تعد زراعة الخلايا الأولية أحد الأساليب المستخدمة بشكل أساسي لدراسة بيولوجيا الخلايا الدبقية الصغيرة في المختبر. هنا ، قمنا بتطوير طريقة لعزل الخلايا الدبقية الصغيرة البسيطة والسريعة من اليوم 1 بعد الولادة (P1) إلى P4.
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
تعد زراعة الخلايا الأولية أحد الأساليب المستخدمة بشكل أساسي لدراسة بيولوجيا الخلايا الدبقية الصغيرة في المختبر. هنا ، قمنا بتطوير طريقة لعزل الخلايا الدبقية الصغيرة البسيطة والسريعة من اليوم 1 بعد الولادة (P1) إلى P4.
الخلايا الدبقية الصغيرة هي الخلايا البلعمية أحادية النواة في الجهاز العصبي المركزي (CNS) ، والتي تلعب أدوارا رئيسية في الحفاظ على التوازن وتنظيم العملية الالتهابية في الجهاز العصبي المركزي. لدراسة بيولوجيا الخلايا الدبقية الصغيرة في المختبر ، تظهر الخلايا الدبقية الصغيرة الأولية مزايا كبيرة مقارنة بخطوط الخلايا الدبقية الصغيرة الخالدة. ومع ذلك ، فإن عزل الخلايا الدبقية الصغيرة عن دماغ الفأر بعد الولادة أقل كفاءة نسبيا ويستغرق وقتا طويلا. في هذا البروتوكول ، نقدم طريقة سريعة وسهلة المتابعة لعزل الخلايا الدبقية الدقيقة الأولية عن دماغ الفأر حديثي الولادة. تشمل الخطوات العامة لهذا البروتوكول تشريح الدماغ ، وزراعة خلايا الدماغ الأولية ، وعزل الخلايا الدبقية الصغيرة. باستخدام هذا النهج ، يمكن للباحثين الحصول على الخلايا الدبقية الصغيرة الأولية بنقاوة عالية. بالإضافة إلى ذلك ، تمكنت الخلايا الدبقية الصغيرة الأولية المحصودة من الاستجابة لتحدي عديدات السكاريد الدهنية ، مما يشير إلى أنها احتفظت بوظيفتها المناعية. بشكل جماعي ، قمنا بتطوير نهج مبسط لعزل الخلايا الدبقية الصغيرة الأولية بكفاءة مع نقاء عال ، مما يسهل مجموعة واسعة من تحقيقات بيولوجيا الخلايا الدبقية الصغيرة في المختبر.
تلعب الخلايا الدبقية الصغيرة ، وهي الخلايا المناعية المقيمة في الجهاز العصبي المركزي (CNS) ، أدوارا محورية في الحفاظ على التوازن ، والتي تستجيب للتحديات المرضية العصبية1. في الآونة الأخيرة ، تم إجراء تحقيقات مكثفة لمعرفة الوظائف الفسيولوجية للخلايا الدبقية الصغيرة ، على سبيل المثال ، في مرض الزهايمر2. حاليا ، يوفر الملف التصويري للخلايا الدبقية الصغيرة بدقة الخلية المفردة التي تم الحصول عليها أثناء تطور الجهاز العصبي المركزي والشيخوخة والمرض فهما أفضل لوظيفة الخلايا الدبقية الصغيرة في الأدمغة السليمةوالمريضة 3. حددت الدراسات السابقة نوعا فرعيا من الخلايا الدبقية الصغيرة المرتبطة بالمرض في مرض الزهايمر والأمراض التنكسية العصبيةالأخرى 4،5،6. هذه المجموعة الفرعية قريبة من ترسب β الأميلويد (Aβ). تم العثور على الجينات المرتبطة بالبلعمة واستقلاب الدهون (على سبيل المثال ، Apoe ، Tyrobp) ليتم تنظيمها في هذه المجموعات السكانية6،7. ومع ذلك ، فإن العمليات تحت الخلوية ومسارات الإشارات خارج الخلية وداخل الخلايا التي تنظم تغيرات المظهر الجزيئي الديناميكي في الخلايا الدبقية الصغيرة ليست مفهومة تماما. على وجه الخصوص ، لا تزال الآلية الكامنة وراء تنشيط الخلايا الدبقية الصغيرة المزمنة في الأمراض التنكسية العصبية بعيدة المنال. لذلك ، من الأهمية بمكان فهم الآليات الخلوية المتورطة في الخلايا الدبقية الصغيرة لأن استجابات الخلايا الدبقية الصغيرة تساهم بوضوح في نمو الدماغ وتطور التنكس العصبي.
على الرغم من وجود بعض الأدوات في الجسم الحي وفي المختبر لدراسة الخلايا الدبقية الصغيرة ، إلا أنه لا تزال هناك بعض القيود. من الصعب تقنيا الحصول على عدد كبير بما يكفي من الخلايا الدبقية الصغيرة ذات النقاء العالي لإجراء التجارب بشكل روتيني ، مثل اللطخة الغربية ، لتوضيح مسارات الإشارات داخل الخلايا. توفر ثقافة الخلايا الدبقية الصغيرة الأولية وسيلة بديلة لدراسة بيولوجيا الخلايا الدبقية الصغيرة. يمكن تطبيق الخلايا الدبقية الصغيرة الأولية المزروعة لتحليل قدرة البلعمة الدبقية الدقيقة بعد التلاعب بالجينات ، وتقييم إنتاج السيتوكينات المؤيدة والمضادة للالتهابات استجابة للمنبهات الالتهابية ، والجوانب البيولوجية الأخرى لفهم أدوارها في الدماغ8. هنا ، نقدم بروتوكولا جديدا ونصف تعليمات خطوة بخطوة لعزل واستزراع الخلايا الدبقية الدقيقة الأولية من دماغ الفئران حديثي الولادة ، مع التركيز على الخطوات الحاسمة للحصول على خلايا دبقية صغيرة أولية صحية ونقية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تمت الموافقة على جميع الإجراءات الحيوانية من قبل لجنة أبحاث ولجنة الإدارة المؤسسية لرعاية المختبر في جامعة شنغهاي جياو تونغ. تم بذل كل جهد ممكن لتقليل معاناة.
1. تحضير عازلة الثقافة والقوارير والأغطية
2. تشريح دماغ الفأر
ملاحظة: لتقييم فعالية البروتوكول ، استخدمنا هنا الفئران CX3CR1GFP لتتبع الخلايا الدبقيةالصغيرة 9. تم تهجين الفئران CX3CR1GFP / GFP وإناث C57BL / 6J من النوع البري في عمر 2 إلى 8 أشهر لتوليد فئران CX3CR1 + / GFP ، وكلاهما تم الحصول عليه في الأصل من مصادر تجارية. تم إيواء الفئران تحت دورة فاتحة وظلام تتراوح من 12 إلى 12 ساعة في بيئة محددة خالية من مسببات الأمراض (SPF) في جامعة شنغهاي جياو تونغ. يمكن استخدام الجراء من اليوم 1 بعد الولادة إلى اليوم 4 لهذا البروتوكول.
3. زرع الخلايا الأولية المختلطة
4. مجموعة الخلايا الدبقية الصغيرة الأولية
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم عرض الخلايا الدبقية الصغيرة الأولية التي تم جمعها من CX3CR1 + / GFP في اليوم 7 واليوم 35 بعد بذر الخلايا في الشكل 1. كما هو موضح في تلطيخ التألق المناعي لعلامة الخلايا الدبقية الصغيرة / البلاعم IBA1 ، فإن جميع الخلايا الإيجابية IBA1 إيجابية لإشارات GFP ، وسلبية ل S100β (علامة الخلايا النجمية) و CC1 (علامة الخلايا الدبقية قليلة التغصن) ، مما يشير إلى أن الخلايا الإيجابية GFP المنقاة هي بالفعل الخلايا الدبقية الصغيرة. بعد ذلك ، وجد أن أكثر من 95٪ من الخلايا المعزولة هي خلايا موجب...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعتمد هذا البروتوكول على الطرق الموضحة سابقا مع بعض التعديلات11. يتم سرد نصائح لتحسين صلاحية ونقاء الخلايا الدبقية الصغيرة المعزولة على النحو التالي. أولا ، احرص على تجنب التلوث عند تحضير المخازن المؤقتة المستخدمة لعزل الأنسجة وزراعة الخلايا. تأكد من أن أدوات الجراحة والحاويات والمعدات البلاستيكية معقمة. عادة ، نقوم بإجراء تشريح الدماغ في غطاء منفصل لزراعة الأنسجة بصرف النظر عن غطاء مزرعة الخلية لزراعة الخلايا العامة لتجنب التلوث المتبادل. ثانيا ، يجب أن تستغرق خط...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
كشف جميع المؤلفين أنه لا يوجد تضارب في المصالح. يعلن جميع المؤلفين عدم وجود مصالح مالية متنافسة.
يود المؤلفون إظهار احترامهم للأبطال الذين يكافحون تفشي COVID-19. يشكر المؤلفون فانغ لي (جامعة فودان) على إدارة المختبرات الممتازة ، والدكتور زيكاي تشو ، والدكتور جينغ لي ، والدكتور جويكينغ خه (مركز شنغهاي للصحة العقلية) لمناقشة عزل الخلايا الدبقية الصغيرة. أخيرا وليس آخرا ، يظهر المؤلفون امتنانهم واحترامهم لجميع التي تم التضحية بها في هذه الدراسة. تم دعم هذه الدراسة من قبل البرنامج الوطني للبحث والتطوير الرئيسي في الصين (المنحة رقم 2017YFC0111202) (BP) ، والمؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (المنحة رقم 31922027) (BP) و (المنحة رقم 32000678) (Y.R.) ، وبرنامج Shenzhen لأبحاث العلوم والتكنولوجيا (المنحة رقم. JCYJ20180507182033219 و JCYJ20170818163320865) (B.P.) و (رقم المنحة. JCYJ20170818161734072) (S.X.).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| مصافي الخلايا ، 40 & ميكرو ؛ م | ThermoFisher Scientific | 22-363-547 | |
| DNase I & nbsp ؛ | سيجما | 11284932001 | |
| Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) | Gibco من Life Technologies | C11995500BT | |
| Dulbecco's Phosphateed Buffered Saline (DPBS) | Gibco by Life Technologies | 14190-144 | |
| مصل الأبقار الجنيني (FBS) | Gibco من Life Technologies | 10099141 | |
| Papain, Suspension | Sangon Biotech | Papain, تعليق | |
| حل البنسلين الستربتومايسين 100X | Hyclone | SV30010 | |
| Poly-D-Lysine | ThermoFisher Scientific | A3890401 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن