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Articolo metodologico

Studio di fagolisosoma Biogenesis nei macrofagi in diretta

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DOI:

10.3791/51201

10 marzo 2014

In questo articolo

Abstract

Fagociti giocano un ruolo importante nel sistema immunitario innato rimuovendo ed eliminando microrganismi invasori nelle loro fagosomi. Phagosome maturazione è un processo complesso e strettamente regolata durante la quale un phagosome nascente subisce drastica trasformazione attraverso le interazioni ben orchestrate, con vari organuli cellulari e scomparti nel citoplasma. Questo processo, che è essenziale per la funzione fisiologica di fagociti dotando phagosomes con le loro proprietà litici e battericide, culmina nella fusione di phagosomes con i lisosomi e biogenesi dei phagolysosomes che è considerato come l'ultimo e fondamentale fase di maturazione per phagosomes. In questo rapporto, descriviamo un metodo basato imaging cellulare dal vivo per l'analisi qualitativa e quantitativa del processo dinamico di lisosomi per phagosome fornitura di contenuti, che è una caratteristica di fagolisosoma biogenesi. Questo approccio utilizza microsfere IgG rivestite come modello per phagocytosis e molecole di destrano fluoroforo coniugato come sonda carico lisosomiale luminale, per seguire la consegna di contenuto dinamico lysosmal ai fagosomi in tempo reale in macrofagi vivi usando time-lapse imaging e microscopia confocale. Qui si descrive nel dettaglio sullo sfondo, le fasi di preparazione e la configurazione step-by-step sperimentale per consentire la distribuzione facile e precisa di questo metodo in altri laboratori. Il nostro metodo descritto è semplice, robusta e, soprattutto, può essere facilmente adattato per studiare le interazioni phagosomal e maturazione in sistemi diversi e in varie impostazioni sperimentali, come l'uso di vari tipi di fagociti, la perdita di funzione esperimenti, diverse sonde, e particelle fagociti.

Introduzione

Fagociti professionali, tra macrofagi, svolgono un fondamentale nel sistema immunitario. Oltre ad essere la prima linea di difesa del sistema immunitario innato, ma anche svolgere un ruolo critico nella attivazione della immunità adattativa attraverso la loro segnalazione e presentanti l'antigene ruolo 1-3. Mentre la funzione dei fagociti professionali è multiforme, phagosome maturazione è la spina dorsale critico della funzione di elaborazione battericida ed antigene dei fagociti professionali 4,5. Su engulfment recettore mediata e l'assorbimento di un bersaglio fagocitaria, come batteri, phagosome nascente passa attraverso una sequenza....

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Protocollo

Cura degli animali e di tutte le procedure in questo protocollo seguono le linee guida istituzionali e nazionali.

Preparare i preparativi che sono indicati da "Π-" in anticipo.

1. Preparazione di BMMs

  1. Eseguire l'abbattimento dei topi da dislocazione cervicale.
  2. Rimuovere femore e tibia ossa, ossa liberi dal tessuto e tagliare le due estremità per l'accessibilità del midollo osseo.
  3. Mantenere ossa in PBS freddo o medio DMEM ghiacciata (integrato con 100 U / ml di penicillina e 100 pg / ml streptomicina, su ghiaccio fino alla fase successiva.
    Nota: Ese....

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Risultati

La corretta preparazione delle cellule e le perline per l'imaging è critica. Figura 1 mostra il profilo della semina, sonda-loading e gradini di imaging iniziale, in questo metodo, basato sulla nostra protocollo ottimizzato per BMMs. È pertanto indispensabile che i parametri di protocollo testati e ottimizzati a seconda del tipo di cellule e sonde che devono essere utilizzati.

Dopo l'aggiunta delle perline rivestite con IgG verso le cellule precaricati, è importante .......

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Discussione

Nella sezione seguente si discuterà fasi critiche del metodo presentato e le sue limitazioni. Inoltre, ci si collegherà alcuni dei problemi comuni con le loro soluzioni, introdurre eventuali modifiche e valutare i vantaggi del nostro metodo così come i metodi complementari adatti per questo approccio.

La preparazione delle perline, compreso l'accoppiamento di IgG di superficie delle sfere, è cruciale e l'uso di preparati unfresh dovrebbe essere evitata. In aggiunta a ciò, è anche fon.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Ringraziamo i membri del Laboratorio di Biologia phagosome per la lettura critica del manoscritto. Questo lavoro è supportato da una sovvenzione Helmholtz Young Investigator (Iniziativa e Networking fondi dell'Associazione Helmholtz) e un programma di priorità SPP1580 Concessione del Consiglio per la ricerca tedesca (Deutsche Forschungsgemeinschaft, DFG).

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Dulbecco's Modified Eagles Medium (D-MEM)PAA, AustriaE15-009
Dulbecco's Modified Eagles Medium senza rosso fenolo (D-MEM)PAA, AustriaE15-047
Fetale Siero Bovino (FBS)PAA, AustriaA15-151
L-GlutamminaPAA, AustriaM11-004
PBSPAA, AustriaH15-002
Penicillina/StreptomicinaPAA, AustriaP11-010
WillCo-dish® Piatto con fondo in vetro (35 mm &vuoto;, #1.5)WillCo Wells, Paesi BassiGWSt-3522
CELLviewTM piatto con fondo in vetro, 35 mmGreiner Bio one, Germania627871Alternativa: Disponibile come
microsfere di lattice carbossilatoPolysciences, USA#09850Disponibile in diversi diametri, abbiamo usato 3 μ m
Microparticelle di polistireneKisker Biotech, GermaniaPPs-3.0COOH
Triton-X 100ROTH, Germania305.1.3
topo intero IgGRockland, USA010-0102
EDAC reticolanteSigma-Aldrich, USAE6383-1g
10 mM TrisSigma-Aldrich, USAT1503
siringa da 1 ml Omnifix -FB.Braun, Germania9161406V
26  Ago G (0,45 * 25 mm)B.Baun, Germania4657683
RPMI 1640PAA, AustriaE15-039
Siero di cavalloGibco, USA16050-122
MES idratareSigma-Aldrich, USAM2933
0,2 μ Filtro montato su siringa MSartorius, Germania83.1826.001
segmentato

Riferimenti

  1. Greenberg, S., Grinstein, S. Phagocytosis and innate immunity. Curr. Opin. Immunol. 14, 136-145 (2002).
  2. Jutras, I., Desjardins, M. Phagocytosis: at the crossroads of innate and adaptive immunity. Ann. Rev. Cell Dev. Biol. 21, 511-527 (2005).
  3. Iwasaki, A., Medzhit....

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Ristampe e permessi

Tag

Maturazione del fagosomaImaging di cellule viveMicroscopia confocaleImaging time-lapseConsegna del carico lisosomialeMicrosfere rivestite di IgGSonda di destranoMacrofagi del midollo osseoMicroscopia a fluorescenza