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Magnetische Isolierung von Mikrogliazellen aus neugeborener Maus für primäre Zellkulturen

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DOI:

10.3791/62964

25. Juli 2022

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Primäre Mikrogliakulturen werden häufig verwendet, um neue entzündungshemmende Moleküle zu bewerten. Das vorliegende Protokoll beschreibt eine reproduzierbare und relevante Methode zur magnetischen Isolierung von Mikroglia aus neugeborenen Welpen.

Zusammenfassung

Mikroglia, als hirnresidente Makrophagen, sind grundlegend für mehrere Funktionen, einschließlich der Reaktion auf Umweltstress und Gehirnhomöostase. Mikroglia können ein großes Spektrum von Aktivierungsphänotypen annehmen. Darüber hinaus sind Mikroglia, die den proinflammatorischen Phänotyp unterstützen, sowohl mit neurologischen Entwicklungsstörungen als auch mit neurodegenerativen Störungen assoziiert. In-vitro-Studien werden häufig in der Forschung eingesetzt, um mögliche therapeutische Strategien in bestimmten Zelltypen zu bewerten. In diesem Zusammenhang ist die Untersuchung der Mikrogliaaktivierung und Neuroinflammation in vitro unter Verwendung primärer Mikrogliakulturen relevanter als Mikrogliazelllinien oder Stammzell-abgeleitete Mikroglia. Die Verwendung einiger Primärkulturen könnte jedoch unter mangelnder Reproduzierbarkeit leiden. Dieses Protokoll schlägt eine reproduzierbare und relevante Methode zur magnetischen Isolierung von Mikroglia aus neugeborenen Welpen vor. Mikroglia-Aktivierung mit mehreren Stimuli nach 4 h und 24 h durch mRNA-Expressionsquantifizierung und einen Cy3-Bead Phagozyten-Assay wird hier demonstriert. Die aktuellen Arbeiten sollen eine leicht reproduzierbare Technik zur Isolierung physiologisch relevanter Mikroglia aus juvenilen Entwicklungsstadien liefern.

Einleitung

Mikroglia sind die im zentralen Nervensystem ansässigen Makrophagen-ähnlichen Zellen, die von erythropoetischen Vorläufern des Dottersacks abstammen, die während der frühen Embryonalentwicklung in das Neuroepithel wandern1. Neben ihren Immunitätsfunktionen spielen sie auch eine wichtige Rolle während der Neuroentwicklung, insbesondere bei der Synaptogenese, neuronalen Homöostase und Myelinisierung2. Im Erwachsenenalter entwickeln Mikroglia lange zelluläre Prozesse, um die Umgebung kontinuierlich zu scannen. Im Falle von Homöostaserupturen wie Hirnverletzungen oder Gehirnerkrankungen können Mikroglia ihr morphologisches A....

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Protokoll

Das Protokoll wurde genehmigt und alle Tiere wurden gemäß den institutionellen Richtlinien des Institut National de la Santé et de la Recherche Scientifique (Inserm, Frankreich) behandelt. Die magnetische Isolierung von Mikroglia aus den Gehirnen von 24 OF1-Mauswelpen (sowohl männlich als auch weiblich) bei P8, unterteilt in 6-Well-, 12-Well- oder 96-Well-Platten, wird vorgestellt. Die experimentelle Arbeit wurde unter einer Haube durchgeführt, um sterile Bedingungen aufrechtzuerhalten.

1. Herstellung steriler Lösungen für Isolierung und Zellkultur

  1. Bereiten Sie 50 ml 1x Hanks' Balanced Salt Solution (HBSS) ohne Ca....

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Ergebnisse

Mikroglia ist der ZNS-residente Makrophag, der aktiviert wird, wenn er Umweltproblemen (Trauma, toxische Moleküle, Entzündungen) ausgesetzt ist4,5,6,34 (Abbildung 3A). In-vitro-Studien an Mikroglia werden häufig verwendet, um zellautonome Mechanismen im Zusammenhang mit diesen Umweltherausforderungen zu bewerten und den Aktivierungszustand nach pharmakolog.......

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Diskussion

Die aktuelle Arbeit präsentiert eine primäre Mikrogliazellkultur mit magnetisch sortierten CD11b+-Zellen. Neben der mikroglialen Funktionsbewertung (RT-qPCR und phagozytäre Assays) wurde auch die Reinheit der Mikrogliakultur bestimmt.

Klassische Mikroglia-Zellkulturen werden üblicherweise aus P1- oder P2-Nagetier-Neugeborenengehirn und Co-Kultur mit Astrozyten für mindestens 10 Tage erzeugt. Mikroglia werden dann mechanisch mit einem Orbitalschüttler getrennt. Die Methode zur Isolierung und Ku.......

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Offenlegungen

Die Autoren erklären keine Interessenkonflikte.

Danksagungen

Die Figuren wurden mit BioRender erstellt. Die Forschung wird von Inserm, Université de Paris, Horizon 2020 (PREMSTEM-874721), Fondation de France, Fondation ARSEP, Fondation pour la Recherche sur le Cerveau, Fondation Grace de Monaco und einem zusätzlichen Zuschuss von Investissement d'Avenir -ANR-11-INBS-0011-NeurATRIS und Investissement d'Avenir -ANR-17-EURE-001-EUR G.E.N.E. finanziert.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Anti-Maus ACSA-2 PE Vio 615Miltenyi Biotec130-116-246
Anti-Maus CD11b BV421Sony Biotechnology1106255
Anti-Maus CD45 BV510Sony Biotechnology1115690
Anti-Maus CX3CR1 PE Cy7Sony Biotechnology1345075
Anti-Maus NeuN PEMilli-MarkFCMAB317PE
Anti-Maus O4 Vio Bright B515Miltenyi Biotec130-120-016
BD Cytofix/Cytoperm PermeabilisierungskitBD Biosciences554655
Rinderserum AlbuminMiltenyi Biotec130-091-376
CD11b (Mikroglia) MikroKügelchen, h, mMiltenyi Biotec130-093-634
KonfokalmikroskopLeica TCS SP8
D-PBS (10x)Thermo Scientific14200067
EDTASigma-AldrichE1644
Falcon Zellkultur 12-Well-Platte, flacher Boden + DeckelDutscher353043
Falcon Cell Kultur 96-Well-Platte, flacher Boden + DeckelDutscher353072
Falcon Röhrchen 50 mLDutscher352098
Fc-Blockierungsreagenz (Maus CD16/32)BD Biosciences553142
FluoreszenzmikroskopNikon ECLIPSE TE300
gentleMACS C Röhren (4 x 25 Röhren)Miltenyi Biotec130-096-334
gentleMACS Octo Dissoziator mit HeizernMiltenyi Biotec130-096-427
Hanks' ausgewogene Salzlösung (HBSS) +CaCl2 +MgCl2 10xThermo Scientific14065049
Hanks' ausgewogene Salzlösung (HBSS) -CaCl2 -MgCl2 10xThermo Scientific14185045
iQ SYBR  Green SupermixBio-rad1725006CUST
Iscript c-DNA-SyntheseBio-rad1708890
Latexkügelchen, aminmodifiziertes Polystyrol, fluoreszierend rotSigma-AldrichL2776-1mL
Lipopolysaccharide (LPS) aus  Escherichia coli  O55:B5Sigma-AldrichL2880
Makrophagen-SFM serumfreies MediumThermo Scientific12065074
MACS BSA StammlösungMiltenyi Biotec130-091-376
MACS SmartStrainers (70 μ m), 4 x 25 StückMiltenyi Biotec130-110-916
Maus IgG1 PEMilliporeMABC002H
Maus IgG2a PE Cy7Sony Biotechnology2601265
Maus IL1 betaMiltenyi Biotec130-101-684
Multi-24 SäulenblöckeMiltenyi Biotec130-095-691
MultiMACS Cell24 SeparatorMiltenyi Biotec
Dissoziationskit für neurales Gewebe - PapainMiltenyi Biotec130-092-628
Nukleozähler NC-200Chemometec
Nucleospin RNA Plus XSMacherey Nagel740990.5
Nun EZFlip Top Konische ZentrifugenröhrchenThermo Scientific362694
OPTILUX Petrischale - 100 x 20 mmDutscher
Pé Nizillin-Streptomycin (10 000 U/ml)Thermo Scientific15140122
Ratten-IgG2b, k BV421BD Biosciences562603
Ratte IgG2b, k BV510Sony Biotechnology2603230 REA-Steuerung
(S) PE vio 615Miltenyi Biotec130-104-616
REA-Steuerung (S) Vio Bright B515Miltenyi Biotec130-113-445
Rekombinante Maus IFN-gamma ProteinR& D System485-MI
Rekombinante Maus IL-10 ProteinF& T & D System417-ML
Rekombinante Maus IL-4 ProteinF& Technik D System404-ML
RIPA PufferSigma-AldrichR0278
Viabilitätssonde (FVS780)BD Biosciences565388
353003

Referenzen

  1. Kierdorf, K., et al. Microglia emerge from erythromyeloid precursors via Pu.1- and Irf8-dependent pathways. Nature Neuroscience. 16 (3), 273-280 (2013).
  2. Wright-Jin, E. C., Gutmann, D. H. Microglia as dynamic cellular mediators of brain functio....

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Schlagwörter

Isolierung von Mikrogliamagnetische Zellsortierungprim re MikrogliakulturGehirn neugeborener M useCD11b MicrobeadsPhagozytose AssayDurchflusszytometrieKonfokalmikroskopiemikrogliale AktivierungRT qPCR Analyse

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