Простой и эффективный способ изолировать Макрофаги из смешанного первичных культурах клеток взрослого организма Печень

Kitani, H., Takenouchi, T., Sato, M., Yoshioka, M., Yamanaka, N. A Simple and Efficient Method to Isolate Macrophages from Mixed Primary Cultures of Adult Liver Cells. J. Vis. Exp. (51), e2757, doi:10.3791/2757 (2011).

Купфера клетки печени конкретного жителя и макрофаги играют важную роль в физиологических и патологических функций печени ^1-3. Хотя методы изоляции печени макрофаги были хорошо описаны ^4-6, большинство из этих методов требуют сложного оборудования, таких как центробежные прибор для отмучивания и технических навыков. Здесь мы предлагаем новый метод для получения печени макрофаги в достаточном количестве и чистоты от смешанных первичных культурах клеток взрослого организма печень крысы, как схематически показано на рисунке 1.

После диссоциации клеток печени двухступенчатый метод перфузии ^7,8, фракция в основном состоит из паренхимы гепатоцитов готовится и посеяны в культуре ткани T75 колбы с культурой среды, состоящей из DMEM и 10% FCS.Parenchymal гепатоциты теряют морфологию клеток эпителия в течение нескольких дней в культуре, вырождаются и превращаются в фибробластоподобные клетки (рис. 2). Как культура выручки, около 6-й день, фазовый контраст ярких, круглых макрофагами, как клетки начинают размножаться на фибробластов ячеек листа (рис. 2). Рост макрофагами, как клетки продолжают и достигают максимального уровня примерно 12-й день, покрывая ячейки листа, на колбе поверхности. По встряхивания колб культуры, макрофаги легко приостановлено в культуральной среде. Последующая передача и короткий инкубационный в пластиковых блюд в результате селективной адгезии макрофагов (рис. 3), где также других загрязняющих клетки остаются приостановлены. После нескольких полоскания с PBS, прилагается макрофагов собраны. Более 10 ^{6 клеток} могут быть собраны несколько раз из той же ткани T75 культуры колбу в возрасте двух-трех интервалов день в течение более двух недель (рис. 3). Чистоты выделенных макрофаги 95 до 99%, как оценивали с помощью проточной цитометрии или иммуноцитохимии с крысой макрофаг-специфического антигена (рис. 4). изолированных клеток показывают активный фагоцитоз polystylene шариков (рис. 5), пролиферативный ответ на рекомбинантный ГМ-КСФ, секрецию воспалительных / противовоспалительных цитокинов при стимуляции ЛПС, и формирование многоядерные гигантские клетки ^9.

В заключение, мы предлагаем простой и эффективный метод получения печени макрофаги в достаточном количестве и чистота без сложного оборудования и skills.This метод может быть применим и к другим видам млекопитающих.

1. Перфузии печени

1. Обезболить взрослого самца Sprague-Dawley крыс (от 10 до 15 недель от роду, весом 150-200 г) путем внутрибрюшинного введения натрия пентобарбитал решение (50 мг натрия пентобарбитал / кг массы тела).
2. Место животное в кастрюле из нержавеющей и спрей 70% этанола на ее живот и грудную клетку.
3. Сделайте небольшой надрез и снимите кожу. Открытый живот разрезать ножницами.
4. Подтвердить расположение воротной вены, проходит хирургическое нить под воротной вены и свободно комок.
5. Кламп дистальной части нижней полой вены и брыжеечные вены, чтобы предотвратить рефлюкс крови в печени. Открытое грудной полости за счет сокращения диафрагмы с ножницами, и подвергать сердце.
6. Вставьте пластиковый катетер (2 мм в диаметре) в воротной вене и затяните нить прочно вокруг катетера.
7. Подключите катетер, чтобы перфузии системы, которая загружается с моющим раствором (Са ^{2 +-Mg 2 +} бесплатный HBSS, содержащего 0,5 мМ EGTA, 10 HEPES мМ и 4,2 мМ NaHCO _3, рН 7,2) нагретого при температуре 37 ° C.
8. Начало перфузии на месте со скоростью 10 мл / мин. В то же время, сделать разрез в правой стене атриума. Продолжить перфузии в течение 10 мин.
9. Коммутатор перфузии решение решение коллагеназы [HBSS содержащей 10 мМ HEPES и 4,2 мм NaHCO ₃ дополнен коллагеназы I типа (0,05%) и ингибитор трипсина (50 мкг / мл); рН 7,5], и заливать в течение 10 - 20 мин при скорости 10 мл / мин, пока печень слегка набухает и показывает знак для распада структуры печени под серозной оболочки.

2. Подготовка паренхимы гепатоцитов богатых клеточной фракции

1. Снять и тщательно передачи печени в стерильных стакан, содержащий 25 мл коллагеназы решение. Фарш на мелкие кусочки ножницами.
2. Добавить 75 мл холодной MEM в полученную суспензию клеток. После нежного пипетки, фильтрата через ячейки сетчатого фильтра (100 мкм) для удаления соединительных тканей и непереваренных фрагментов ткани.
3. Передача фильтрата в 50 мл конические пробирки и центрифуги при 50 мкг в течение 1 мин при 4 ° С (тормоз выключен).
4. Тщательно отказаться супернатант. Ресуспендируют гранул с холодной MEM.
5. Повторите 2.4) в три раза.

3. Смешанное первичной культуры клеток печени

1. Приостановить клеток, полученных в 2.5) в питательной среде в составе DMEM, содержащей 10% тепла инактивированной ФТС, дополненные 100 мкМ β-меркаптоэтанола, 10 мкг / мл инсулина, 100 мкг / мл стрептомицина и 100 ед / мл пенициллина, и семя в 9:55 культуре ткани колбы (площадь поверхности: 75 см ²⁾ с плотностью 6,7 · 10 ^{4 клеток} / см ² (5 х 10 ⁶ клеток / колбу / 12 -15 мл среды).
2. Инкубируйте культуру flasksat 37 ° С в атмосфере 5% CO ₂ - 95% воздуха.
3. Замените среду роста каждые 2 до 3 дней интервалами.

4. Селективного выделения Макрофаги

1. Через 12 дней культуры, макрофаги распространяются на клетку листа. Эти клетки приостановлены взаимные сотрясение культуры колбах при 80 - 120 ударов в минуту в течение 30 мин при 37 ° C.
2. Передача культуральной среде в 100 мм без тканевой культуры пластика блюд. Бассейн среду из двух колб T75 в одну пластиковую тарелку. Refill культуры колбах со средой роста и возвращения их в инкубатор.
3. Инкубируйте пластиковой посуды в течение 30 мин при 37 ° С в атмосфере 5% CO ₂ - 95% воздуха. Макрофаги легко прикрепить к не-культуре ткани пластика блюда в соответствии с настоящим процессе инкубации, тогда как другие загрязняющие клетки нет.
4. Аспирируйте среднего и осторожно промыть пластиковой посуды с PBS. Повторите это действие три раза.
5. Добавьте 1 мл раствора TrypLE Экспресс в блюдо, и инкубировать 10 минут при температуре 37 ° С в атмосфере 5% CO ₂ - 95% воздуха.
6. Добавить 9 мл ростовой среды. Аккуратно соскоблите прилагается макрофагах ячейки скребком.
7. Передача клеточной суспензии в 15 мл коническую трубку и центрифуги при 180 мкг в течение 5 мин при 25 ° C (тормоз).
8. Удалите супернатант и добавьте 1 мл ростовой среды. Распадаются на отдельные клетки путем энергичного пипетирования. Перечислить количество клеток по гемоцитометра счета.
9. Изоляция шаги можно повторить с той же колбы культуры в возрасте двух-трех интервалов день в течение более двух недель.
10. Изолированные макрофаги могут быть культивировали в питательной среде описанные в пункте 3.1.

5. Представитель Результаты

Примером смешанной первичной культуре клеток взрослого печени крыс показано на рисунке 2. Паренхимы гепатоциты теряют эпителиальных морфологию клеток в течение нескольких дней в культуре, вырождаются и превращаются в фибробластоподобных клеток.Затем, около 6-й день до 12, фазового контраста-яркие, круглые макрофаг-подобных клеток vigourouly распространяться на фибробластов ячеек листа. По встряхивания колб культуры, макрофаги легко приостановлено в культуральной среде, и последующей передачи и инкубации в пластиковой посуды в результате селективной адгезии макрофагов (рис. 3). Макрофаг-подобные клетки могут быть собраны уже в 8-й день, а число достигло максимального уровня в те дни, от 12 до 14. Более 10 ^{6 клеток} можно получить из колбы T75 культуры неоднократно на 2 до 3-дневными интервалами в течение более двух недель, что позволяет полный выход клеток на колбу 10 ⁷ в T75 культуры колбу (рис. 3). Чистота изолированных макрофаги 95 до 99%, как оценивается flowcytometry или иммуноцитохимии с крысой макрофаг-специфические антитела, такие, как ED-1 (рис. 4), ЭД-3, ОХ-41 (рисунок 4) и Iba1 ^9. изолированных клеток показаны типичные характеристики макрофагов, такие как активный фагоцитоз polystylene шариков (рис. 5), пролиферативный ответ на рекомбинантный ГМ-КСФ, секрецию воспалительных / противовоспалительных цитокинов при стимуляции ЛПС, и формирование многоядерные гигантские клетки ^9.

Рисунок 1. Схему для селективного выделения и очистки макрофаг-подобных клеток из смешанных первичной культуры клеток печени крыс.

Рисунок 2. Первичные культуры клеток печени крысы и пролиферации макрофагов-подобных клеток. Стрелка указывает на многоядерные гигантские ячейки. Шкала бар = 100 мкм. Перепечатано из журнала иммунологические методы, Vol.360, 47-55 (2010) ⁹ с разрешения Elsevier.

Рисунок 3. Селективная изоляция макрофаг-подобных клеток путем встряхивания и способа крепления. Клетки были приостановлены в культуральной среде путем встряхивания колб, впоследствии были переведены в не-культуры ткани класса блюда пластика, и инкубировали при 37 ° C. Уже через 10 минут после покрытия, макрофагами, как клетки прикреплены к поверхности посуды, в то время как другие загрязняющие фибробластов клетки оставались приостановлено. После промывки PBS, высокой степени очистки макрофагов населения было получено. Эти клетки получили типичный морфология макрофагов через 40 мин культуры и делящихся клеток часто наблюдается (стрелки). Последующие изменения в ячейке номера оправился от колбы в разные периоды культуры показано на рисунке. Значения среднего ± стандартное отклонение от трех до пяти колб. Эксперименты были повторены три раза, и данные обозначены разными символами. Шкала бар = 100 мкм. Перепечатано из журнала иммунологические методы, Vol.360, 47-55 (2010) ⁹ с разрешения Elsevier.

Рисунок 4. Иммуноцитохимическая окрашивание макрофаг-подобных клеток с моноклональными антителами против крыс макрофагов.

Рисунок 5. Фагоцитоз FITC-меченого микрошарики по макрофаг-подобных клеток.

Здесь мы приводим простой и эффективный метод получения макрофагов от смешанных первичных культурах клеток взрослого печени крысы. Наш метод основан в первую очередь на роман пролиферативную активность макрофагов в смешанной культуре клеток печени крыс, а затем последующего выделения и очистки этих клеток на основе их биологических характеристик, как макрофаги ^9. Это может быть возможным макрофагов распространение в смешанной первичной культуре клеток взрослого организма печень, возможно, происходит от Купфера или связанных с ними клеток, загрязненных в паренхиматозных фракция гепатоцитов. Макрофаги, возможно, ответил на конкретные экологические изменения, вызванные сменой паренхимы печени ¹⁰ и других фибробластов клеток в смешанных первичных культур.

В заключение, наш метод обеспечивает изоляцию макрофагов-подобных клеток в достаточном количестве и чистоты от первичной культуре печени крыс cellswithout использованием современного оборудования и технических навыков. Кроме того, изоляция процедуру можно повторить с той же колбе культуры на протяжении более двух недель. Этот метод может быть применим и к другим видам млекопитающих.

Все животные были сохранены и работают в животное объекта в Национальный институт здоровья животных, в соответствии с руководящими принципами и правилами установленными Комитетом Учреждения для экспериментов на животных.

Эта работа финансировалась исследовательский грант и грант-в-помощь от проекта Продовольственной нанотехнологиям Министерства сельского, лесного и рыбного хозяйства Японии.

1. Crispe, I.N. The liver as a lymphoid organ. Annu. Rev. Immunol. 27, 147-163 (2009).
2. Roberts, R.A., et al. Role of the Kupffer cell in mediating hepatic toxicity and carcinogenesis. Toxicol. Sci. 96, 2-15 (2007).
3. Gao, B., Jeong, W.I. & Tian, Z. Liver: An organ with predominant innate immunity. Hepatology 47, 729-736 (2008).
4. Janousek, J., Strmen, E. & Gervais, F. Purification of murine Kupffer cells by centrifugal elutriation. J. Immunol. Methods 164, 109-117 (1993).
5. Olynyk, J.K. & Clarke, S.L. Isolation and primary culture of rat Kupffer cells. J. Gastroenterol. Hepatol. 13, 842-845 (1998).
6. Heuff, G., Meyer, S. & Beelen, R.H. Isolation of rat and human Kupffer cells by a modified enzymatic assay. J. Immunol. Methods 174, 61-65 (1994).
7. Seglen, P.O. Preparation of isolated rat liver cells. Methods Cell Biol. 13, 29-83 (1976).
8. Yoshioka, M., et al. Primary culture and expression of cytokine mRNAs by lipopolysaccharide in bovine Kupffer cells. Vet. Immunol. Immunopathol. 58, 155-163 (1997).
9. Kitani, H., Takenouchi, T., Sato, M., Yoshioka, M. & Yamanaka, N. A novel isolation method for macrophage-like cells from mixed primary cultures of adult rat liver cells. J. Immunol. Methods 360, 47-55 (2010).
10. Gorrell, M.D. Liver fibrosis: the hepatocyte revisited. Hepatology 46, 1659-1661 (2007).

5 Comments

You must be signed in to post a comment. Please sign in or create an account.