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Diferenciación y polarización de macrófagos en un fenotipo similar a M2 utilizando una línea celular de leucemia THP-1 similar a monocitos humanos

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DOI:

10.3791/62652

2 de agosto de 2021

En este artículo

Resumen

Los macrófagos asociados a tumores (TAM) similares a M2 se asocian con progresión tumoral y mal pronóstico en el cáncer. Este protocolo sirve como una guía detallada para diferenciar y polarizar de manera reproducible las células similares a los monocitos THP-1 en macrófagos similares a M2 en un plazo de 14 días. Este modelo es la base para investigar los efectos antiinflamatorios de la TAM dentro del microambiente tumoral.

Resumen

Los macrófagos asociados a tumores (TAM) pueden cambiar su expresión y perfil de citoquinas de acuerdo con los estímulos externos. Esta notable plasticidad permite a TAM adaptarse a los cambios en curso dentro del microambiente tumoral. Los macrófagos pueden tener principalmente atributos proinflamatorios (similares a M1) o antiinflamatorios (similares a M2) y pueden cambiar continuamente entre estos dos estados principales. Los macrófagos similares a M2 dentro del entorno tumoral se asocian con la progresión del cáncer y el mal pronóstico en varios tipos de cáncer. Se utilizan muchos métodos diferentes para inducir la diferenciación y polarización de las células THP-1 para investigar los mecanismos celulares e intercelulares y los efectos de TAM dentro del microambiente de los tumores. Actualmente, no existe un modelo establecido para la polarización de macrófagos similares a M2 utilizando la línea celular THP-1, y los resultados de la expresión y los perfiles de citoquinas de los macrófagos debido a ciertos estímulos in vitro varían entre los estudios. Este protocolo sirve como guía detallada para diferenciar las células similares a los monocitos THP-1 en macrófagos M0 y para polarizar aún más las células en un fenotipo similar a M2 dentro de los 14 días. Demostramos los cambios morfológicos de células similares a monocitos THP-1, macrófagos diferenciados y macrófagos polarizados similares a M2 utilizando microscopía de luz. Este modelo es la base para los modelos de línea celular que investigan los efectos antiinflamatorios de TAM y sus interacciones con otras poblaciones celulares del microambiente tumoral.

Introducción

Los macrófagos asociados a tumores (TAM) y su papel en la inflamación crónica, la aparición del cáncer y el desarrollo de tumores son objetivos importantes en investigaciones recientes1,2. Los monocitos de sangre periférica que se reclutan en el microambiente tisular del tumor en desarrollo se diferencian en macrófagos y pueden polarizarse en dos subtipos principales de macrófagos3. El macrófago activado clásicamente representa el fenotipo M1 principalmente proinflamatorio y el subtipo similar a M2 activado alternativamente muestra características predominantemente antiinflamatorias

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Protocolo

Nota : una descripción general de los pasos descritos en este protocolo se muestra en la figura 1. Se compró la línea celular de leucemia similar a monocitos humanos THP-1. Se realizó un breve análisis de repetición en tándem para autenticar la línea celular THP-1. Realice todos los pasos en condiciones estériles. La línea celular monocítica THP-1 crece en suspensión y no se adhiere a las superficies de cultivo celular. La adherencia se puede inducir diferenciando los monocitos en células similares a los macrófagos a través de, por ejemplo, estrés mecánico o tratamiento específico conPMA.

1. Cultivo y ma....

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Resultados

Se caracterizaron macrófagos similares a M2 y se validó la polarización M2 mediante citometría de flujo para marcadores de grupo de diferenciación (CD) CD14, CD11b, CD80 (marcador similar a M1) y CD206 (marcador similar a M2). La tinción por citometría de flujo se realizó de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Los macrófagos se lavaron con PBS/5% FBS y se incubaron con el bloqueo del receptor Fcγ para evitar la unión inespecífica. Las células se tiñeron con anticuerpos CD14 y CD80 antihumanos conjugados con FIT.......

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Discusión

Este protocolo sobre la diferenciación y polarización de células similares a monocitos THP-1 en 14 días proporciona un método para obtener macrófagos con un fenotipo distinto similar a M2 debido a la incubación de células de tratamiento prolongado con períodos de descanso adecuados entre pasos.

Ciertos pasos son críticos para este protocolo. El tiempo de duplicación de los monocitos THP-1 es de aproximadamente 26 h. Las células se pueden dividir a una densidad celular de 9 x10 5/ mL.......

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Divulgaciones

Los autores declaran que no hay posibles conflictos de intereses.

Agradecimientos

El Instituto Price de Investigación Quirúrgica de la Universidad de Louisville, cuenta con el apoyo financiero de John W. Price y Barbara Thruston Atwood Price Trust. Las fuentes de financiación no tuvieron ningún papel en el diseño y la realización del estudio, así como en la recopilación, gestión, análisis e interpretación de los datos.

....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
0,4% azul de tripánVWR, Radnor, EE. UU152-5061
Tubo de microcentrífuga de 1,5 mLEE. UU. Scientific, Ocala, EE. UU1615-5510
Pipeta serológica de 10 mLVWR, Radnor, EE. UU. 89130-898
1000 y mu; L TipOne puntas de pipetaUSA Scientific, Ocala, USA1111-2821
15 mL  Tubo de centrífugaVWR, Radnor, EE. UU.89039-664
20 μ L TipOne puntas de pipetaUSA Scientific, Ocala, USA1120-1810
200 μ L TipOne pipetasUSA Scientific, Ocala, USA1120-8810
25 mL pipeta serológicaVWR, Radnor, USA  89130-900
pipeta serológica de 5 mLVWR, Radnor, EE. UU.  89130-896
Tubo de centrífuga de 50 mlVWR, Radnor, EE. UU.89039-662
Solución Accutase 500 mLSigma, St. Louis, EE. UU.A6964
Solución antibiótica antimicótica (100x), Sigma estabilizada, St. Louis, EE. UU.A5955-100 mLcon 10.000 unidades de penicilina, 10 mg de estreptomicina y 25 μ g de anfotericina B por mL, filtrada estérilmente, Biorreactivo, apto para cultivos celulares
Incubadora de CO2 aglutinanteVWR, Radnor, EE. UU.C170-ULE3
Matraz CytoOne T-75cm con tapón de filtroUSA Scientific, Ocala, EE. UU. CC7682-4875
Dulbecco' s Solución salina tamponada con fosfato (PBS)Sigma, St. Louis, EE. UU.D8537-500 mLPBS sin cloruro de calcio y cloruro de magnesio, ya que ambos pueden alterar la polarización de los macrófagos
Centrífuga Eppendorf 5804 R (refrigerada)Eppendorf, Enfield, EE. UU.-
Alcohol etílico (70%)--
FACSCitómetro de flujo AliburBD Biosciences, San Diego, EE. UU.-El citómetro de flujo funciona con el software CellQuest (BD Biosciences)
Placa de 24 pocillos FalconVWR, Radnor, EE. UU.353504
Suero fetal bovino (FBS)ATCC, Manassas, EE. UU.30-2020
FITC Ratón Anti-Humano CD14BD Biosciences, San Diego, EE. UU.555397Citometría de flujo, marcador de células mieloides (100 pruebas)
FITC Ratón Anti-Humano CD80BD Pharmingen, San Diego, EE. UU.557226Citometría de flujo, marcador M1 (100 pruebas)
FITC Mouse IgG1 y kappa; Control de isotiposBD Pharmingen, San Diego, EE. UU.555748 Citometría de flujo, control de isotipos para CD80 (100 pruebas)
FITC Mouse IgG2a, κ Control de isotiposBD Biosciences, San Diego, EE. UU.553456Citometría de flujo, control de isotipos para CD14 (100 pruebas)
Bloque BD Fc humanoBD Biosciences, San Diego, EE. UU564220Citometría de flujo, bloque Fc (0,25 mg)
Interleucina humana 13 (IL-13)R& D, Minneapolis, EE. UU.IL-771-10 μ g
Interleucina humana 4 (IL-4)R& D, Minneapolis, EE. UU.SRP3093-20 μ g
Cabina de bioseguridad Labconco (Serie Delta 36212/36213)Labconco, Kansas City, EE. UU.-
L-glutamina, 200 mMATCC, Manassas, EE. UU30-2214
Lipopolisacárido (LPS) de E. coli 0111:B4Sigma, St. Louis, EE. UU.L2630-100 mg
Mini raspadores celularesBiotium, Fremont, EE. UU22003
Neubauer hemocitómetroFisher Scientific, Waltham, EE. UU.02-671-5
Microscopio invertido Nikon Eclipse TS100Nikon, Melville, EE. UU.-
Agua sin nucleasasInvitrogen, Carlsbad, EE. UU.AM9937
Microscopio óptico Olympus RH-2Microscopio Central, Feasterville, EE. UU.40888
Pipeta variable P10 - GilsonVWR, Radnor, EE. UU.76180-014
Pipeta variable P1000-GilsonVWR, Radnor, EE. UU.76177-990
Pipeta variable P200- GilsonVWR, Radnor, EE. UU76177-988
Ratón PE Anti-Humano CD11b BDBiosciences, San Diego, EE. UU.555388Citometría de flujo, marcador de células mieloides (100 pruebas)
Ratón PE IgG1, κ Control deisotipos BD Biosciences, San Diego, EE.UU.555749Citometría de flujo, control de isotipos para CD11b (100 pruebas)
PE-Cy 5 Ratón Anti-Humano CD206BD Pharmingen, San Diego, EE.UU.551136Citometría de flujo, marcador M2 (100 pruebas)
PE-Cy 5 Ratón IgG1 κ Control de isotipoBD Pharmingen, San Diego, EE. UU555750Citometría de flujo, control de isotipo para CD206 (100 pruebas)
Forbol 12-miristato 13-acetato (PMA)Sigma, St. Louis, EE. UU.Pipeta P8139
Powerpette PlusVWR, Radnor, EE. UU.75856-448
Baño de agua de precisión (modelo 183)Precision Scientific, Chicago, EE. UU66551
RPMI-1640 MedioATCC, Manassas, EE. UU30-2001
Línea celular THP-1, Colección de Cultivos Tipo Americanos (ATCC)ATCC, Manassas, EE. UUTIB-202
. . Se debe utilizar . Solución de . . . . . . .

Referencias

  1. Zhang, R., et al. Cancer-associated fibroblasts enhance tumor-associated macrophages enrichment and suppress NK cells function in colorectal cancer. Cell Death and Disease. 10 (4), 273(2019).
  2. Wang, J., Li, D., Cang, H., Guo, B.

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Etiquetas

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