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Methodenartikel

Identifizierung von Erythromyeloid Progenitoren und deren Nachkommen in der Maus Embryo Durch Durchflusszytometrie

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DOI:

10.3791/55305

17. Juli 2017

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Während die Infiltrierung von Makrophagen kontinuierlich zu erwachsenen Geweben aus zirkulierenden Vorläufern rekrutiert wird, säen sich residente Makrophagen ihr Gewebe während der Entwicklung, wo sie ohne weitere Eingaben von Vorläufern aufrechterhalten werden. Die Vorläufer für Resident-Makrophagen wurden vor kurzem identifiziert. Hier stellen wir Methoden für die genetische Schicksalskartierung der residenten Makrophagen-Vorläufer vor.

Zusammenfassung

Makrophagen sind professionelle Phagozyten aus dem angeborenen Arm des Immunsystems. Im stationären Zustand werden sessile Makrophagen in erwachsenen Geweben gefunden, wo sie als Frontline-Sentinels der Infektion und Gewebeschädigung wirken. Während andere Immunzellen kontinuierlich von hämatopoetischen Stammzellen und Progenitorzellen (HSPC), die sich im Knochenmark befinden, erneuert werden, wurde gezeigt, dass eine Reihe von Makrophagen, die als Resident-Makrophagen bekannt sind, in Geweben ohne Input von Knochenmark-HSPCs selbstgehalten werden. Diese Linie wird durch Mikroglia im Gehirn, Kupffer Zellen in der Leber und Langerhans Zellen in der Epidermis unter anderem veranschaulicht. Die Darm- und Colon-Lamina-Propria sind die einzigen erwachsenen Gewebe ohne HSPC-unabhängige Resident-Makrophagen. Neuere Untersuchungen haben festgestellt, dass residente Makrophagen aus der extra-embryonalen Dottersack-Hämatopoese von Progenitor (en) stammen, die sich von fetalen hämatopoetischen Stammzellen (HSC) unterscheiden. Unter Dottersack endgültige Hämatopoese, eRythromyeloid-Vorläufer (EMP) ergeben sowohl erythroide als auch myeloide Zellen, insbesondere residente Makrophagen. EMP werden nur innerhalb des Dottersackes zwischen E8.5 und E10.5 Tagen der Entwicklung erzeugt und sie wandern in die fetale Leber, sobald die Zirkulation verbunden ist, wo sie sich erweitern und differenzieren bis mindestens E16.5. Ihre Nachkommenschaft umfasst Erythrozyten, Makrophagen, Neutrophilen und Mastzellen, aber nur EMP-abgeleitete Makrophagen bestehen bis zum Erwachsenenalter in Geweben. Die vorübergehende Natur von EMP-Emergenz und die zeitliche Überlappung mit HSC-Generation macht die Analyse dieser Vorläufer schwierig. Wir haben ein Tamoxifen-induzierbares Schicksal-Mapping-Protokoll auf der Grundlage der Expression des Makrophagen-Cytokin-Rezeptor-Csf1r-Promotors zur Charakterisierung von EMP- und EMP-abgeleiteten Zellen in vivo durch Durchflusszytometrie etabliert.

Einleitung

Es gibt mehrere aufeinanderfolgende, aber überlappende Wellen von hämatopoetischen Vorläufern während der Entwicklung, deren myeloide Nachkommen im Erwachsenenalter bleiben. Zuerst treten in der Maus-Dottersack 1 , 2 zwischen E7.5-E8.25 unipotent "primitive" Vorläufer auf und geben embryonale Makrophagen ohne monozytische Zwischenstufe hervor. Ob Makrophagen aus primitiven Vorläufern im erwachsenen Gehirn bestehen, da die Mikroglia ein Gegenstand der aktiven Untersuchung bleibt. Zweitens entstehen Erythro-Myeloid-Vorläufer (EMPs) im Eigelb-Sack bei E8.5, treten in den Blutkreislauf ein und kolonisieren den Em....

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Protokoll

Tierische Verfahren wurden in Übereinstimmung mit dem anerkannten institutionellen Tierpflege- und Verwendungsausschuss des Instituts Pasteur (CETEA) durchgeführt.

1. In der Utero Pulse Markierung in Csf1r MeriCreMer Rosa LSL-YFP Embryos

  1. Bereiten Sie die Stammlösung von 4-Hydroxytamoxifen (OH-TAM, 50 mg / ml) vor.
    1. Unter der Fumehood die 25 mg-Durchstechflasche OH-TAM öffnen und 250 μl Ethanol (100%) zugeben.
    2. Übertragen Sie die OH-TAM-Lösung auf ein 2-mL-Mikrozentrifugenröhrchen mit einer abgeschnittenen Spitze und drehen Sie m....

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Ergebnisse

Die genetische Schicksal-Kartierung wurde durch Verabreichung bei E8.5 von OH-TAM in Csf1r-Mer-iCre-Mer-Weibchen, die mit Männern zusammenhingen, die einen Rosa26-LSL-eYFP-Reporter tragen, erreicht. In Gegenwart von OH-TAM führt die Exzision der Stop-Kassette zur permanenten Expression von YFP in den Zellen, die Csf1r exprimieren . Wir sammelten zwei hämatopoetische Gewebe: den Dottersack und die fetale Leber und ein nicht-hämatopoetisches Gewebe, das Neuroectoderm, von den Embr.......

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Diskussion

Die verschiedenen Wellen der hämatopoetischen Vorläuferzellen überlappen sich teilweise innerhalb eines kurzen Zeitrahmens, was die Analyse des Beitrags jeder Welle der Entwicklungshämatopoese zu den Immunzellen technisch sehr anspruchsvoll macht.

Tamoxifen-induzierbare Cre-Systeme bieten die Möglichkeit, spezifische Zellen zeitlich induzierbar zu markieren und eine Abstammungsanalyse bei Embryonen oder Erwachsenen durchzuführen, ohne die Ex-vivo- oder In-vitro- Kultur oder.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Danksagungen

Die Autoren danken Prof. Frederic Geissmann und Prof. Christian Schulz für aufschlussreiche Diskussionen; Dr. Hannah Garner für kritische Lektüre des Manuskripts, Dr. Xavier Montagutelli und Dr. Jean Jaubert und die Mitarbeiter des Institut Pasteur Tieres zur Unterstützung bei der Maushaltung; Und Pascal Dardenne und Vytaute Boreikaite, ein Amgen Scholar, für ihre technische Unterstützung. Die Forschung im EGP-Labor wird vom Institut Pasteur, dem CNRS, dem Cercle FSER (FRM und einem Startpaket vom Institut Pasteur und dem REVIVE-Konsortium) gefördert. LI wird von einem Promotionsstipendium des REVIVE-Konsortiums unterstützt.

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
#5 Gerade PinzetteFine Science Tools11251-20
MC19/B Pascheff-Wolff Federschere Fine Science Tools15371-92
8,5 cm gerade SchereFine Science Tools14090-09
Anti-Mouse Kit-PE (Klon 2B8)BD Pharmingen5533551/200 Verdünnung in FACs Buffer
Anti-Mouse CD45.2 APC-Cy7 (Klon 104)Sony11491201/100 Verdünnung in FACs Buffer
Anti-Mouse AA4.1-APC (CD93, Klon AA4.1)eBioscience17-58921/100 Verdünnung in FACs Buffer
Anti-Mouse Ter119 PerCP-Cy5.5 (Klon Ter119)Biolegend5605121/200 Verdünnung in FACs Buffer
Anti-Mouse F4/80-BV421 (Klon BM8)BD Pharmingen1231371/100 Verdünnung in FACs Buffer
Anti-Mouse CD11b PE-Cy7 (Klon M1/70)BD Pharmingen5528501/200 Verdünnung in FACs Buffer
Anti-Maus CD16/CD32 (Maus BD Fc Block, Klon 2.4G2)BD Biosciences553142
PBS 1xFischer Scientific12559069
Fötales RinderserumFischer Scientific11570506
Kollagenase D Roche11088882001
Desoxyribonuklease ISigmaD4527-20KU
6-Well-GewebekulturplatteDutscher Dominique353046
12-Well-GewebekulturplatteDutscher Dominique353224
24-Well-GewebekulturplatteFischer Scientific11874235
96 Wells U-förmige Bodengewebekultur TellerDutscherDominique 353227
  Spritze Plastipak 2 mL Dutscher Dominique300185
Nylon Gitter 100 & Mikro; m cell SiebeDutscher Dominique352360
Nylon Gitter 70 & micro; m ZellsiebeDutscher Dominique352350
15 ml Falcon RöhrchenDutscher Dominique352096
Stericup GP Millipore Filtrationsset, 0,2 μ mDutscher Dominique51246
Rinderserum AlbuminSigmaA7906-500G
(Z)-4-HYDROXYTAMOXIFEN 25mgSigmaH7904-25MGBesondere Vorsicht ist geboten bei der Zubereitung und Verarbeitung von Tamoxifen und seinen Derivaten. Verwenden Sie immer geeignete persönliche Schutzausrüstung
ProgesteronSigmaP3972Verwenden Sie immer geeignete persönliche Schutzausrüstung
PEG-35 Rizinusöl (Kolliphor/Cremophor EL)SigmaC5135
SonnenblumenölSigmaS5007-250ML
Ethanol Sigma24103-1L-R-DVerwenden Sie immer geeignete persönliche Schutzausrüstung und verwenden Sie sie unter dem Abzug
EDTASigmaE9884-500G
DAPI, 1 ML (1 MG/ML IN WASSER)Fischer Scientific10116287
CytoFLEX S B2-R3-V4-Y4 DurchflusszytometerBeckman CoulterB75408
CytoFLEX Daily QC FluorosphärenBeckman Coulter B53230
VersaComp Antikörper-Capture-Bead-Kit (2x5 mL)Beckman Coulter B22804
FVB-Tg(Csf1r-cre/Esr1*)1Jwp/JDas Jackson-Labor19098
B6.129X1-Gt(ROSA)26Sortm1(EYFP)Cos/JDas Jackson-Labor6148

Referenzen

  1. Bertrand, J. Y., et al. Three pathways to mature macrophages in the early mouse yolk sac. Blood. 106 (9), 3004-3011 (2005).
  2. Palis, J., Robertson, S., Kennedy, M., Wall, C., Keller, G. Development of erythroid and myeloid progenitors in the yolk sac and embr....

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Nachdrucke und Genehmigungen

Schlagwörter

Dottsack H matopoeseTamoxifen Fate MappingCsf1r PromotorDissektion der fetalen LeberZelloberfl chenf rbungKit CD45 MarkerF4 80 CD11b MakrophagenEinzelzellsuspension