三种非灵长类品系重组人髓鞘少突胶质糖蛋白与不完全弗氏佐剂诱导实验性自身免疫性脑脊髓炎
2016年05月31日
来源:Journal of Neuroimmune Pharmacology December 2013, Volume 8, Issue 5, pp 1251–1264
作者:李晓菲译
责任编辑:admin
摘要:我们在这里报告的三种新的EAE模型:恒河猴、食蟹猴和普通绒猴。EAE是通过人细胞外重组髓鞘少突胶质细胞糖蛋白(1-125)(rhMOG)同弗氏不完全佐剂(IFA)配制诱导产生的。IFA是缺乏细菌抗原的完全弗氏佐剂(CFA),它有臭名昭著的副作用。临床上五只恒河猴有两只能诱导出EAE来。六只食蟹猴有六只能诱导出EAE来和六只普通狨猴有六只能诱导出EAE来。在每个物种中,早期,高的抗rhMOG的IgM同EAE发病早期和更严重的疾病过程有关。没有一个早期的高IgM反应动物也不发生疾病(猕猴)或只有轻微症状的神经功能损伤(绒猴和食蟹猴)。
背景:实验性自身免疫性脑炎(EAE)模型用于多发性硬化症发病机制的临床前研究,主要是自交系,无特定病原(SPF)饲养的实验小鼠。然而,实验小鼠免疫系统的不成熟阶段被认为是破解从EAE模型到MS患者的主要障碍。非人类的灵长类动物的对抗环境抗原的免疫系统同人类类似有T细胞和B细胞。我们试图进一步完善现有的NHP EAE模型,这可能有助于添补小鼠EAE模型和MS之间的空白。我们在这里报告的三种新的EAE模型:恒河猴、食蟹猴和普通绒猴。EAE是通过人细胞外重组髓鞘少突胶质细胞糖蛋白(1-125)(rhMOG)同弗氏不完全佐剂(IFA)配制诱导产生的。IFA是缺乏细菌抗原的完全弗氏佐剂(CFA),它有臭名昭著的副作用。临床上五只恒河猴有两只能诱导出EAE来。六只食蟹猴有六只能诱导出EAE来和六只普通狨猴有六只能诱导出EAE来。在每个物种中,早期,高的抗rhMOG的IgM同EAE发病早期和更严重的疾病过程有关。没有一个早期的高IgM反应动物也不发生疾病(猕猴)或只有轻微症状的神经功能损伤(绒猴和食蟹猴)。
关键词:EAE 非人灵长类 不完全弗氏佐剂 IgM
综述:实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)是人类自身免疫性神经炎性疾病多发性硬化症(MS)的主要动物模型。EAE也是一种广泛使用的研究自身免疫、耐受、T辅助细胞亚群功能、Th1 和 Th17的动物模型。
有效的EAE模型转化为MS的免疫病理机制和发展新的治疗方法经常被批评。因为实验疗法对EAE模型有效,但对MS病人无效。人和实验自交系、SPF动物一个根本不同是这些老鼠的免疫系统基本上是不成熟的,人体免疫系统在日常接触中受到外来抗原的持续刺激发育。非人类的灵长类动物(NHP)也出现了抗原诱导的免疫系统,比啮齿类动物更类似于人类的免疫系统。对EAE模型一个经常担忧的问题是由高度人工方式来诱导的疾病。通过使用髓鞘抗原和弗氏完全佐剂(细菌佐剂)配制注射液来皮内或皮下注射。大多数小鼠EAE模型需要额外注射百日咳毒素。在佐剂中有分枝杆菌的成分,为自身抗原打破耐受和激活先天免疫和适应性免疫细胞信号转导通路提供必不可少的"危险"成分,会诱导自身免疫过程。然而,CFA的细菌抗原有Th1型T细胞免疫反应。缺乏细菌抗原成分,能观察到Th2 型T细胞免疫反应。CFA也是对动物注射部位造成严重的肉芽肿性皮肤反应而臭名昭著的试剂。这些伦理问题以及概念上的争论促使我们去审视:是否CFA可以用较温和的弗氏不完全佐剂代替,是一种油包水的乳浊液,缺乏细菌抗原。我们用三种不同的非人灵长类来进行测试。两个旧世界物种,猕猴(Macaca mulatta)和食蟹猴(食蟹猴),和一个新世界猴物种,普通狨猴(狨jacchus)。
历经几次尝试,EAE转化为MS的模型不能在猕猴上有满意的建立。所有的免疫测试检查发现有病理学上严重破坏中枢神经系统。模型更酷似急性播散性脑脊髓炎(ADEM) 而不是 MS 。尽管在食蟹猴方面我们关于EAE的经验。文献资料表明,研发了一个猕猴的类似急性炎症性疾病,但是不像急性。
在过去的15年中我们在狨猴上测试各种EAE诱导方案,这些模型的临床和病理特征已被大量的详细的记录,发现其与MS分享相关的特点。最近研究都是使用rhMOG或免疫肽MOG34?56。人类,小鼠、猴、狨猴的MOG氨基酸序列高度保守,每个物种发现有相同的抗原表位。rhMOG 和 MOG34?56 被结合使用在一种佐剂中:CFA和IFA。这种组合(rhMOG/CFA, MOG34?56/CFA, MOG34?56/IFA) 提供一致的疾病诱导。在发病和持续时间有轻微的差异。
研究发现,临床上明显的EAE可以通过MOG34?56/IFA诱导。结果表明:SPF小鼠的经典教义是动物诱导自身免疫性疾病取决于危险信号,但是对非人灵长类动物不适用。目前研究的主要目的是测试是否可以用更复杂的rhMOG蛋白诱导EAE模型。我们假设rhMOG/IFA诱导会产生抗rhMOG的T细胞和B细胞反应。而抗rhMOG的B细胞反应在MOG34?56/IFA诱导的模型中消失。
我们描述了三种NHP品种的EAE诱导,使用rhMOG和IFA的混合物。研究在两个地点进行,即生物医学灵长类动物研究中心和MIR中心。结果表明,临床上明显的EAE可以在三种NHP品种上诱导出来并呈现MS临床和病理特征,尽管EAE模型有不同的发病率和严重程度。然而,现在可以询问关于非人灵长类动物的脑炎T细胞分布。没有细菌抗原活化的Th1型T细胞免疫应答反应。
材料和方法:rhMOG的先天性免疫刺激活性
rhmog是由大肠杆菌中产生的非糖基化蛋白的胞外结构域。rhMOG筛选先天免疫抗原受体配体。人内皮肾(HEK293)稳定的转染Toll样细胞受体(TLR)和核苷酸的寡聚化结构域受体2(NOD2).阳性对照 为25 ng/ml NF-κB介导的TNF-α。TLR2组阳性对照分别为0.5 μg/ml合成二酰基脂蛋白(FSL-1) 和500 ng/ml LPS。TLR3组阳性对照为 0.25 μg/ml聚肌苷酸胞嘧啶核苷酸(Poly (I:C)), TLR4组阳性对照为 500 ng/ml LPS, TLR5阳性对照为0.5 μg/ml鞭毛蛋白, TLR7组阳性对照为10 μg/ml嘌呤类似物(CL-264), TLR8组阳性对照为1 μg/ml a thiozoloquinolone 衍生物 (CL-075), TLR9组阳性对照为5 μM of合成的寡核苷酸包括非甲基化 CpG (ODN2006), for NOD2组阳性对照为1 μg/ml胞壁酰二肽(MDP). TLR10没有已知的配体,但TLR10表达由Western blot证实。
伦理要求和实验动物:在食蟹猴和绒猴上进行EAE试验得到BPRC的许可。食蟹猴的EAE实验在MIR中心的NHP研究区进行,获得BPRC员工的协助。
EAE诱导和疾病监控:IFA是从Difco实验室购买(底特律)对猕猴、狨猴、食蟹猴免疫进行免疫。食蟹猕猴猕猴免疫原免疫制剂的制备是将300 μg rhMOG 溶于 300 μl PBS,中与同体积的IFA乳化。该乳液被注射到背皮肤(皮内)6个点,每个点100μl.绒猴的免疫抗原的制备是将100 μg rhMOG 溶于200 μl PBS再同等体积的200μlIFA乳化。400μL乳液注入背侧皮肤(皮内)分布在4点,每个点100μL。所有rhMOG-佐剂乳液都要通过轻轻搅拌至少1h。免疫接种重复大约每28天直至临床体征确诊。有效地是,猕猴R1是免疫的第0天,R2和R3时第0天和28天、R4和R5使猴子在免疫后的额外免疫。

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