组织相容性二类+装甲运兵车,提示免疫突触。

解释:这些结果支持这一概念,中枢神经系统的免疫监测包括蛛网膜下腔,表明软脑膜实验性自身免疫性脑脊髓炎发挥重要作用开始。

利益冲突声明

作者没有经济利益冲突声明。

数据

图1
图1所示。描述的脑膜CD4 + T细胞
(一)CD4 + T细胞数量的孤立的柔脑膜和脊髓与MOG35-55免疫后不同时间点。临床症状出现在11 - 12天的实验性自身免疫性脑脊髓炎π。结果表现为细胞总数在每个舱/鼠标和显示的数据意味着±SEM四个独立的实验。(c)5×106MOG TCR tg细胞从天真2 d2老鼠转入天真C57Bl / 6人,随后与MOG35-55免疫。MOG-specific CD4 + T细胞被追踪的同质使用TCR Vα3.2 / Vβ11链。流图B显示特征识别使用12天π(封闭的CD4 +细胞)。(d e)细胞消耗LN (DLN),脑膜和脊髓刺激和PMA ionomycin 4小时37°C和胞内细胞因子表达式由流式细胞术。CD25和CD69的表达分析如果细胞。数据显示表达CD4 + MOG TCR tg供者细胞(pi) 11 - 15号的日子。在临床实验性自身免疫性脑脊髓炎
图2
图2。CD4 + T细胞存在于血管外的蛛网膜下腔的隔间
Tetramethylrhodamin-labeled右旋糖酐(红色)注射输液前两分钟收获可视化血管。包埋软脑膜的准备了,彩色CD4(绿色)和使用共焦激光扫描显微镜扫描。(a - b)天9π(迹象出现之前实验性自身免疫性脑脊髓炎),CD4 + T细胞密切接触中发现血管以及进一步向周围空间。(c - d)在公开的运算单元,软脑膜包含大量的CD4 + T细胞与血管没有任何联系。冲黄线在中间面板的C显示血管的位置。(E)(DIC)微分干涉对比显微镜使用低功率的客观展示了大型企业集团CD4 + T细胞在软脑膜的峰值运算单元。规模的酒吧:= 10μm, c = 50μmμm D = 100μm, E = 200。
图3
图3。脑膜间包含CD11c + DCs的诱导增殖能力天真的CD4 + T细胞在体外
(a - b)数量的CD11b +和CD11c +细胞与脑膜与MOG35-55免疫后不同时间点。神经行为出现在11 - 12天的迹象实验性自身免疫性脑脊髓炎π。结果给出了总细胞每个舱/鼠标和显示数据从3 - 9老鼠意味着±SEM。(C)从一个鼠标和包埋制备软脑膜(天12π)早期的实验性自身免疫性脑脊髓炎彩色12月- 205年。(D)CD11b + / CD11c−CD11c +细胞LN,软脑膜(男性)和脊髓(SpC)的免疫小鼠收获(第10 - 11天π)发病前实验性自身免疫性脑脊髓炎孤立使用流式细胞仪和天真的培养CFSE-labelled MOG TCR tg CD4细胞的比例(1:1)的5μg /毫升MOG35-55体外为96小时。(E)CD11c + DC被培养在体外与天真CSFE-labelled MOG TCR tg CD4 +细胞减少APC: T细胞比率(1:1-1:100)。
图4
图4。CD4 + T细胞与MHC II级交互+装甲运兵车在蛛网膜下腔
Leptomeningeal外植体准备从天真的老鼠(一)或小鼠免疫MOG35-55收获之前出现神经行为运算单元的迹象(中)并使用共焦直接延时显微成像体外。数据显示合并z-stacks均匀间隔的时间。(一)高度motileCD4 +细胞(绿色)扫描的方式迁移,形成系列简单交互与多个MHC II级+ apc(红色)。(B)CD4 +细胞(白色)迁移从鼠标收获之前立即出现实验性自身免疫性脑脊髓炎的瞬时速度高于细胞从天真的鼠标(A),但保留扫描迁移模式和互动与多个MHC II级+细胞(蓝色)。图像显示CD4 +细胞轨迹中概述白色。(C)稳定的CD4 +细胞(绿色)之间的相互作用和MHC II级+ APC(红色)持续在整个扫描时间为70分钟。(D)像素强度直方图(路径与插入箭头表示)(E)正交三维交互的显示面板C显示两个细胞之间的亲密接触。规模的酒吧:a - b = 20μm;C = 10μm。延时动画的a - c细胞可在补充电影1和2。
图5
图5。行为的MHC II级+细胞蛛网膜下腔
Leptomeningeal外植体从老鼠准备收获- 11天π(迹象出现之前实验性自身免疫性脑脊髓炎)和直接使用共焦延时显微成像体外。数据显示合并z-stacks均匀间隔的时间。(一)CD4 +细胞(绿色)本地化与MHC II + APC密切接触(红色)展示一个分支process-bearing DC-like形态。(B)代表电影的能动的MHC II级+ APC不断扩展和收回过程和伪足。(C)迁移MHC II级+ APC(红色,标有箭头)识别并形成与CD4 +细胞(绿色)。规模的酒吧:10μm。延时动画辅助电影3中是可用的。
图6
图6。T细胞活性在软脑膜运算单元的发展
Leptomeningeal外植体是由MOG35-55免疫小鼠收获后不同时间点免疫和直接使用共焦延时显微成像体外。个别CD4 +细胞的轨迹计算小时期间内,覆盖在二维绘图中,每个细胞的跟踪原始为零。数据显示所有迁徙轨迹每个外植体与细胞CD4 +细胞的总数。多个细胞高度等被确定在老鼠身上收获- 11天前发作的临床实验性自身免疫性脑脊髓炎π(一)期间和之后的峰值在17 - 18天π迹象(C),而一些细胞表现出天14日至15日在高峰的实验性自身免疫性脑脊髓炎迁徙行为(B) (D)。能动的CD4 +细胞百分比(E)即时速度(μm /分钟)迁徙的CD4 +细胞(静止细胞排除在分析)在leptomeningeal外植体收获免疫后不同时间点。
图7
图7。蛛网膜下腔CD4 +细胞增殖早期过程中运算单元
5×106MOG TCR tg CD4 +细胞与天真2 d2老鼠第四转移到接受者免疫C57Bl / 6小鼠和MOG35-55。BrdU(120毫克/公斤体重)是注入ip收获前两小时在每天10到18π和百分比的BrdU-containing MOG TCR tg Vα3.2 + / Vβ11 + / CD4 +细胞测定引流淋巴结(DLN),软脑膜(男性)和脊髓(SpC)使用流式细胞仪测定(a - b)。antigen-non-specific扩散的数量分析在DLN MOG TCR tg CD4细胞从动物没有MOG35-55免疫(MOG−)。这是不可能的,以评估扩散MOG TCR tg CD4 +细胞在小鼠的中枢神经系统免疫MOG35-55由于低数量的细胞。(C)的双色免疫荧光染色的leptomeningeal埋准备获得10天π验证吸收BrdU CD4细胞(绿色)(红色)。(D)Leptomeningeal外植体在早期恢复阶段准备从鼠标直接使用共焦延时显微成像的实验性自身免疫性脑脊髓炎体外。图像显示合并z-stacks展示一个最初大CD4 +细胞(绿色)通过胞质分裂在60分钟扫描。酒吧= 5μm规模。
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