בעוד מחלחלים מקרופאגים הם גויסו ללא הרף רקמות מבוגר מ מבשר במחזור, מקרופאגים תושב זרע הרקמה שלהם במהלך הפיתוח, שם הם מתוחזקים ללא קלט נוסף של אבות. אבות של מקרופאגים תושב זוהו לאחרונה. כאן, אנו מציגים שיטות למיפוי גורל גנטי של אבות מקרופאגים תושב.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
בעוד מחלחלים מקרופאגים הם גויסו ללא הרף רקמות מבוגר מ מבשר במחזור, מקרופאגים תושב זרע הרקמה שלהם במהלך הפיתוח, שם הם מתוחזקים ללא קלט נוסף של אבות. אבות של מקרופאגים תושב זוהו לאחרונה. כאן, אנו מציגים שיטות למיפוי גורל גנטי של אבות מקרופאגים תושב.
מקרופאגים הם phagocytes מקצועי מזרוע מולדת של המערכת החיסונית. במצב יציב, מקרופאגים נינוחים נמצאים ברקמות מבוגר שבו הם פועלים כמו זקיפים קו הקדמי של זיהום נזק לרקמות. בעוד תאי חיסון אחרים מתחדשים ללא הרף מן גזע ההמטופויטים ותאי האב (HSPC) הממוקמים במח העצם, השושלת של מקרופאגים, הידועה כמקרופאגים מקומיים, הוכחה כמתוחזקת בעצמה ברקמות ללא קלט ממחלת HSPCs של מח עצם. השושלת הזו מודגמת על ידי מיקרוגליה במוח, תאי קופפר בכבד ובתאי לנגרהנס באפידרמיס. המעי הגס ומעי הגס lamina propria הם רק רקמות מבוגר ללא מקרופאגים תושב עצמאי HSPC. מחקרים שנערכו לאחרונה זיהו כי מקרופאגים תושב שמקורם hematopoiesis חלמון עובריים מחוץ עובריים (מ) נבדל תאי גזע עובריים hematopoietic (HSC). בין heletopoiesis שק החלמון סופי, eאבות rythromyeloid (EMP) לעורר הן erythroid תאים מיאלואידים, מקרופאגים תושב בפרט. EMP נוצרים רק בתוך שק החלמון בין E8.5 ו E10.5 ימים של פיתוח והם נודדים לכבד העובר כבר בתחילת המחזור, שם הם מתרחבים ומבדילים עד לפחות E16.5. צאצאיהם כוללים אריתרוציטים, מקרופאגים, נויטרופילים ותאי תורן, אך רק מקרופאגים שמקורם ב- EMP נמשכים עד לבגרות ברקמות. אופי חולף של הופעת EMP ואת חפיפה הזמני עם הדור HSC הופך ניתוח של אבות אלה קשה. הקמנו טמוקסיפן- inducible מיפוי פרוטוקול מיפוי מבוסס על ביטוי של מקרופא ציטוקין קולטן Csf1r האמרגן לאפיין EMP ו EMP הנגזרות תאים in vivo על ידי cytometry הזרימה.
ישנם מספר גלים רצופים אך חופפים של אבות hematopoietic במהלך התפתחות הצאצאים myeloid להישאר בבגרות. ראשית, אבות "פרימיטיביים" יוצאי דופן מופיעים בשק החלמון העכבר 1 , 2 בין E7.5-E8.25 ו להוליד מקרופאגים עובריים ללא כל ביניים monocytic. אם מקרופאגים נגזר אבות פרימיטיביים להתמיד במוח המבוגר כמו microglia נשאר נושא של חקירה פעילה. שנית, Erythro-Myeloid מבשרי (EMPs) להתעורר בשק החלמון ב E8.5, להיכנס למחזור הדם ליישב את העובר. EMPs לצאת מתוך האנדותל hemogenic שק חלמון במעבר האנדותל ל- hematopoietic Runx1 תלויי 3 , 4 . בעוד EMP יכול להבדיל לתוך מקרופאגים בתוך שק החלמון, הם גם ליישב את הכבד עוברית מיום עובריים (E) 9 5 ו differentenTiate לתוך erythrocytes, megakaryocytes, מקרופאגים, מונוציטים גרנולוציטים ותאי התורן 6 . מקרופאגים הנובעים EMPs התערוכה קיבולת השגשוג ברקמות התפתחותיות ומבוגרים. אם מקרופאגים נגזרות EMP לעקוף את השלב מונוציטים של בידול עדיין שנוי במחלוקת כמו מעט מאוד ידוע על מסלול ההבחנה שלהם 7 , 8 . לבסוף, תאים גזעיים ההמטופויטים (HSCs) מופיעים ב E10.5 בתוך העובר הנכון מאזור אבי העורקים- gonad-mesonephros ו נודדים לכבד העובר. HSCs עם יכולת repopulation לטווח ארוך מזוהים רק לאחר E11 (על הבמה זוג 42 somite) 9 . שם הם מתפשטים ומבדילים בין E12.5 עד שהמטופויזיס המוחלט מתחיל לעבור למוח העצם, אשר הופך להיות האתר השולט של ייצור תאי הדם למשך החיים שלאחר הלידה 10 .
את spAtial ו חפיפה זמנית בהופעתה, כמו גם סמנים immuno-phenotypic משותף יש עד כה הפריע ביכולתנו להבחין התרומות הספציפיות של גלים אלה של אבות hematopoietic עובריים. בעוד ששניהם EMP ו- HSC נוצרים באופן תלוי ב- Runx1 ומבטאים את גורם התעתוק Myb ואת מקדם גדילה Csf1r (קולוני-מגרה פקטור 1 קולטן, הידוע גם בשם מקרופאג קולוני מגרה פקטור קולטן) בין היתר, EMPs ניתן להבחין HSCs על ידי היעדר הפוטנציאל הלימפה, הן במבחנה והן in vivo , חוסר שלהם לטווח ארוך repopulating פוטנציאל וחוסר ביטוי פני השטח של השושלת סמן Sca-1 11 . מודלים מיפוי גורל גנטי נדרשים לאפיין ontogenny מקרופאג שכן הם מאפשרים מיקוד אבות עובריים באופן ספציפי תא ספציפי זמן. כאן אנו מציגים את פרוטוקול מיפוי הגורל המשמש במעבדה שלנו כדי להפלות בין שני השושלתS של מקרופאגים נמצא רוב הרקמות למבוגרים: HSC הנגזר מקרופאגים מקרופאגים תושב עצמאי HSC.
מקרופאגים תושב רקמות כבר נעוצים תאים מבשר מייב עצמאית להביע את הקולטן ציטוקינים Csf1r 12 ו נמצאים העובר ב E8.5-E10.5 באמצעות שלוש משלימות גורל מיפוי אסטרטגיות 6 . כדי ללמוד hematopoiesis שקית חלמון ללא תיוג HSCs עוברי, אנו משתמשים זן מהונדס, Csf1r MeriCreMer , להביע חלבון היתוך טמוקסיפן- inducible של recombinase "משופר" Cre ושני קולטנים אסטרוגן העכבר (Mer-iCre-Mer) תחת שליטה של את Csf1r האמרגן. לפיכך, recombinase Cre יהיה פעיל בתאים Csf1r -expressing במהלך חלון זמן מוגבל. כאשר נעשה שימוש עם זן כתב המכיל חלבון פלואורסצנטי במורד של קוקס lox-stox-lox (Rosa26 LSL-eYFP ), זה יוביל את הקבועתיוג גנטי של התאים הנוכחים בזמן אינדוקציה, אלא גם של צאצאיהם. מינהל ב- E8.5 של הצורה הפעילה של טמוקסיפן, 4-hydroxytamoxifen (OH-TAM), תוויות EMPs ומקרופאגים, ללא תיוג של חלמון שן "אבות פרימיטיביים" חסרי אונים או HSCs עוברית. בכך, יש לנו אפיינו את אימונופנוטיפ של EMPs וצאצאיהם במהלך ההתפתחות העוברית, כמו גם להעריך את תרומתו של מקרופאגים שק חלץ נגזר לבריכות macrophage מבוגר. עבודה נוספת נדרשת לאפיין אם מקרופאגים נגזרים פרימיטיביים אב מתויגים גם באמצעות גישה זו והאם הם יכולים לתרום בריכות מקרופאג מבוגר.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
נהלי בעלי חיים בוצעו על פי הוועדה המוסדית לטיפול בבעלי חיים ושימושים מוסדיים של מכון פסטר (CETEA).
1. ב Utero דופק תיוג ב Csf1r MeriCreMer רוזה LSL-YFP עוברים
| משקל עכבר (g) | נפח הכולל להזריק מתערובת (μL) |
| 25 | 281 |
| 26 | 292 |
| 27 | 303 |
| 28 | 315 |
| 29 | 326 |
| 30 | 338 |
| 31 | 348 |
| 32 | 360 |
| 33 | 371 |
| 34 | 382 |
| 35 | 394 |
טבלה 1: נפח הזרקה של 4-OH-tamoxifen (OH-TAM). נפח נדרש זריקה אחת ב E8.5 של 75 מיקרוגרם לכל גרם (משקל גוף) של OH-TAM בתוספת 37.5 מיקרוגרם לכל גרם של פרוגסטרון.
2. Dissection של חלמון Sac (YS) ו עוברית כבד (FL)
הערה: טכניקות סטריליות קפדניות אינם נחוצים כאשר מניפולציה עוברים, אלא אם הם הולכים לשמש לתרבות לטווח ארוך. עם זאת, אזור העבודה חייב להיות נקי ומכוסה בנייר מתחת לנייר סופג.
3. עיבוד של רקמות עובריים עבור זרימת cytometry
4. משטח אנטיגן מכתים
| נפח (μL) של נוגדן (נפח סופי 50 μL) | ||||||||
| נוֹגְדָן | שיבוט | תערובת נוגדן | FMO CD45.2 | FMO CD11b | FMO F4 / 80 | FMO AA4.1 | ערכת FMO | FM119 |
| אנטי CD45.2 | 104 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| אנטי CD11b | M1 / 70 | 0.5 | 0.5 | 0 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| אנטי F4 / 80 | BM8 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| אנטי AA4.1 | AA4.1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| אנטי קיט | 2 ב 8 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0 | 0.5 |
| נגד Ter119 | Ter119 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0 |
| חיץ FACS | 45.5 | 46.5 | 52 | 46.5 | 46.5 | 52 | 52 | |
.within-page = "1"> טבלה 2: נפח נוגדנים באמצעות מכתים ופלורסנט מינוס אחד (FMO) שולטת. נפח (μL) של נוגדן נדרש נפח סופי של 50 μL.
5. זיהוי EMPs ו YS הנגזרות מקרופאגים על ידי זרימת cytometry
הערה: פרוטוקול זה היה מותאם באמצעות זרם לייזר 4 cytometer זרימהUipped עם 405 ננומטר לייזר ויולט, לייזר 488 ננומטר כחול, 562 ננומטר לייזר צהוב ו 638 ננומטר לייזר אדום.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מיפוי גורל גנטי הושג על ידי הממשל ב E8.5 של OH-TAM לתוך Csfrr-Mer-iCre-Mer נשים מזדווגות עם גברים נושאת כתב Rosa26-LSL-eYFP. בנוכחות OH-TAM, כריתה של קסטה להפסיק מוביל הביטוי הקבוע של YFP בתאים המבטאים Csf1r . אספנו שני רקמות hematopoietic: שק החלמון וכבד העובר ורקמה לא hematopoietic, neuroectoderm, מן העוברים ב E10.5. יחיד תא השעיות התקבלו על ידי ניתוק אנזימטי מכני דגימות נותחו על ידי cytometry זרימה לאחר מכתים עם נוגדנים פלואורסצנטי מצמי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גלים שונים של תאים מבשר hematopoietic חלקית חופפים בתוך מסגרת זמן קצר, מה שהופך את הניתוח של התרומה של כל גל של hematopoiesis התפתחותי לתאי החיסון מבחינה טכנית מאתגר מאוד.
טמוקסיפן- inucible Cre מערכות להציע את ההזדמנות כדי לתג תאים ספציפיים באופן זמני inducible לבצע ניתוח שושלתיות בעוברים או מבוגרים, ללא צורך vivo לשעבר או בתרבות חוץ גופית או השתלה. ב tamoxifen-inducible Cre זנים, גן היתוך נוצר...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לגלות.
המחברים מודים לפרופ 'פרדריק גיסמן ופרופ' כריסטיאן שולץ על דיונים מעמיקים; ד"ר חנה גארנר לקריאה ביקורתית של כתב היד, ד"ר חאווייר מונטגוטלי וד"ר ז'אן ג'וברט ואנשי מכון החיות Institut Pasteur לתמיכה בבני אדם; ו Pascal Dardenne ו Vytaute Boreikaite, Amgen Scholar, על סיוע טכני שלהם. המחקר במעבדה EGP ממומן על ידי Institut Pasteur, CNRS, ה- Cercle FSER (FRM וחבילת פתיחה של Institut Pasteur וקונסורציום REVIVE. LI נתמך על ידי מלגת דוקטורט מקונסורציום REVIVE.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| #5 מלקחיים ישרים | כלים מדעיים עדינים | 11251-20 | |
| MC19 / B מספריים אביביים Pascheff-Wolff | Fine Science Tools | 15371-92 | |
| מספריים ישרים 8.5 ס"מ | Fine Science Tools | 14090-09 | |
| ערכת נגד עכבר-PE (שיבוט 2B8) | BD Pharmingen | 553355 | 1/200 דילול ב-FACs מאגר |
| נגד עכבר CD45.2 APC-Cy7 (שיבוט 104) | Sony | 1149120 | 1/100 דילול ב-FACs מאגר |
| נגד עכבר AA4.1-APC (CD93, שיבוט AA4.1) | eBioscience | 17-5892 | 1/100 דילול ב-FACs מאגר |
| נגד עכבר Ter119 PerCP-Cy5.5 (שיבוט Ter119) | Biolegend | 560512 | 1/200 דילול ב-FACs מאגר |
| נגד עכבר F4/80-BV421 (שיבוט BM8) | BD Pharmingen | 123137 | 1/100 דילול ב-FACs מאגר |
| נגד עכבר CD11b PE-Cy7 (שיבוט M1/70) | BD Pharmingen | 552850 | 1/200 דילול במאגר |
| FACsAnti-Mouse CD16/CD32 (עכבר BD Fc Block, שיבוט 2.4G2) | BD Biosciences | 553142 | |
| PBS 1x | Fischer Scientific | 12559069 | |
| סרום בקר עוברי | פישר 11570506 | ||
| קולגנאז D | Roche | 11088882001 | |
| Deoxyribonuclease I | Sigma | D4527-20KU | |
| צלחת תרבית רקמות 6 בארות | Dutscher Dominique | 353046 | |
| צלחת תרבית רקמות 12 בארות | Dutscher Dominique | 353224 | |
| צלחת תרבית רקמות 24 בארות | Fischer Scientific | 11874235 | |
| 96 בארות תרבית רקמה תחתונה בצורת U צלחת | Dutscher Dominique | 353227 | |
| מזרק פלסטיפק 2 מ"ל | Dutscher Dominique | 300185 | |
| רשת ניילון 100 ומיקרו; מסנני תאים m | Dutscher Dominique | 352360 | |
| רשת ניילון 70 ומיקרו; מסננות תאים m | Dutscher Dominique | 352350 | |
| 15 מ"ל צינורות בז | Dutscher Dominique | 352096 | |
| Stericup GP Millipore ערכת סינון, 0.2 μ m | Dutscher Dominique | 51246 | |
| סרום בקר אלבומין | סיגמא | A7906-500G | |
| (Z)-4-HYDROXYTAMOXIFEN 25 מ"ג | סיגמא | H7904-25MG | יש לנקוט בזהירות מיוחדת בעת הכנה ועבודה עם טמוקסיפן ונגזרותיו. השתמש תמיד בציוד מגן אישי מתאים |
| פרוגסטרון | סיגמא | P3972 | השתמש תמיד בציוד מגן אישי מתאים שמן |
| PEG-35 (Kolliphor/Cremophor EL) | Sigma | C5135 | |
| שמן חמניות | Sigma | S5007-250ML | |
| אתנול | Sigma | 24103-1L-R-D | השתמש תמיד בציוד מגן אישי מתאים והשתמש תחת אדים |
| EDTA | Sigma | E9884-500G | |
| DAPI, 1 מ"ל (1 מ"ג/מ"ל במים) | Fischer Scientific | 10116287 | |
| CytoFLEX S B2-R3-V4-Y4 ציטומטר זרימה | בקמן קולטר | B75408 | |
| CytoFLEX יומי QC פלואורוספירות | בקמן קולטר | B53230 | |
| ערכת חרוזים ללכידת נוגדנים של VersaComp (2x5 מ"ל) | בקמן קולטר | B22804 | |
| FVB-Tg(Csf1r-cre/Esr1*)1Jwp/J | מעבדת ג'קסון | 19098 | |
| B6.129X1-GT(ROSA)26Sortm1(EYFP)Cos/J | מעבדת ג'קסון | 6148 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.