تستخدم مزارع الخلايا الدبقية الصغيرة الأولية بشكل شائع لتقييم الجزيئات الجديدة المضادة للالتهابات. يصف البروتوكول الحالي طريقة قابلة للتكرار وذات صلة لعزل الخلايا الدبقية الصغيرة مغناطيسيا عن صغار حديثي الولادة.
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
تستخدم مزارع الخلايا الدبقية الصغيرة الأولية بشكل شائع لتقييم الجزيئات الجديدة المضادة للالتهابات. يصف البروتوكول الحالي طريقة قابلة للتكرار وذات صلة لعزل الخلايا الدبقية الصغيرة مغناطيسيا عن صغار حديثي الولادة.
تعتبر الخلايا الدبقية الصغيرة ، باعتبارها بلاعم مقيمة في الدماغ ، أساسية للعديد من الوظائف ، بما في ذلك الاستجابة للإجهاد البيئي وتوازن الدماغ. يمكن أن تتبنى الخلايا الدبقية الصغيرة مجموعة كبيرة من الأنماط الظاهرية للتنشيط. علاوة على ذلك ، ترتبط الخلايا الدبقية الصغيرة التي تؤيد النمط الظاهري المؤيد للالتهابات بكل من اضطرابات النمو العصبي والاضطرابات التنكسية العصبية. تستخدم الدراسات في المختبر على نطاق واسع في البحث لتقييم الاستراتيجيات العلاجية المحتملة في أنواع معينة من الخلايا. في هذا السياق ، تعد دراسة تنشيط الخلايا الدبقية الصغيرة والالتهاب العصبي في المختبر باستخدام مزارع الخلايا الدبقية الصغيرة الأولية أكثر أهمية من خطوط الخلايا الدبقية الصغيرة أو الخلايا الدبقية الصغيرة المشتقة من الخلايا الجذعية. ومع ذلك ، قد يعاني استخدام بعض الثقافات الأولية من نقص التكاثر. يقترح هذا البروتوكول طريقة قابلة للتكرار وذات صلة لعزل الخلايا الدبقية الصغيرة مغناطيسيا عن صغار حديثي الولادة. يتم هنا توضيح التنشيط الدبقي الصغير باستخدام العديد من المحفزات بعد 4 ساعات و 24 ساعة عن طريق القياس الكمي لتعبير mRNA ومقايسة البلعمة Cy3-bead. من المتوقع أن يوفر العمل الحالي تقنية قابلة للتكرار بسهولة لعزل الخلايا الدبقية الصغيرة ذات الصلة من الناحية الفسيولوجية عن مراحل نمو الأحداث.
الخلايا الدبقية الصغيرة هي الخلايا الشبيهة بالبلاعم المقيمة في الجهاز العصبي المركزي المشتقة من السلائف الكريات الحمر لكيس الصفار التي تهاجر إلى الظهارة العصبية أثناء التطور الجنيني المبكر1. بصرف النظر عن وظائف المناعة ، فإنها تلعب أيضا دورا مهما أثناء النمو العصبي ، خاصة في تكوين المشابك ، والتوازن العصبي ، والميالين2. في مرحلة البلوغ ، تطور الخلايا الدبقية الصغيرة عمليات خلوية طويلة لمسح البيئة بشكل مستمر. في حالة تمزق التوازن مثل إصابة الدماغ أو أمراض الدماغ ، يمكن للخلايا الدبقية الصغيرة تغيير مظهرها المورفولوجي لتبني شكل أميبي ، والهجرة إلى المنطقة المصابة ، وزيادة وإطلاق العديد من العوامل الواقية للخلايا أو السامة للخلايا. الخلايا الدبقية الصغيرة لها حالات تنشيط غير متجانسة اعتمادا على مرحلة نموها ونوع الإصابة التي لحقتبها 3،4،5. في هذه الدراسة ، يتم تصنيف حالات التنشيط هذه على نطاق واسع إلى ثلاثة أنماط ظاهرية مختلفة: مؤيدة للالتهابات / البلعمة ، ومضادة للالتهابات ، ومنظمة مناعية ، مع الأخذ في الاعتبار أنه في الواقع ، من المرجح أن يكون الوضع أكثر تعقيدا6.
يمكن أن تكون الدراسة في الجسم الحي لتنشيط الخلايا الدبقية الصغيرة وفحص استراتيجيات الحماية العصبية في المراحل المبكرة من نمو الدماغ صعبة بسبب (1) هشاشة الحيوانات قبل الفطام و (2) انخفاض عدد الخلايا الدبقية الصغيرة. لذلك تستخدم الدراسات في المختبر على الخلايا الدبقية الصغيرة على نطاق واسع للسمية7،8،9 ، واستراتيجيات الحماية العصبية5،10،11،12،13،14 ، والثقافات المشتركة15،16،17،18،19،20،21 . يمكن أن تستخدم الدراسات في المختبر إما خطوط الخلايا الدبقية الصغيرة أو الخلايا الدبقية الصغيرة المشتقة من الخلايا الجذعية أو ثقافة الخلايا الدبقية الصغيرة الأولية. كل هذه الأساليب لها مزايا وعيوب ، ويعتمد الاختيار على السؤال البيولوجي الأولي. فوائد استخدام مزارع الخلايا الدبقية الصغيرة الأولية هي الخلفية الوراثية المتجانسة ، والتاريخ الخالي من مسببات الأمراض ، والتحكم في الوقت الذي يتم فيه تحفيز الخلايا الدبقية الصغيرة بعد موت الحيوان22.
على مر السنين، تم تطوير طرق مختلفة (قياس التدفق الخلوي، أو الاهتزاز، أو وضع العلامات المغناطيسية) لزراعة الخلايا الدبقية الصغيرة الأولية من القوارض، سواء حديثي الولادة أو البالغين 23،24،25،26،27،28،29. في العمل الحالي، يتم عزل الخلايا الدبقية الصغيرة من صغار الفئران حديثي الولادة باستخدام تقنية فرز الخلايا المنشطة مغناطيسيا الموصوفة سابقا باستخدام CD11b25،27،29 المضاد للفأر المغلف بالميكروبيدات. CD11b هو مستقبل إنتغرين يتم التعبير عنه على سطح الخلايا النخاعية ، بما في ذلك الخلايا الدبقية الصغيرة. عندما لا يكون هناك تحد التهابي داخل الدماغ ، فإن جميع خلايا CD11b + تقريبا هي الخلايا الدبقية الصغيرة30. بالمقارنة مع الطرق الأخرى المنشورة سابقا 23،24،25،26،27،28،29 ، يوازن البروتوكول الحالي بين تحليلات التنشيط الفوري للخلايا الدبقية الصغيرة خارج الجسم الحي وزراعة الخلايا الدبقية الصغيرة الأولية الشائعة في المختبر. وبالتالي ، فإن الخلايا الدبقية الصغيرة (1) معزولة في يوم ما بعد الولادة (P) 8 دون إزالة المايلين ، (2) مستنبتة بدون مصل ، و (3) تتعرض إما ل siRNA و miRNA و / أو مركب دوائي و / أو محفزات التهابية بعد 48 ساعة فقط من عزل الدماغ. كل جانب من هذه الجوانب الثلاثة يجعل البروتوكول الحالي مناسبا وسريعا. بادئ ذي بدء ، يسمح استخدام الخلايا الدبقية الصغيرة لدى الأطفال بالحصول على خلايا ديناميكية وتفاعلية قابلة للحياة في الثقافة دون الحاجة إلى خطوة إضافية لإزالة الميالين يمكن أن تعدل تفاعل الخلايا الدبقية الصغيرة في المختبر. يهدف البروتوكول الحالي إلى الاقتراب قدر الإمكان من البيئة الفسيولوجية للخلايا الدبقية الصغيرة. في الواقع ، لا تواجه الخلايا الدبقية الصغيرة مصلا أبدا ، ولا يتطلب هذا البروتوكول استخدام المصل أيضا. علاوة على ذلك ، فإن تعريض الخلايا الدبقية الصغيرة في وقت مبكر من 48 ساعة بعد الثقافة يمنعهم من فقدان كلياتهم الفسيولوجية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تمت الموافقة على البروتوكول ، وتم التعامل مع جميع الحيوانات وفقا للمبادئ التوجيهية المؤسسية للمعهد الوطني للصحة والبحوث العلمية (Inserm ، فرنسا). يتم تقديم العزل المغناطيسي للخلايا الدبقية الصغيرة من أدمغة 24 من جراء الفئران OF1 (ذكورا وإناثا) في P8 ، مقسمة إلى 6 آبار أو 12 بئرا أو 96 بئرا. تم تنفيذ العمل التجريبي تحت غطاء محرك السيارة للحفاظ على ظروف معقمة.
1. إعداد حلول معقمة للعزل وزراعة الخلايا
2. تشريح الدماغ
3. تفكك الدماغ وعزل الخلايا الدبقية الصغيرة المغناطيسية
ملاحظة: يجب إجراء جميع عمليات التلاعب بالخلايا وتعليقها باستخدام ماصة سعة 1000 ميكرولتر بحذر شديد. قد يؤدي تطبيق إجراء ميكانيكي عالي إلى تنشيط أو قتل الخلايا الدبقية الصغيرة.
4. تحفيز الخلايا
5. استخراج mRNA وتحليل RT-qPCR
6. مقايسة البلعمة
7. مراقبة جودة النقاء
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الخلايا الدبقية الصغيرة هي البلاعم المقيمة في الجهاز العصبي المركزي والتي يتم تنشيطها عند تعرضها لتحديات بيئية (صدمة ، جزيئات سامة ، التهاب) 4،5،6،34 (الشكل 3 أ). تستخدم الدراسات في المختبر حول الخلايا الدبقية الصغيرة بشكل شائع لتقييم آليات الخلية المستقلة المتعلقة بتلك التحديات البيئية وتوصيف حالة التنشيط بعد التلاعب الدوائي أو الجيني. هنا ، يتم تقديم نهج...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يقدم العمل الحالي ثقافة الخلايا الدبقية الصغيرة الأولية باستخدام خلايا CD11b + المصنفة مغناطيسيا. بالإضافة إلى التقييم الوظيفي الدبقي الصغير (RT-qPCR والمقايسات البلعمية) ، تم أيضا تحديد نقاء ثقافة الخلايا الدبقية الصغيرة.
عادة ما يتم إنشاء مزارع الخلايا الدبقية الصغيرة الكلاسيكية من دماغ القوارض P1 أو P2 والاستزراع المشترك مع الخلايا النجمية لمدة 10 أيام على الأقل. ثم يتم فصل الخلايا الدبقية الصغيرة ميكانيكيا باستخدام شاكر مداري. تم وصف طريقة عزل وزراعة الخلايا الدبقية الصغيرة في المختبر<...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعلن المؤلفون عدم وجود تضارب في المصالح.
تم إنشاء الأشكال باستخدام BioRender. يتم تمويل البحث من قبل Inserm ، جامعة باريس ، Horizon 2020 (PREMSTEM-874721) ، مؤسسة فرنسا ، مؤسسة ARSEP ، مؤسسة البحوث حول سيرفو ، مؤسسة نعمة موناكو ، ومنحة إضافية من Investissement d'Avenir -ANR-11-INBS-0011-NeurATRIS and Investissement d'Avenir -ANR-17-EURE-001-EUR G.E.N.E.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| مضاد للماوس ACSA-2 PE Vio 615 | Miltenyi Biotec | 130-116-246 | |
| مضاد للماوس CD11b BV421 | سوني التكنولوجيا الحيوية | 1106255 | |
| مضاد للماوس CD45 BV510 | سوني التكنولوجيا الحيوية | 1115690 | |
| مضاد للماوس CX3CR1 PE Cy7 | سوني التكنولوجيا الحيوية | 1345075 | |
| مضاد للماوس NeuN PE | Milli-Mark | FCMAB317PE | |
| مضاد للفأر O4 Vio Bright B515 | Miltenyi Biotec | 130-120-016 | |
| BD Cytofix / Cytoperm طقم نفاذية | BD Biosciences | 554655 | |
| مصل الأبقار الألبومين | Miltenyi Biotec | 130-091-376 | |
| CD11b (Microglia) MicroBeads ، h ، m | Miltenyi Biotec | 130-093-634 | |
| المجهر متحد البؤر | Leica TCS SP8 | ||
| D-PBS (10x) | Thermo Scientific | 14200067 | |
| EDTA | Sigma-Aldrich | E1644 | |
| Falcon Cell Culture 12 بئر ، قاع مسطح + غطاء | Dutscher | 353043 | |
| Falcon Cell Culture 96 بئر ، قاع مسطح + غطاء | Dutscher | 353072 | |
| Falcon أنابيب 50 مل | Dutscher | 352098 | |
| كاشف حجب Fc (Mouse CD16 / 32) | BD Biosciences | 553142 | |
| مجهر مضان | نيكون ECLIPSE TE300 | ||
| لطيف أنابيب MACS C (4 × 25 أنبوب) | Miltenyi Biotec | 130-096-334 | |
| gentleMACS Octo Dissociator مع سخانات | Miltenyi Biotec | 130-096-427 | |
| محلول الملح المتوازن من هانكس (HBSS) + CaCl 2< / sub> + MgCl 2< / sub > 10x | Thermo Scientific | 14065049 | |
| Hank' Balanced Salt Solution (HBSS) -CaCl 2< / sub> -MgCl 2< / sub > 10x | Thermo Scientific | 14185045 | |
| iQ SYBR & nbsp ؛ Green Supermix | Bio-rad | 1725006CUST | |
| Iscript c-DNA synthesis | Bio-rad | 1708890 | |
| Latex الخرز ، البوليسترين المعدل بالأمين ، أحمر الفلورسنت | Sigma-Aldrich | L2776-1mL | |
| عديدات السكاريد الدهنية (LPS) من الإشريكية القولونية O55: B5 | Sigma-Aldrich | L2880 | |
| Macrophage-SFM متوسطة خالية | من المصل Thermo Scientific | 12065074 | |
| MACS BSA Stock Solution | Miltenyi Biotec | 130-091-376 | |
| MACS SmartStrainers (70 & mu ؛ م) ، 4 × 25 قطعة | Miltenyi Biotec | 130-110-916 | |
| ماوس IgG1 PE | Millipore | MABC002H | |
| IgG2a PE Cy7 | Sony Biotechnology | 2601265 | |
| Mouse IL1 beta | Miltenyi Biotec | 130-101-684 | |
| Multi-24 Column Blocks | Miltenyi Biotec | 130-095-691 | |
| MultiMACS Cell24 فاصل | Miltenyi | ||
| - Papain | Miltenyi Biotec | 130-092-628 | |
| Nucleocounter NC-200 | Chemometec | ||
| Nucleospin RNA Plus XS | Macherey Nagel | 740990.5 | |
| Nun EZFlip Top Scratchrivocation | Tubes Thermo Scientific | 362694 | |
| OPTILUX Petri Dish - 100 × 20 مم | Dutscher | 353003 | |
| P & eacute. نيسيلين ستربتومايسين (10 000 وحدة / مل) | Thermo Scientific | 15140122 | |
| Rat IgG2b ، k BV421 | BD Biosciences | 562603 | |
| Rat IgG2b ، k BV510 | Sony Biotechnology | 2603230 | |
| REA control (S) PE vio 615 | Miltenyi Biotec | 130-104-616 | |
| REA control (S) Vio Bright B515 | Miltenyi Biotec | 130-113-445 | |
| الفأر المؤتلف IFN-جاما بروتين | R & نظام D | 485-MI | |
| ماوس مؤتلف IL-10 بروتين | R & نظام D | 417-ML | |
| ماوس مؤتلف IL-4 بروتين | R & D System | 404-ML | |
| RIPA Buffer | Sigma-Aldrich | R0278 | |
| مسبار الجدوى (FVS780) | BD Biosciences | 565388 |
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