La popolazione di staminali e progenitrici ematopoietica fornisce l'organismo con una vasta gamma di cellule mature, tra cui cellule della linea mieloide (neutrofili, eosinofili, basofili e monociti). Il processo che spinge la produzione di cellule mieloidi da cellule staminali ematopoietiche è noto come mielopoiesi, e un'adeguata produzione di cellule mieloidi mature in risposta alle mutevoli esigenze è un prerequisito per il corretto superamento dell'organismo allo stress condizioni, come le infezioni e la perdita di sangue. Insufficiente produzione di cellule mieloidi mature può portare all'incapacità di eliminare gli agenti patogeni, la coagulazione del sangue ridotto e altre pericolose condizioni1,2. Inoltre, alterazioni nello sviluppo della linea mieloide possono anche essere associate con le malignità ematologiche, quali la leucemia mieloide acuta (AML)3. Alterazioni nella mielopoiesi possono verificarsi a causa di vari motivi, come difetti di cellule recettori di superficie4, alterate espressione di fattori di trascrizione5, alterata segnalazione percorsi6, mutazioni conseguente formazione / attivazione di oncogeni7o inattivazione di geni di tumore soppressore8.
Vari metodi sono stati sviluppati per studiare sviluppo mieloide e valutare l'effetto di specifiche alterazioni genetiche in questo processo. Approcci comuni usati per studiare la mielopoiesi coinvolgono cellule primarie e topi transgenici. Se questi modelli consentono l'acquisizione di dati biologicamente rilevanti, essi hanno alcune limitazioni. L'utilizzo di cellule primarie incontra un numero limitato di cellule e un limitato periodo di cultura, restringere le possibilità per alterare l'espressione genica e la successiva analisi biologica o biochimica. Topi transgenici sono costosi e richiedono un grado ragionevole di giustificazione biologica. Inoltre, l'utilizzo di modelli in vivo aggiunge un grado di complessità nella comprensione del ruolo di un gene di interesse in un determinato processo. Pertanto, sono necessari approcci alternativi per aggirare queste limitazioni. Linee cellulari hanno indiscutibili vantaggi: (1) possiedono capacità di proliferazione illimitata che permette di generare abbastanza materiale per studi biochimici e biologici, (2) essi sono suscettibili di manipolazioni genetiche (atterramento, ad eliminazione diretta, sovraespressione), (3) il costo è relativamente basso, e (4) consentono un certo grado di semplificazione biologica necessaria in alcuni approcci sperimentali.
Parentale IL-3 (interleuchina-3) dipendente 32D linea cellulare è stata fondata nel 1983 da Greenberger e colleghi tramite l'infezione di cellule del midollo osseo da topi C3H/HeJ con amico leucemia murina virus9. 32D diversi cloni sono stati descritti in letteratura: cl-239, cl-310e cl-1011. Le cellule di cl-3 32D sono state indicate per proliferare in IL-3 e subire la differenziazione neutrophilic previo trattamento con granulocyte-colonia stimolazione fattore (G-CSF)10. Al contrario, 32D cl-10 cellule, pur essendo dipendente di IL-3, non sono stati originariamente distinguendo in risposta al trattamento di G-CSF. Nel 1995 il gruppo del Dr. Ivo Touw retrovirally trasdotte 32D cl-10 cellule con wild type e forme mutanti del recettore del G-CSF (G-CSF-R), al fine di identificare le aree funzionalmente importanti di questo recettore11. Questo studio ha provocato la generazione delle cellule 32D/G-CSF-R, che sono allo stesso modo dipendenti IL-3, ma entro 6-10 giorni dopo il rimontaggio di IL-3 con G-CSF, le cellule smettono di proliferare e differenziarsi irreversibilmente in neutrofili maturi. Queste proprietà rendono 32D cl-3 e cellule 32D/G-CSF-R modelli semplificati di differenziazione neutrophilic murina che può essere modulata da due ben definito fattori di crescita e differenziazione - IL-3 e G-CSF. Durante gli ultimi decenni più gruppi hanno utilizzato cellule 32D/G-CSF-R per studiare il ruolo dei geni particolari nella proliferazione e differenziazione delle cellule mieloidi in cultura12,13,14,15 , 16e per lo studio di G-CSF, segnalazione17,18. D'importanza, i risultati ottenuti con questa linea cellulare correlate con i dati ottenuti con le cellule primarie e topi transgenici16,19,20,21. Di conseguenza, crediamo che cellule 32D/G-CSF-R, essendo un modello ampiamente usato e ben consolidato, rappresentano un sistema prezioso per lo studio del differenziamento mieloide che può essere utilizzato in parallelo con altri approcci questa domanda.
Qui, protocolli dettagliati che descrivono la gestione della linea cellulare 32D/G-CSF-R, quale espansione di copertura, la differenziazione e valutazione della proliferazione e differenziazione di queste cellule è presentato. Vengono fornite informazioni dettagliate per la modificazione genetica di cellule 32D/G-CSF-R, mediante trasduzione retrovirale o lentivirali, così come protocolli per titolazione del virus. Inoltre, vengono forniti diversi risultati rappresentativi che illustrano le potenziali applicazioni delle cellule 32D/G-CSF-R.