2014年12月27日
本文介绍一种从小鼠异质性骨髓中大量生成单核细胞的实验方案,适用于转化医学研究。与其他方法相比,该新方法通过避免使用高梯度磁性细胞分选(MACS)等昂贵技术,减少了实验动物的使用数量并降低了成本。
您好,我叫Helen Kuster,我在MacBook的Auto Vica大学Harold博士的心血管研究团队工作并担任教授。我们的研究兴趣在于分离和鉴定海洋单核细胞,以将其用作促进侧支血管生长的载体。培养骨髓来源单核细胞需要完成以下主要步骤:首先是小鼠麻醉和颈椎脱位,其次是股骨的取出与冲洗。
骨髓的第三次过滤。第四步至第五步用培养基洗涤,第六步将细胞接种于超低吸附培养板中进行培养。第七步流式细胞术分析。
为了从骨髓中提取单核细胞,将使用异氟烷对小鼠进行麻醉,并通过颈椎脱位法实施安乐死。将小鼠固定后,用无菌手术刀分离双侧下肢。取出双侧股骨和胫骨,并用96%乙醇清洗至少90秒。
此后,所有步骤必须严格保持无菌,以避免污染。将从骨骼上去除肌肉或肌腱。股骨和胫骨用温热的 PBS 冲洗数次。
采集骨髓时,需使用精细剪刀剪开每根骨骼的近端和远端。为了冲洗骨骼,我们需要一支28 G的无菌针头、一支1毫升注射器,以及每根骨骼10至15毫升的培养基。随后,用精细镊子夹住骨骼,将骨髓通过一个70微米的滤网进行过滤。
逐一冲洗骨骼,直至其呈现半透明状。为尽量减少细胞应激,需小心地对注射器活塞施加压力。用PBS冲洗筛网。
随后,将细胞在室温下以 250 G 离心 10 分钟,并用培养基重新悬浮。此步骤需再重复一次。
对于从原代骨髓中获取的骨髓来源单核细胞,我们使用 M 199 培养基,添加 1% 青霉素和链霉素以及 10% 胎牛血清。此外,在培养的第一天加入 20 纳克/毫升 INE MCSF。在培养的最后一天,向培养基中加入 8 纳克/毫升干扰素-γ。
若需上调MHC II类分子,可将细胞接种于超低吸附培养板中,该培养板具有较深孔壁,可防止细胞永久性贴壁。我们采用的细胞浓度为每毫升1×10⁶个细胞,每孔最多加入6毫升。培养条件为37°C、5% CO₂,培养周期为5天。
在培养五天后,每天观察细胞,当60%至80%的细胞为单核细胞时即可。我叫Martin Bachner,是中国台湾Auto Fungi大学心脏病学、解剖学与年代学系的一名医学专业学生。进行静脉注射时,重要的是在实际操作前进行大量练习,否则将无法以适当的方式输注单核细胞。
实验表明,单核细胞在全身性给药时对改善人工血管生成最为有效。全身给药的常用方法是尾静脉注射。在本实验中,我们将250万个单核细胞重悬于氯化钠溶液中并进行注射。
小鼠尾部腹侧和背侧各有四根动脉,两侧各有两根静脉。因此,在进行尾动脉注射时,需要将尾部旋转约90度。为了操作更方便,应使用加热垫对小鼠预热约10分钟。
应通过保暖对动物进行观察。这对于识别过热迹象非常重要。此外,我们需要该感染剂以及装在一支一毫升胰岛素注射器上的30基因针头套装。
将动物小心地固定在固定器中,以便更方便地进行尾部注射。在将溶液装入注射器之前,确保小鼠有足够的呼吸空间。涡旋混匀单核细胞溶液,以确保所有单核细胞均可被注入。
对注射部位进行消毒以避免感染,用拇指和食指夹住尾巴。在最远端位置,以平角插入针头。若针头进入静脉,则很容易注入单核细胞溶液。
如果出现水疱,则表明注射操作有误。应立即停止并再次尝试。靠近近端时,务必缓慢注射,且每克组织注射量不得超过五微升(5 µL/g)。
如果注射成功,通过在注射部位施加轻柔压力约一分钟来止血。操作结束后,打开牵开器,将小鼠放回笼中以进行单核细胞表征。我们使用一组抗原组合来检测其效应,即 CD11b、F4/80、CD115 和 GL1。
这些抗原的表达与单核细胞发育阶段相关,可用于分析单核细胞。我们在第0、3、5和7天进行了检测,发现单核细胞纯度在第5天达到90%。要达到该纯度,关键在于有效去除滋养层巨噬细胞。
使用不含EDTA的洗涤缓冲液去除贴壁细胞。为了去除贴壁细胞,我们使用含有EDTA的洗涤缓冲液并进行轻柔吹打。该图显示了单层培养中的主要细胞类型。
图中所示的不同细胞类型包括:一为淋巴细胞,二为单核细胞,三为粒细胞,且在培养第五天后单核细胞纯度提高。注意,在培养过程中细胞组成的动态变化,此时细胞群体包括:一为单核细胞,二为巨噬细胞。
图二,分化过程中CD115表达的时间线。请注意,在分化五天后,超过95%的细胞为CD115阳性,表明绝大多数细胞为单核细胞或巨噬细胞。可通过细胞大小和颗粒度进行分类,但特异性细胞标志物更为可靠。
图三,单核细胞-巨噬细胞成熟度的增加。标志物 F4/80,第5天,注意出现一群具有中等 F4/80 表达水平的细胞群,符合单核细胞表型特征。第7天,注意 F4/80 表达向右偏移,符合巨噬细胞成熟过程。
单核细胞的分离对于许多体外和体内研究至关重要。这些细胞是一个引人关注的研究靶点,例如在与外周动脉疾病或冠心病等缺血相关疾病的研究中。通过用温热培养基冲洗活检小鼠的股骨和胫骨,收集骨髓;将细胞悬液补充M-CSF后,在超低吸附表面培养,以避免单核细胞因黏附而发生分化。在不同时间点,利用CD11b、CD115和FOXP3等标志物检测单核细胞的特性及其分化情况,以进行细胞表型鉴定。
如果需要进行全身性药物递送,静脉注射是一种简单且有效的给药方式。我们描述了一种简单且成本效益高的方法,用于从骨髓中分离大量MI单核细胞。通过这种新方法,我们能够每只小鼠获得约1100万个单核细胞。
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本文介绍了一种从异质性骨髓中大量生成小鼠单核细胞的实验方案,旨在减少动物使用数量和实验成本。该方法适用于心血管研究中的转化应用。
分离小鼠骨髓来源的单核细胞可支持在血管生物学和免疫学领域开展机制研究,并有助于在炎症和缺血模型中进行靶点验证。该方法为临床前治疗假说的去风险化提供了可扩展且成本效益高的原代免疫细胞来源。通过静脉给药可系统性评估单核细胞在心血管药物发现相关疾病模型中的功能。
该方法通过提供经过验证的单核细胞用于靶点结合研究,支持早期发现工作流程,并在先导化合物筛选及免疫调节候选物的临床前验证中具有后续应用价值。