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感染に対する宿主応答を研究するためのヒト卵管上皮細胞培養モデル
A Human Fallopian Tube Epithelial Cell Culture Model to Study Host Responses to Infection.
PMID: 32601108 DOI: 10.1128/IAI.00105-20.
抄録
ヒトの卵管感染は，有害な炎症や瘢痕化を引き起こし，最終的には不妊症を引き起こす可能性がある．クラミジア感染に対するヒトの細胞応答を研究するために，研究者はトランスレーショナルな関連性が限定的な形質転換細胞株を頻繁に使用してきた．我々は、ヒト初代気管支上皮細胞を培養するために以前に確立された方法に基づいて、ヒト初代卵管上皮細胞モデルを開発した。プロテアーゼ消化と切除した卵管の物理的解離後、上皮細胞前駆体を成長因子含有培地中で増殖させた。展開した細胞を凍結保存し、複数のドナーからの細胞のバイオバンクを生成し、気液界面で培養した。培養条件は、ヒト卵管上皮の構造を再現した分極化ムチン分泌細胞および多繊毛細胞への細胞分化を刺激した。分極して分化した細胞を臨床的に分離されたヒト卵管上皮細胞に感染させ、クラミジアの発生形態を含む介在物を蛍光および電子顕微鏡で可視化した。感染した細胞からの頂部分泌物には、トランスフェリン受容体タンパク質1、アミノ酸トランスポーターSLC3A2およびSLC1A5、T細胞化学吸引剤CXCL10、CXCL11およびRANTESなど、クラミジアの増殖および複製に関連するタンパク質の量が増加していた。クラミジア感染は、ICAM-1、VCAM-1、HLA class IおよびII、IFNγRを含むT細胞ホーミングおよび活性化タンパク質の細胞表面発現を誘導することをフローサイトメトリーで明らかにした。このヒト卵管上皮細胞培養モデルは、性感染症やその他の性感染症に対する細胞応答を研究するためのトランスレーショナルな可能性を持つ重要なツールである。
infection of the human Fallopian tubes can lead to damaging inflammation and scarring, ultimately resulting in infertility. To study the human cellular responses to chlamydial infection, researchers have frequently used transformed cell lines that can have limited translational relevance. We developed a primary human Fallopian tube epithelial cell model based on a method previously established for culture of primary human bronchial epithelial cells. After protease digestion and physical dissociation of excised Fallopian tubes, epithelial cell precursors were expanded in growth factor-containing medium. Expanded cells were cryopreserved to generate a biobank of cells from multiple donors and cultured at an air-liquid interface. Culture conditions stimulated cellular differentiation into polarized mucin-secreting and multi-ciliated cells, recapitulating the architecture of human Fallopian tube epithelium. The polarized and differentiated cells were infected with a clinical isolate of and inclusions containing chlamydial developmental forms were visualized by fluorescence and electron microscopy. Apical secretions from infected cells contained increased amounts of proteins associated with chlamydial growth and replication, including transferrin receptor protein 1, the amino acid transporters SLC3A2 and SLC1A5, and the T cell chemoattractants CXCL10, CXCL11, and RANTES. Flow cytometry revealed that chlamydial infection induced cell surface expression of T cell homing and activation proteins including ICAM-1, VCAM-1, HLA class I and II, and IFNγR. This human Fallopian tube epithelial cell culture model is an important tool with translational potential for studying cellular responses to and other sexually-transmitted pathogens.
Copyright © 2020 American Society for Microbiology.