Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

העשרה מהירה ויעילה של תאי מיקרוגליה בחוט השדרה של עכבר

Published: September 22, 2023 doi: 10.3791/65961

Summary

מיקרוגליה נחשבים לחלק מהתאים הרבגוניים ביותר בגוף, המסוגלים להסתגלות מורפולוגית ותפקודית. ההטרוגניות והרב-תכליתיות שלהם מאפשרות שמירה על הומאוסטזיס מוחי, תוך שהם קשורים גם לפתולוגיות נוירולוגיות שונות. כאן מתוארת טכניקה לטיהור מיקרוגליה של חוט השדרה.

Abstract

עמוד השדרה מגדיר חוליה ומעצב את תעלת עמוד השדרה, חלל התוחם ושומר על חוט השדרה. התפתחות ותפקוד תקין של מערכת העצבים המרכזית של יונקים מסתמכים באופן משמעותי על פעילותם של מקרופאגים מקומיים המכונים מיקרוגליה. מיקרוגליה מציגה הטרוגניות ורב-תפקודיות, ומאפשרת ביטוי גנים והתנהגות מובחנים בתוך חוט השדרה והמוח. מחקרים רבים בחנו את תפקוד תאי המיקרוגליה במוח, ומפרטים בהרחבה את שיטות הטיהור. עם זאת, טיהור תאי מיקרוגליה מחוט השדרה בעכברים חסר תיאור מקיף. לעומת זאת, השימוש בקולגנאז מטוהר מאוד, בניגוד לתמצית לא מזוקקת, חסר דיווח ברקמות מערכת העצבים המרכזית. במחקר זה, עמוד השדרה וחוט השדרה נכרתו מעכברי C57BL/6 בני 8-10 שבועות. העיכול שלאחר מכן השתמש בקולגנאז מטוהר מאוד, וטיהור מיקרוגליה השתמש בשיפוע צפיפות. התאים עברו צביעה לצורך ציטומטריית זרימה, הערכת כדאיות וטוהר באמצעות צביעת CD11b ו-CD45. התוצאות הניבו כדאיות ממוצעת של 80% וטוהר ממוצע של 95%. לסיכום, מניפולציה של מיקרוגליה בעכבר כללה עיכול עם קולגן מטוהר מאוד, ואחריו שיפוע צפיפות. גישה זו יצרה למעשה אוכלוסיות משמעותיות של מיקרוגליה בחוט השדרה.

Introduction

המאפיין המגדיר של בעלי חוליות הוא עמוד השדרה או עמוד השדרה, שבו הנוטוכורד הוחלף ברצף של עצמות מקוטעות הנקראות חוליות, המחולקות על ידי דיסקים בין-חולייתיים. רצף זה של חומר גלוסקמי מעצב את תעלת עמוד השדרה, חלל התוחם ומגן על חוט השדרה1. בסוג Rodentia, עמוד השדרה נוצר בדרך כלל על ידי שבע חוליות צוואריות, שלוש עשרה חוליות בית החזה, שש חוליות מותניות ומספר משתנה של חוליות קאודליות 2,3. אורך חוט השדרה דומה לזה של עמוד השדרה, והפילום הטרמינלי הוא מבנה לא עצבי המעגן את חוט השדרה לעצה. בנוסף, סיבי עצב יוצאים דרך הפתח הבין חולייתי1.

התפתחותה ותפקודה התקין של מערכת העצבים המרכזית ביונקים תלויים באופן קריטי בפעילות המקרופאגים השוכנים במערכת העצבים, הנקראים מיקרוגליה4. למרות שתאי מיקרוגליה תוארו בתחילה כפגוציטים שוכני מוח, מחקר שנערך לאחרונה ייחס תפקודים דינמיים רבים לתאים אלה 5,6. גודלה של מיקרוגליה נע בין 7 ל -10 מיקרומטר בהומאוסטזיס; הם נחשבים בין התאים הרבגוניים ביותר בגוף ויכולים להסתגל מורפולוגית ותפקודית לסביבתם המשתנה ללא הרף7. תאים אלה מפגינים הטרוגניות גבוהה הן בשלב העוברי והן בשלב הבוגר 8,9, ואילו בשלב הבוגר הם מפגינים גם הטרוגניות תפקודית מורכבת בהתבסס על ההקשר המרחבי-זמני שלהם10. ההטרוגניות והתפקודים המרובים של תאי מיקרוגליה מאפשרים ביטוי גנים דיפרנציאליים והתנהגות בחוט השדרה ובמוח. הוכח כי ביטוי CD11b, CD45, CD86 ו- CCR9 גבוה יותר בחוט השדרה בהשוואה למוח 8,9.

קיימים פרוטוקולים מרובים לבידוד תאי מיקרוגליה במוח11,12; עם זאת, רק מעטים קיימים עבור מיקרוגליה חוט השדרה13,14. אופטימיזציה של שיטה לטיהור מיקרוגליה מחוט השדרה מאפשרת פיתוח של מחקרים מרובים המתמקדים בגילוי הפיזיולוגיה של מיקרוגליה. פרוטוקול זה נועד לתאר מיצוי פשוט וקל מאוד לשחזור של חוט השדרה של העכבר וטיהור תאי מיקרוגליה (איור 1).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

המחקר נערך בהתאם לתקן המקסיקני הרשמי NOM-062-ZOO-1999 והמדריך לטיפול ושימוש בחיות מעבדה. האישור למחקר התקבל מוועדות המחקר, האתיקה והבטיחות הביולוגית של בית החולים לילדים במקסיקו (HIM/2023/006) ומועדת המחקר והביואתיקה של בית החולים הכללי של מקסיקו אדוארדו ליסאגה (DI/21/501/04/62). שלושה עכברי C57BL/6 בגילאי 6 עד 8 שבועות התקבלו מבית החולים לילדים במקסיקו, שם גודלו בתנאים מבודדים במדפים מונשמים, בהתאם להנחיות המוסדיות לטיפול ושימוש בבעלי חיים.

1. הכנת חומרים וריאגנטים

  1. PBS ללא Ca2 + ו-Mg2+ טרום חם, כמו גם תמיסת מלח מאוזנת של האנק (HBSS) ל-37°C.
  2. השלימו את תמיסת HBSS עם 100 מיקרוגרם/מ"ל של Liberase ו-4 מיקרוגרם/מ"ל של DNase (HBSS-LD). ודא כי הפתרון שומר על pH פיזיולוגי של 7.4.
    הערה: 1 מ"ל של פתרון עבודה לכל חוט השדרה יהיה צורך.
  3. הכינו תמיסה איזוטונית של 90% לצנטריפוגה הדרגתית בצפיפות (זמינה מסחרית, ראו טבלת חומרים) וחממו אותה מראש ל-37°C.
  4. הכינו את חיץ הצביעה על ידי שילוב של סרום בקר עוברי 5% מומת חום (FBS) עם PBS, ואחסנו את התערובת על קרח.
  5. חימום מראש של גלוקוז בינוני-גבוה של Dulbecco של Dulbecco (1g / L) (DMEM) עד 37 ° C.
  6. השלם את מדיום DMEM עם 10% FBS, 2 mM L-גלוטמין, 200 U / מ"ל פניצילין, 200 מיקרוגרם / מ"ל של סטרפטומיצין, ו 500 pg / מ"ל של אמפוטריצין B (ראה טבלה של חומרים) להכנת DMEM-S.

2. דיסקציה והכנה של חוט השדרה

  1. המתת חסד העכבר עם מנת יתר intraperitoneal של pentobarbital במינון של 150 מ"ג / ק"ג. לעקר את בית החזה והגב של העכבר באמצעות 70% אתנול.
    הערה: ודא שהמתת החסד בוצעה בהצלחה לפני שתמשיך בנתיחת העכבר.
  2. יש לגלח את אזור בית החזה ולהצמיד את הגפיים ללוח הדיסקציה באמצעות סרט הדבקה.
  3. באמצעות אזמל, בצעו חתך זהיר לאורך קו האמצע הגבי מהעורפית לאזור העצה (איור 2).
  4. בעזרת מיקרוסקופ כירורגי סטריאוסקופי יש לנתח בשכבות עד להגעה לעמוד השדרה המותני וזיהוי הקשת הקוסטלית האחרונה.
    הערה: 13 הקשתות הקוסטליות מבוטאות בחוליות בית החזה; כאשר הם מנותחים, הם נראים עליונים על חוליה L12.
  5. קבעו את החוליה הצווארית האחרונה ואת עצם העצה, ואז בצעו חתך כדי להפריד את עמוד השדרה (איור 2).
  6. באמצעות שימוש במלקחיים מנתחים, בצעו כריתת למינקטומיה גבית של החוליות כדי לחלץ את חוט השדרה (איור 3A-D).
    הערה: למעט שתי החוליות הצוואריות הראשונות (אטלס וציר), כל החוליות הנעות חולקות עיצוב מורפולוגי משותף באזורים שונים (צוואר הרחם, בית החזה או מותני). כל חוליה ניידת טיפוסית כוללת גוף חוליה גלילי בקצה הקדמי שלה. לחלק האחורי של הגוף מחוברת קשת גרמית המכונה קשת חולייתית (קשת עצבית), המורכבת מתהליכים למינה ועמוד השדרה. בין מבנים אלה נמצא פתח החוליות15.
  7. הסירו את העצבים היוצאים דרך הפורמינה (שורשים גביים וגחונים) שמרכיבים את מערכת העצבים ההיקפית ועשויים להכיל מקרופאגים שחדרו (איור 3D).
    הערה: אין צורך להסיר את pia mater או את קרומי המוח מכיוון שתווך שיפוע הצפיפות מבטל ביעילות אסטרוציטים מזהמים. בנוסף, שמירה על קרומי המוח מפחיתה את זמן הטיהור ומשפרת את הכדאיות.

3. עיכול רקמות ובידוד של מיקרוגליה

  1. הניחו את חוט השדרה על לוח הניתוח, ובעזרת מספריים של Vannas, חתכו את חוט השדרה לחתיכות של 2 מ"מ, והניבו בממוצע 10 חלקים.
  2. העבירו את חלקי חוט השדרה למיקרו-צינורית שטוחה בנפח 2 מ"ל (איור 3E,F).
  3. הוסף 1 מ"ל של פתרון העבודה HBSS-LD (שלב 1.2). יש לדגור בטמפרטורה של 37°C למשך 25 דקות, תוך ערבול נמרץ כל 5 דקות.
  4. מעבירים את התוכן של כל עיכול דרך מסננת של 40 מיקרומטר, ולאחר מכן מוסיפים 7 מ"ל של HBSS עם 2% FBS כדי לנטרל את העיכול.
  5. למחוץ את הרקמה הנותרת באמצעות מזרק 1 מ"ל בוכנה. צנטריפוגה את המתלה בצינור חרוטי 50 מ"ל במשך 5 דקות ב 220 x גרם, 4 ° C.
  6. השליכו את הסופרנאטנט באמצעות מיקרופיפטה של 1 מ"ל, והשהו מחדש את הגלולה ב-2 מ"ל HBSS עם 2% FBS בצינור חרוטי של 15 מ"ל. שלב עם 2 מ"ל של מדיום שיפוע צפיפות איזוטונית 90%. צנטריפוגה למשך 25 דקות ב 160 x גרם, 18 ° C.
    הערה: השתמש בהאצה איטית והימנע משימוש בבלם.
  7. השתמש פיפטה העברה כדי לאחזר את הממשק ולהעביר אותו לצינור חרוטי 15 מ"ל. לשטוף את התאים עם 10 מ"ל של PBS וצנטריפוגה במשך 5 דקות ב 220 x גרם, 4 ° C.
  8. השהה מחדש את התאים ב- DMEM-S (שלב 1.6) ושמור אותם מאוחסנים על קרח.

4. קביעת טוהר/כדאיות

  1. לכימות תאים בני קיימא באמצעות תא המוציטומטר, השתמש בכתם כחול טריפאן 0.4% (ראה טבלת חומרים).
    הערה: בממוצע, עכבר יחיד מספק 4-6 מיליון תאים.
  2. כדי לכמת תאים בני קיימא באמצעות ציטומטר זרימה, השתמש בצביעת צבע פלואורסצנטי תגובתי אמין זמין מסחרית (ראה טבלת חומרים).
    1. העבר מיליון תאים לתוך צינור פוליסטירן בעל תחתית עגולה (FACS) של 5 מ"ל. לדלל את הצבע הפלואורסצנטי עם PBS ביחס של 1:1000 (יצירת פתרון עבודה כדאיות).
    2. לדגור את הדגימות עם פתרון קיימא בחושך ב 4 ° C במשך 30 דקות. שטפו את התאים עם PBS קר כקרח פעמיים. להשהות מחדש את התאים ב 400 μL של חיץ צביעה (שלב 1.4).
    3. חסום את התאים עם 2.4G2 anti-FcRIII/I (ראה טבלת חומרים) במאגר הצביעה הקר כקרח למשך 15 דקות ב- 4°C.
    4. ניסוח קוקטייל צביעת הנוגדנים על ידי הוספת נוגדנים חד-שבטיים בעלי תווית פלואורסצנטית CD45-PerCP ו-CD11b-eFluor 450 למאגר הצביעה (בדילול של 1:300) (ראה טבלת חומרים).
      הערה: כאשר שתי הטכניקות זמינות, בחר את זו המתאימה ביותר לפרוטוקול הבא.
    5. לדגור את הדגימות עם קוקטייל מכתים נוגדנים בחושך ב 4 ° C במשך 30 דקות. שטפו את התאים עם חיץ כתמים קר כקרח פעמיים. להשהות מחדש את התאים ב 400 μL של חיץ צביעה.
    6. רכוש 250,000 אירועים על ציטומטר זרימה, כפי שמתואר על ידי אסטרטגיית gating בשלב 6 (איור 4).

5. צביעה אימונופלואורסצנטית

  1. מניחים את הכיסוי המטופל מראש בבאר של צלחת בעלת 6 בארות.
    הערה: כדי לטפל בכיסויים, הניחו אותם בצלחת פטרי עם תמיסת L-פוליליזין (0.01 מ"ג/מ"ל, ראו טבלת חומרים) ודגרו במשך שעה אחת. לאחר מכן, שטפו אותם שלוש פעמים במים מזוקקים ואפשרו להם להתייבש.
  2. זרעו 200,000 תאים על הכיסוי המטופל באמצעות 500 μL של תמיסת DMEM-S. דגירה במשך 24 שעות.
  3. הסירו את הכיסויים וקיבעו את התאים באמצעות 3.7% פרפורמלדהיד (PFA) למשך 20 דקות בטמפרטורת החדר. שטפו את הכיסויים שלוש פעמים עם PBS קר כקרח.
  4. חדרו לתאים עם 0.2% Triton X-100 ב-PBS למשך 15 דקות בטמפרטורת החדר. לאחר מכן, לשטוף את coverslips שלוש פעמים עם PBS קר. חסום את התאים עם 0.2% BSA ב- PBS למשך שעה אחת בטמפרטורת החדר.
  5. יש לדלל את הנוגדנים החד-שבטיים בעלי התווית הפלואורסצנטית (בדילול של 1:300, ראו טבלת חומרים) בתמיסת החסימה ולדגור במשך שעה אחת בטמפרטורת החדר. שטפו את הכיסויים שלוש פעמים עם PBS קר כקרח.
  6. החל אמצעי הרכבה המכיל DAPI על השקופית ולאחר מכן אטם אותה באמצעות כיסוי.
    הערה: ניתן לנתח את השקופיות באופן מיידי באמצעות מיקרוסקופ פלואורסצנטי או קונפוקלי, או לאחסן אותן עד 3 חודשים בטמפרטורה של -20°C.

6. אסטרטגיית Gating עבור מיקרוגליה חוט השדרה

  1. צור תרשים נקודה וקבע שער לבידוד תאים בני קיימא בהתבסס על צביעת כדאיות ותעלה פלואורסצנטית ריקה16. אל תכלול תאים שאינם בני קיימא.
  2. הפק חלקה נוספת תוך שימוש בפרמטרים של פיזור קדימה וצד כדי לסלק פסולת16.
  3. לפתח תרשים נקודה נוסף ולנתח את הביטוי של CD11b ו- CD45 כדי להבדיל מיקרוגליה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

עיכול אנזימטי באמצעות רקמת חוט השדרה של עכבר בוצע באמצעות תערובת מועשרת מאוד בקולגנאז ותרמוליזין. הרקמה המעוכלת שנוצרה עברה מעבר דרך מסנן של 40 מיקרומטר כדי לחסל חומר לא מעוכל. התאים שנאספו הועשרו באמצעות שיפוע צפיפות פרקול, עם 90% בחלק התחתון ו-45% בחלק העליון. התאים המועשרים במיקרוגליה בתוך הממשק הוכתמו בנוגדנים CD45 ו-CD11b ועברו ניתוח ציטומטרי של זרימה (איור 1).

דיסקציה של עמוד השדרה המשתרע מאזור העורף אל העצה, כרוכה בחשיפה ודיסקציה של השרירים הפרא-חולייתיים. כדי לשחרר את עמוד השדרה נחשפו הקשתות הקוסטליות, ומדידתן בוצעה מחולייה T13 עד T1. עמוד השדרה, שהתבטא עם הגולגולת והעצה, הפך גלוי, ובוצע חתך בכל צד כדי לשחרר אותו לחלוטין (איור 2).

הוצאת חוט השדרה הושגה באמצעות חתך רוחבי לתוך גופי החוליות, ויצרה תעלה. במהלך הסרת חוט השדרה, העצבים ההיקפיים נותקו כדי למנוע זיהום ממקרופאגים היקפיים. לאחר מכן, חוט השדרה שהתקבל נפרס על פני שולחן הדיסקציה וחתך לחתיכות של 2 מ"מ, שנוספו לתמיסת העיכול (איור 3). השימוש בליבראז לעיכול חוט השדרה מדווח בפעם הראשונה, ומניב 4 עד 6 מיליון תאי מיקרוגליאה בני קיימא לכל עכבר בוגר. הכדאיות האופטימלית המושגת בתהליך זה נעה בין 80% ל -99%.

כדי לאשר את תהליך הטיהור, צביעת FACS של מיקרוגליה בוצעה באמצעות נוגדנים CD45 ו- CD11b. תהליך הטיהור הדגים יעילות, והניב עד 99% תאי מיקרוגליאה (איור 4). יתר על כן, צביעה אימונופלואורסצנטית בוצעה על מיקרוגליה המתקבלת באמצעות אותם נוגדנים, תוך התבוננות בתאים חיוביים כפולים בגודל ממוצע של 10 מיקרומטר - עקבי עם הגודל המדווח של מיקרוגליה לא פעילה. זה מצביע על כך שהתאים האלה מתאימים למחקרי הפעלה (איור 4E). סביר להניח שתאי חיסון אחרים עשויים להיות נוכחים במהלך תהליכים דלקתיים או שתאי מיקרוגליה עשויים לעבור שינויים מורפולוגיים תחת גירויים שונים. במקרים כאלה מומלץ לשלב סמנים ספציפיים לזיהוי כל אוכלוסיית תאים.

Figure 1
איור 1: סקירה סכמטית של פרוטוקול טיהור מיקרוגליה בחוט השדרה. לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 2
איור 2: הליך דיסקציה של חוט השדרה. לאחר המתת חסד, עמוד השדרה של העכבר בודד ונותח. (A) דיסקציה מדורגת של העור המשתרעת מהאזור העורפי לאזור הקאודלי, וחושפת את השרירים הפארא-חולייתיים. (B) דיסקציה רציפה דרך שכבות השרירים הפרא-חולייתיים. (ג) הסרת עמוד השדרה בעקבות חיתוך צלעות. (D) הדמיה של חוט שדרה שלם בתוך תעלת החוליות. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 3
איור 3: תהליך מיצוי ועיכול חוט השדרה . (A) כריתת עמוד שדרה רציפה הכוללת שני חתכים בקוטר של כ-2 מ"מ. (B) חוט שדרה חשוף. (C) הסרת חוט השדרה. (D) חתך עצבי היקפי. (E) חוט השדרה חולק למקטעים בקוטר 2 מ"מ והושם בתווך העיכול. (F) דגירה סטנדרטית של 37°C לעיכול רקמות. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 4
איור 4: הערכת טוהר התאים וכדאיותם. Immunostaining של תאים מטוהרים באמצעות סמנים ספציפיים מיקרוגליה. (A) זיהוי תאים חיים (תאים פלואורסצנטיים שליליים). (B) בחירה מבוססת גודל תא. (C) תאי CD45low ו-CD11b+, המפגינים טוהר העולה על 99%. (D) כדאיות ממוצעת (87.46 ± SD 1.468) וטוהר ממוצע (88.51 ± SD 3.948; n = 5). (E) אימונופלואורסנציה המתארת צביעת CD45+ ו- CD11b+ בתאים מטוהרים. התמונות צולמו באמצעות מיקרוסקופ קונפוקלי עם לייזר אור לבן בהגדלה של פי 60 (סרגל קנה מידה = 5 מיקרומטר). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

פרוטוקולים רבים פותחו לחקר תאי מיקרוגליה בשל חשיבותם בהומאוסטזיס של המוח. בשיטות אלה, תאי מיקרוגליה מקורם בדרך כלל בהמיספרות מוחיות של חולדות ועכברים עובריים או יילודים17. מספר מצומצם של מחקרים התייחסו לטיהור תאי מיקרוגליה מחוט השדרה של עכברים בוגרים13,14. טכניקות אלה כוללות עיכול אנזימטי באמצעות collagenase ו / או פפאין יחד עם DNAse, לעתים קרובות בשילוב עם הפרדה הדרגתית באמצעות Percoll או OptiPrep. עם זאת, שימוש בעיכול חוט השדרה מבוסס פפאין ללא הפרדה הדרגתית עלול להוביל לזיהום אסטרוציטים, גם לאחר הסרת pia mater14,17.

מחקר זה מציג פרוטוקול לטיהור תאי מיקרוגליה מחוט השדרה של עכבר בוגר. הפרוטוקול משתמש בתערובת מדויקת של collagenase I ו- II יחד עם תרמוליזין, שילוב הידוע בעיכול יעיל של רקמות מגוונות עם פירוק מבוקר18, ובכך מפחית אפופטוזיס בשל התוכן הנמוך של פרוטאזות ניטרליות. קרומי המוח או הפיה מאטר, לעתים קרובות מקורות לזיהום אסטרוציטים, יכולים להיות מסולקים באמצעות שימוש בשיפוע פרקול בהליך הזה, מה ששולל את הצורך להסיר את השכבות האלה (איור 1).

הטרוגניות מיקרוגליאלית נובעת ממורפולוגיה מובחנת בעמוד השדרה ובמוח8. עם זאת, פרוטוקול זה יושם גם על המיספרות מוחיות עם תוצאות דומות (נתונים לא הוצגו), והדגיש את חוסנו לניתוח הן של חוט השדרה והן של מיקרוגליה מוחית.

רמות גבוהות של טוהר (החל מ-80% ל-99%) וכדאיות (85% עד 98%) יכולות להיות מושגות באופן עקבי באמצעות פרוטוקול זה. עיבוד תאים ממערכת העצבים הוא מורכב, בעיקר משום שיכולת הקיום של התא מושפעת באופן משמעותי ממשך העיבוד; היפוקסיה העולה על 20 דקות יכולה להיות קטלנית. לכדאיות אופטימלית, מומלץ להגביל את זמן העיבוד ממיצוי חוט השדרה לעיכול ללא יותר מ-10 דקות. תיאור זה מותאם לעכברים בריאים בגילאי 8 עד 10 שבועות, מה שמחייב סטנדרטיזציה נוספת לעכברים צעירים או מבוגרים. כדאיות תת-אופטימלית מרמזת על עיכול יתר של רקמות, המחייב חזרה. לחלופין, מיון FACS יכול להציל תאים מדגימות מעוכלות יתר על המידה.

היישום של liberase לעיכול וטיהור מיקרוגליה חוט השדרה הוא חדשני. השימוש המוגבל בו ברקמות מערכת העצבים נבע היסטורית מאתגרי כדאיות18,19. עם זאת, מחקר זה מדגים כדאיות מוגברת בשימוש בקולגנאז מטוהר בקפידה זה. לחלופין, ניתן לחקור קולגנים אחרים עם עוצמה נמוכה יותר.

יש להכיר במספר שיקולים מכריעים, כגון נוכחות של דלקת עצבית, פגיעה במחסום דם-מוח וגיל העכבר. גורמים אלה משנים הן את המורפולוגיה של המיקרוגליאה והן את התדירות. במקרים של דלקת עצבית או הפרעה במחסום הדם-מוח, תאי מערכת החיסון המבטאים CD45 ו- CD11b יכולים לחדור פנימה, ולהפחית את טוהר המיקרוגליה. מכיוון שתאי מיקרוגליה נחקרים בהרחבה במצבים נוירו-דלקתיים שונים, פרוטוקול זה טומן בחובו פוטנציאל לחקירות פתולוגיות ונוירופיזיולוגיות.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

המחברים מצהירים כי אין ניגודי עניינים.

Acknowledgments

עבודה זו נתמכה על ידי מענקים מהמלגה שהוענקה על ידי המועצה הלאומית למדע וטכנולוגיה (CONACYT) (702361). המחברים מודים לתוכנית הדוקטורט במדעי הכימיה הביולוגית של בית הספר הלאומי למדעים ביולוגיים של המכון הפוליטכני הלאומי.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
15 mL collection tubes Corning, USA 430790
2 mL microtubes Axygen, USA MCT-200-G
2.4G2 anti-FcR BioLegend, USA 101302
50 mL collection tubes Corning, USA 430829
70% ethanol
Antibiotic-Antimycotic (penicillin, streptomycin, amphotericin b) Gibco, USA 15240062
Antibody CD11b eFluor 450 anti-mouse eBioscience, USA 48-0112
Antibody CD45 PerCP anti-mouse   BioLegend, USA 103130
Balanced salt solution (PBS) calcium- magnesium-free Corning, USA 46-013-CM
Blue Cell Strainer 40 μm Corning, USA 352340
Costar 6-well Clear Not Treated  Corning, USA CLS3736
Coverslips
Digital Heating Shaking Drybath  Thermo Scientific Digital HS Drybath, USA 88870001
Dissecting forceps for microsurgery FT by DUMONT
DNase Roche, USA 4536282001
Dulbecco´s Modified Eagle´s Medium-high glucose (DMEM)  Merck, USA D6429
Electric shaver
FACS tube Thermo, USA 352058
Fetal bovine serum (FBS) PAN Biotech, Alemania P30-3306
Flow cytometer Cytoflex  Beckman Coulter
Hank’s balanced salt solution  Merck, USA H2387
L-glutamine Corning, USA  15393631
Liberase TM  Roche, USA 5401119001
Neubauer chamber Counting Chambers China 1103
Pentobarbital
Percoll  Merck, USA 17089101 density gradient centrifugation 
Poly-L-lysine solution  Merck, USA P8920
Scalpel No. 25  HERGOM, Mexico H23
Snaplock Microcentrifuge Tubes 2 mL Axygen, USA 10011-680
Stereoscopic microscope Velab, Mexico HG927831
Straight surgical scissors (10 cm) HERGOM, Mexico
Straight Vannas scissors HERGOM, Mexico
Triton X100 Merck, USA X100
Trypan blue Stain 0.4%  Merck, USA 15250-061
Vortex mixer DLAB, China 8031102000
Zombie Aqua Fixable Viability Kit BioLegend, USA 423102 amine-reactive fluorescent dye staining 

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Schröder,, Moser,, Huggenberger, Neuroanatomy of the Mouse. , Springer, Switzerland. 59-78 (2020).
  2. Sengul, G., et al. Cytoarchitecture of the spinal cord of the postnatal (P4) mouse. Anat Rec. 295, 837-845 (2012).
  3. Bab, I., et al. Microtomographic atlas of the mouse skeleton. VIII, First ed, Springer. 205 (2007).
  4. Nayak, D., et al. Microglia development and function. Annu Rev Immunol. 32, 367-402 (2014).
  5. Martinez, F. O., et al. Macrophage activation and polarization. Front Biosci. 13, 453-461 (2008).
  6. Masuda, T., et al. Microglia heterogeneity in the single-cell era. Cell Rep. 30 (5), 1271-1281 (2020).
  7. Prinz, M. Microglia biology: one century of evolving concepts. Cell. 179 (2), 292-311 (2019).
  8. de Haas, A. H., et al. Region-specific expression of immunoregulatory proteins on microglia in the healthy CNS. Glia. 56 (8), 888-894 (2008).
  9. Xuan, F. L., et al. Differences of microglia in the brain and the spinal cord. Front Cell Neurosci. 13, 504 (2019).
  10. Paolicelli, R. Microglia states and nomenclature: A field at its crossroads. Neuron. 110 (21), 3458-3483 (2022).
  11. Li, Q., et al. Spinal IL-36γ/IL-36R participates in the maintenance of chronic inflammatory pain through astroglial JNK pathway. Glia. 67 (3), 438-451 (2019).
  12. Prinz, M., et al. Microglia and central nervous system-associated macrophages-from origin to disease modulation. Annu Rev Immunol. 39, 251-277 (2021).
  13. Yip, P. K., et al. Rapid isolation and culture of primary microglia from adult mouse spinal cord. J Neurosci Methods. 183 (2), 223-237 (2009).
  14. Akhmetzyanova, E. R., et al. Severity- and time-dependent activation of microglia in spinal cord injury. Int J Mo. Sci. 24 (9), 1-16 (2023).
  15. Mahadevan, V. Anatomy of the vertebral column. Surgery. 36 (7), 327-332 (2018).
  16. Krukowski, K., et al. Temporary microglia-depletion after cosmic radiation modifies phagocytic activity and prevents cognitive deficits. Sci Rep. 8 (1), 1-13 (2018).
  17. Cardona, A., et al. Isolation of murine microglial cells for RNA analysis or flow cytometry. Nat Protoc. 1, 1947-1951 (2006).
  18. Schmidt, V. M., et al. Comparison of the enzymatic efficiency of Liberase TM and tumor dissociation enzyme: effect on the viability of cells digested from fresh and cryopreserved human ovarian cortex. Reprod Biol Endocrinol. 16 (57), 1-14 (2018).
  19. Kusminski, C. M., et al. MitoNEET-parkin effects in pancreatic α- and β-cells, cellular survival, and intrainsular cross talk. Diabetes. 65 (6), 1534-1555 (2016).

Tags

עמוד השדרה תעלת עמוד השדרה חוט השדרה מיקרוגליה מקרופאגים תושבים מערכת העצבים המרכזית הטרוגניות רב תפקודיות ביטוי גנים התנהגות שיטות טיהור collagenase שיפוע צפיפות כדאיות טוהר
העשרה מהירה ויעילה של תאי מיקרוגליה בחוט השדרה של עכבר
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Gutiérrez-Román, C. I.,More

Gutiérrez-Román, C. I., Meléndez Camargo, M. E., García Rojas, C. C., Jimenez Olvera, M., Gutiérrez Román, S. H., Medina-Contreras, O. Rapid and Efficient Enrichment of Mouse Spinal Cord Microglia. J. Vis. Exp. (199), e65961, doi:10.3791/65961 (2023).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter