Article de méthode

Détermination de la toxicité induite par les nanoparticules dans les neurones à l’aide de la microglie comme biocapteur de substitution

8 juillet 2025

Dans cet article

Résumé

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Source : Duffy, C. M. et al., Microglia as a Surrogate Biosensor to Determine Nanoparticulity Neurotoxicity.J. Vis. Exp. (2016).

Cette vidéo présente une méthode permettant d’évaluer les effets neurotoxiques des nanoparticules à l’aide de la microglie. Il décrit les étapes d’activation de la microglie avec des nanoparticules, de filtrage des milieux conditionnés pour isoler les cytokines pro-inflammatoires dérivées de la microglie et de test de la toxicité des neurones hypothalamiques avec les milieux conditionnés.

Protocole

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1. Maintenance de la culture de cellules microgliales

  1. Milieu de culture cellulaire chaud (milieu Eagle modifié de Dulbecco ; DMEM) complété par 10 % de sérum fœtal bovin (FBS) et 1 % de pénicilline/streptomycine/néomycine (PSN) à 37 °C.
  2. Obtenir un stock congelé de cellules microgliales BV2 au passage 18 - 25 à partir d’un stockage à -80 °C. Décongeler rapidement les cellules dans un bain d’eau à 37 °C.
  3. Transférez délicatement les cellules dans une fiole ventilée de 75 cm2 contenant 10 ml de milieu de culture cellulaire.
  4. Incuber le ballon dans 5 % de CO2 à 37 °C. Aspirer le milieu après 24 heures et le remplacer par un milieu frais. Développer les cellules jusqu’à environ 70 à 80 % de confluence.

2. Comptage et placage des cellules

  1. Dans un bain-marie à 37 °C, réchauffer une solution de DMEM et d’acide 1x-trypsine-éthylènediaminetétraacétique (EDTA).
  2. Aspirez le milieu des cellules et ajoutez 500 μl de trypsine. Incuber à 37°C pendant 2 à 5 min.
  3. À l’aide d’un grattoir, retirer les cellules de la fiole et les suspendre dans 5 ml de DMEM. Passez trois fois les cellules à travers une passoire de 70 μm dans un tube de 50 ml.
  4. Comptez les cellules à l’aide d’un hémocytomètre et ensemencez 8 000 cellules/puits dans une plaque inférieure transparente à paroi noire dans un volume final de 200 μl de DMEM complété par 10 % de FBS et 1 % de PSN. Incuber la plaque dans 5 % de CO2 à 37 °C pendant 24 h.
  5. Retirez l’ancien DMEM et remplacez-le par 200 μl de DMEM réchauffé complété par 1 % de PSN pour affamer la microglie sérique. Incuber la plaque dans 5 % de CO2 à 37 °C pendant 24 h.

3. Activation de la microglie

  1. Dans des tubes séparés, diluer des nanoparticules d’argent (AgNPs) (0,01, 0,05 ou 0,1 μg/ml) et un témoin véhicule/neutre (citrate de sodium, 0,04 mM) dans du DMEM sans sérum complété par 1 % de PSN jusqu’aux concentrations de travail finales.
  2. Retirer 100 μl de média de chaque puits et le remplacer par 100 μl de composé de traitement approprié.
  3. Incuber la plaque dans 5 % de CO2 à 37 °C pendant 24 heures.

4. Filtrage des milieux conditionnés

  1. Prélever 200 μl de surnageant de média dans chaque puits et les transférer dans un filtre (seuil de coupure du poids moléculaire de 10 kDa) avec tube de prélèvement (capacité de 1,5 à 2 ml).
  2. Centrifugeuse à 14 000 x g à température ambiante pendant 15 min.
  3. Jetez le filtre à flux continu (surnageant avec des particules) et placez le filtre à l’envers dans un nouveau tube de collecte.
  4. Centrifugeuse à 1 000 x g à température ambiante pendant 2 min
    note: Le média filtré résultant (contenant des cytokines sécrétées) est concentré par six.
  5. Porter le volume du concentré à 400 μl avec du DMEM frais complété par 10 % de FBS et 1 % de PSN et stocker sur de la glace.

5. Maintenance de la culture cellulaire hypothalamique

  1. Milieu de culture cellulaire DMEM chaud complété par 10 % de FBS et 1 % de PSN à 37 °C.
  2. Obtenir un stock congelé de cellules hypothalamiques (mHypo-A1/2) au passage 18 - 25 stockées à 80 °C. Décongeler rapidement les cellules dans un bain d’eau à 37 °C.
  3. Transférez délicatement les cellules dans une fiole ventilée de 75 cm2 contenant 10 ml de milieu de culture cellulaire.
  4. Incuber le ballon dans 5 % de CO2 à 37 °C. Aspirer le milieu après 24 heures et le remplacer par un milieu frais. Cultivez les cellules jusqu’à ce qu’elles atteignent environ 70 à 80 % de confluence.

6. Détermination de la toxicité des cellules hypothalamiques

  1. Solution chaude de DMEM et de 1x-trypsine-EDTA dans un bain-marie à 37 °C.
  2. Aspirez du milieu à partir de cellules hypothalamiques et ajoutez 500 μl de trypsine. Incuber à 37 °C pendant 2 à 5 min. Retirez les cellules du ballon à l’aide d’un grattoir, comme décrit ci-dessus à l’étape 2.
  3. Compter les cellules à l’aide d’un hémocytomètre et de cellules hypothalamiques en plaque à 5 000 cellules/puits dans une plaque à fond transparent à paroi noire dans un volume final de 200 μl de DMEM complété par 10 % de FBS et 1 % de PSN, et incuber pendant la nuit dans 5 % de CO2 à 37 °C.
  4. Retirez 100 μl de l’ancien média à l’aide d’une pipette multicanaux et ajoutez 100 μl de média filtré concentré conditionné à une concentration finale de 1x.
  5. Incuber la plaque dans 5 % de CO2 à 37 °C pendant 24 h.
  6. Ajouter 22 μl de réactif de résazurine et incuber la plaque pendant 20 min dans 5 % de CO2 à 37 °C.
  7. À l’aide d’un spectrophotomètre multimode, enregistrez la fluorescence (560 nm EX/590 nm EM) pour mesurer la viabilité cellulaire. Indiquez les résultats sous forme d’unités de fluorescence relative (RFU).

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Déclarations de divulgation

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Aucun conflit d’intérêts n’a été déclaré.

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Cellules/Réactifs
Lignée cellulaire microgliale de souris (BV2)Collection de lignées cellulaires Interlab (Gênes, Italie)ATL03001
Lignée cellulaire d’hypothalamus de souris adulte mHypoA-1/2 Cellutions Biosystems Inc.CLU172
Medium de l'aigle modifié de DulbeccoInvitrogenRéférence 10313-039
Sérum fœtal bovin Laboratoires PAARéf. A15-751
Pénicilline/Streptomycine/NéomycineThermo Fisher ScientificRéférence 15640-055
Trypsine-EDTAThermo Fisher Scientific25200056
Nanoparticules d’argent (20 nm)Sigma-Aldrich730793
Réactif de viabilité cellulaire PrestoBlueInvitrogenN° A13262
Souris TNF-α ELISA Max DeluxBiolégende430904
LipopolysaccharideSigma-AldrichN° L4391
Citrate de sodiumSigma-AldrichS4641
équipement
Plaque inférieure optique 96W, polystyrène noir, traité pour culture cellulaire, avec couvercle, stérileThermo Fisher Scientific165305
Unité de filtration centrifuge Amicon Ultra-0.5 avec membrane Ultracel-10EMD MilliporeUFC501008
Microplaque multimode SpectraMax M5Dispositifs moléculairesM5
Falcon 50mL Tubes de centrifugation coniquesCorning, IncTél. : 14-432-22
Crépines Falcon Cell 70 μmCorning, IncRéférence 08-771-2
Centrifugeuse de table 5430Eppendorf22620560

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Mots-clés

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