发布时间:2019-04-07 15:05 原文链接: 核酸免疫实验

介绍了用表达抗原的 DNA 增强免疫应答的途径。介绍了核酸免疫的两种方法:①注射含有 DNA 表达载体的生理盐水;② 用 基 因 枪 注 射 DNA。还包括了基因枪方法中使用的 DNA 包被金珠的制备和保存方法。

实验步骤

基 本 方 案 1 小 鼠 注 射 接 种DNA

在免疫前应先阅读动物处理(附 录 2C) 和 接 种 的(附 录 2E) 指导说明。在正式实验之前需先进行肌肉和皮下注射练习; D N A 的精准注射对于免疫成功起关键作用。可以 用 India ink (或相同的染料)来定位注射的部位是否正确。

材料

2 mg纯化的表达质粒DNA (见实验策略和CPI 单 元 10. 3)

无 菌 0.9% (m/V) 氯化钠

100 mg/m l盐酸氯胺酮

20 mg/ml 盐 酸 甲 苯 噻 曉(xylazine.HCl)

合适品系的小鼠

0.5 ml或 Im l的 2 7 号 或 3 0 号针头的注射器

解剖刀,仅用于肌肉内接种(可选)

外科手术用钉或缝合线,仅用于肌肉内接种

小鼠固定板,仅 用 于皮下接种(可选)

1.在 I.5m l的微量离心管中用乙醇沉淀2 mg纯化的表达质粒DNA (单 元 10. 1 中基本方案部分,步 骤 4〜8)。用 Iml无 菌 的 0 . 9 % 的氯化钠充分溶解质粒DNA,使其终浓 度 为 2 ugDNA/Ml。 4°C短暂保存或一20°C保存几周;避免反复冻融。

2.将足量的 DNA溶 液(一般为50ul)转移至0.5m l或 Im l的带有2 7 号 或 3 0 号针头的注射器中,排去所有空气。

肌肉内接种

3a. 配 制 5m ll00 mg/m l的氯胺酮和lm l20 mg/m l的甲苯噻嗪混合液,小鼠腹腔内注射30〜40W 的 上 述 混 合 液(或 用 0 •9 % 氯 化 钠I : 1 0 稀释,注 射 300〜400M 1 ) 麻醉小鼠。将小鼠腹部朝上平躺,在大腿内侧切幵一个Icm长的切口,使其暴露出股四头肌肌肉 。 一 般来说,用外科手术暴露肌肉注射的方案增加了肌肉内注射的可靠性
(图 1)

4a. 在膝盖上面0.5 cm 四 头 肌 肌 肉 处 以 30°角插入针头,针头斜面 朝 上 ,针头插入约0.2 cm深 。不要刺穿肌肉。当然也可选择其他的肌肉束,如胫腓骨前侧、二头肌,以及肩胛肌肉。在 至 少 30s 内 慢 慢 注 射 50/xl DN A盐 溶 液 。切口用外科钉或缝线缝合。

另外一种可供选择的方案不需要麻醉小鼠,只需在距针头头部0. 1〜0. 2 cm制作一个颈托,这可以确保针头不会刺穿肌肉。制作这个颈托的方案是,将 IOOul枪头的尾端切下一段,然 后 将 3 0 号针头穿过枪头,枪头的宽端紧靠注射器针筒,而窄端在针头上方约9 mm处,这样就可以保证不会刺穿肌肉,使用这一装置,就可直接注射到目标肌肉里。

皮下注射

3b. 麻 醉 小 鼠(同步骤3a) 或用一个小鼠固定板。针头插入尾巴根部皮下约0.2 cm,针头斜面朝上,呈 5°〜10°角 ,几乎是与皮肤平行的方向注射。慢慢注射SOiLtl DNA盐溶液。由于溶液的注入,水泡随之涨大。越到后面,需要更大的推力注射。注射时手要保持不动,要避免刺穿皮肤或将针头拔出。

基 本 方 案 2 小 鼠 基 因 枪 接 种DNA

材料

压缩氦气—纯度级别>4.5 ( 9 9 . 9 9 5 % ) ; 最 大 压 力 , 2600psi(1psi =6.894 76 XIO3Pa)

合适品系的小鼠

存放包裹外源 D N A 的金粉颗粒的盒子(见辅助方案 2 ; 必须保持干燥)

基因枪和髙压氦气罐调节阀,单独购买或购买 Helios 基 因 枪 系 列(Bio-Rad)

电钳

耳 罩(如耳塞)

1 . 将压缩氦气同调节阀和基因枪连接,根据操作手册使用基因枪。

2 . 麻 醉 小 鼠(见基本方案 1,步 骤 3a; 麻醉是可选的),腹部剃毛。

3.将空弹盒装枪,开启氦气罐,戴上耳罩。将氦气压力表调至适当的压力(l Mm 金粉颗粒压力在 300〜500psi; 见 辅 助 方 案 3)。快 速 扳 动 扳 机 2 或 3 次 ,用氦气清洁基因枪。

4 . 从枪上去除空弹盒,装上包裹有外源 D N A 金粉颗粒的弹盒。

5.—只手将小 鼠 放 平(或用一只手捏住小鼠颈部,附 录 2C) ,使刮净的皮肤暴露并伸展 。将枪直接指在被刮净的腹部皮肤,与 之 呈 90°角 ,扣动扳机。在目标部位中间寻找褐色斑点。将小鼠放回笼子,观察其麻醉后苏醒情况。在 基 因 枪 接 种 后 IOmin 内被打区域将会适度发红。

  1. 辅 助 方 案 1 包 裹 DNA 的金粉颗粒的制备

    可以参考表 , 表中概括了本操作中制备颗粒所需的各种值。


    辅 助 方 案 2 制 备 包 裹 有 DNA 的金粉颗粒的样品管


    超声水浴
    分 光 光 度 计(可选)

    1 . 按照操作说明,将氮气罐同调节阀门和样品管制备站连在一起。同 时 将 一 段 12〜13in (30. 5〜33 cm) 或更短的一段桂管通过 l /8in Luer 接头连到 IOml 注射器上。如果没有蠕动泵,准备第二个带有接头管的注射器用于去除乙醇。

    如果使用 Powderject 的样品管制备站,应使用一小段娃管(4in 或 10 cm),将它同 IOml 注射器相连接,然后用封口膜封好。

    2 . 室温轻轻颠倒 DNA/金粉/乙醇的混合液。将装有颗粒的圆锥底离心管放在超声水浴中 5〜IOs 直到不存在块状金粉。

    3 . 用氮气清除空的聚四氟乙烯管道中的水气,时 间 不 少 于 15 min,有可能的话尽量长一些。将氮气压力调至 1〜2psi。通过调节管道旋转装置,将气流速度控制为 0.4〜0. 5L/min

    4 . 剪一段与管子转头相等的干燥的管道(约 30in 或 76. 2 cm) ,将此 管 与 IOml 注射器相连 ,再次轻轻颠倒 DNA/金粉悬液,用 注 射 器 将 悬 液(不多于 3 ml) 快速地抽至聚四氟乙烯管道中。管道的两端留 2〜3in (5〜7. 6 cm) 的空管子,此段空管中不要有任何液体。不要取走注射器,要防止在管道中留有气泡。

    5 . 确认氮气已经完全关闭,将上样管道接到管子转头上,将 DNA/金粉悬液在管道中保 留 4〜5 min。

    6 . 拔去上样注射器,将 蠕 动 泵(或者是第二个注射器)连接到样品管。以 每 秒 0.5〜lin (1.27〜2. 54 cm) 的速率用蠕动泵(或者注射器)将乙醇去除。有一小部分金粉随乙醇一起被去除是很常见的。

    为了在 DNA/金粉/ 乙醇混合液中以准确的速率均匀地去除乙醇,可以在样品管上 每 Iin 处做标记,用计时器定时,计算速度。此过程中不要用水,因为水会污染样品管制备站。如果使用 Powderject 的样品管制备站,上样注射器可以留在样品管上,一旦金下沉就可以去除乙醇了。

    7 . 拆下蠕动泵,用管子转头以 20r/min 的转速旋转管道。转动管子 30〜45s,直到金粉颗粒均匀落在管道上。

    8 . 通过调节阀,将氮气的流速控制在 0.35〜0.4L/min,使氮气在样品管中流动,让样品管充分干燥约 4 min,直 至 金 粉 从 黑 色(湿的)变 成 亮 棕 色(干的)。在管道末端看到一或两滴金粉是很正常的,而过多的金粉则说明管道中有水存在。

    9 . 停止转动管道,关上氮气,把管道从转子上取下。对着灯光观察管子中金粉分布情况 ,在金粉均匀分布的样品管两末端折缝或使用记号笔的方法做记号。只用有均匀涂层或绝大多数金涂层呈细金线的管道。

    如果金粉没有在管道内形成涂层,而形成一条很厚的金线,是因为乙醇去除的太慢了。如果金涂层呈漩涡或带状出现,是因为乙醇去除的太快了。如果金粉分布稀少或呈斑点状,有可能是 DNA/金粉/ 乙醇制备过程中污染了水,需要进一步干燥(步骤 10)。

    10.制备过程中污染水:记 下 制 备 好 的DNA/金粉/乙醇混合液体积,离心混合液,用新 鲜 的 无 水 乙 醇 洗 涤 沉 淀 3 〜 5 次。用 等 刻 度 的 新 鲜 无 水 乙 醇 重 悬 颗 粒 。用此DNA/金粉/乙 醇(步 骤 3〜9 ) 混合液制备样品管,空管子通氮气净化的时间要更长(步 骤 3〜9)。有必要的话,可以等天气不潮湿的时候来制备管道。

    11.用 刀 片 把 做 过 记 号 的 管 道 切 下 来 ,扔 掉 不 要 的 一 段 。将 剩 下 的 管 子 切 成 0.5in(1.27 cm),最好用样品管切割仪或刀片切割管子。将管道放在有干燥剂的玻璃管中。用封口膜将盖子封口。管子可在 4°C 存 放 8〜1 2 个月。

    12.可选操作:样 品 管 中 DNA 含量的定量。将 5 个 样 品 管 放 在 有 500ul 的 PH8. O 的T E 缓冲液的 1.5 ml 微量离心管中,超声,直至金粉从管壁上脱落, DNA 复溶。最大转速离心约 5 min。用分光光度计测上清 A26。值 ,计 算 D N A 的含量。理论上说包被时如果 1 0 0 % 的 DNA 都包裹在金粉颗粒上,那 么 每 个 样 品 管 可 以 得 到 l Mg 的DNA,相当于 A260的值为 0.2

    辅 助 方 案 3 基因枪接种中氦气压力和颗粒大小的最优化

    1 . 麻 醉 小 鼠(见 基 本 方 案 1 ,步 骤 3a) ,用电动剃须刀给腹部剃毛。用基因枪在压力100〜500psi 范围内,按 IOOpsi 的增量在不同点接种包裹 DNA 的 金 粉 颗 粒(见基本方 案 2)。每个条件下接种 2 次 ,确定在腹部皮肤上的接种位点没有重叠,点与点外圈之间的距离约为0.5 cm,每个小鼠接种四个点。

    2 . 用皮肤打孔机活检接种过的点,这可在接种后数分钟内进行。按皮肤的方向将活检的皮肤放在 IinXlin 的卡片上。因为打过孔的地方很快就会愈合,不需要缝合。对进行过多次活检的小鼠可以实行安乐死(附 录 2 G)。

    3 . 将卡片上的活组织放在切片盒中,用 4 % 的多聚甲醛固定组织。用石蜡包埋并切片(CPI单 元 21.4)。用伊红染色,在显微镜下观察切片中颗粒的深度。

    在 所 有 的 切 片 中 ,在 角 质 层 、 表 皮 层 和 真 皮 层 都 可 以 发 现 颗 粒 。 对 各 层 中 的 颗粒进行计数,可以确定在哪种条件下,在表皮层的颗粒是占总量百分比最高的(通常 为 4 0 % 〜6 0% ) 。一般地,采用的压力变化至少在 IOOpsi 才会造成颗粒接种的深度明显不同。

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