$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Utilizzando il metodo descritto in questo studio, da 25 a 37 milioni di cellule del midollo osseo possono essere isolate con successo da una cucciolata di cinque cuccioli di topo C57BL/6. Questo metodo è stato convalidato con cucciolate di dimensioni comprese tra 5 e 7 cuccioli. L'età minima per l'isolamento nei nostri esperimenti è stata di 7 giorni. A seconda delle dimensioni della cucciolata e del numero di cellule necessarie per l'esperimento inferiore a un milione, i ricercatori hanno potuto tentare questo protocollo per topi di età inferiore ai 7 giorni. In presenza di surnatante di cellule L929 come fonte di M-CSF, le cellule del midollo osseo sono state differenziate in macrofagi in 5 giorni (Figura 2). La formazione di cellule a forma di fuso è stata osservata il secondo giorno di differenziazione (Figura 2B), quasi la metà delle cellule ha mostrato una forma a fuso il terzo giorno (Figura 2C) e la maggior parte delle cellule ha aderito e ha formato forme di fuso allungate il quinto giorno di differenziazione (Figura 2D). La resa dei macrofagi derivati dal midollo osseo (BMDM) con questo metodo è stata di 2,5-5 milioni di cellule da 5 cuccioli di 7 giorni di età.
Per caratterizzare fenotipicamente i BMDM differenziati, le cellule provenienti da colture di 5 giorni sono state immunomarcate per CD11b, CD206 e F4/80. Gli schemi di dispersione in avanti/lato e di gating a marcatore singolo possono essere visti nella Figura 1 supplementare. I risultati dell'analisi di citometria a flusso hanno dimostrato che il 76,4% dei BMDM è positivo sia per CD11b che per F4/80 (Figura 3A). La popolazione F480-CD11b+ è coerente con il numero approssimativo di cellule positive per CD206 (Figura 3B). Quest'ultimo è generalmente considerato un marcatore coerente con i macrofagi M2-like e, sebbene l'abbondanza di marcatura di CD206 possa variare fino a due volte di più, una percentuale più elevata di marcatura F4/80 è coerente con la capacità di M-CSF di promuovere la differenziazione in un fenotipoM1-like 16,17 (Figura 3).
Abbiamo inoltre valutato la capacità dei BMDM neonatali differenziati di fagocitare i batteri e di trasportarli verso compartimenti acidificati come misura funzionale. I batteri marcati con un colorante sensibile al pH dovrebbero emettere fluorescenza in verde solo quando fagocitati e trasportati in compartimenti acidificati. Abbondanti batteri fluorescenti verdi fagocitati all'interno delle BMDM sono stati rilevati dopo l'infezione (Figura 4A). La fluorescenza verde si localizza ulteriormente con fluorescenza rossa indicativa di lisosomi acidificati (Figura 4B, C). La fagocitosi e la comparsa di BMDM neonatali positivi al colorante verde sensibili al pH sono state osservate anche durante le 4 ore dell'infezione (Figura 4D e video supplementare). L'attività funzionale qui mostrata è coerente con l'attività dei macrofagi infiammatori M1-like.

Figura 1: Isolamento del midollo osseo di cuccioli di topo C57BL/6J di 7 giorni. (A) Ossa degli arti posteriori di cuccioli di 7 giorni in un piatto di 100 mm. (B) Arto posteriore di un cucciolo di 7 giorni dopo aver rimosso la pelle e il tessuto sottocutaneo; Le linee tratteggiate nere indicano il punto in cui tagliare per l'estrazione del midollo osseo. (C) L'arto posteriore neonatale ha processato le ossa con il midollo prima della frantumazione. (D) L'arto posteriore neonatale ha processato le ossa dopo averlo schiacciato utilizzando uno stantuffo a siringa in un colino. (E) Il numero medio ± errore standard del midollo osseo (BM) e delle cellule macrofagiche derivate dal midollo osseo ottenute da tre esperimenti indipendenti. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 2: Differenziazione di BMDM da cellule di midollo osseo neonatale di 7 giorni. Cellule del midollo osseo il giorno 1 (A), il giorno 2 (B), il giorno 3 (C) e il giorno 5 di differenziazione (D). Le frecce rosse sul pannello B indicano le cellule aderenti a forma di fuso il giorno 2 di differenziazione. Barre della scala: 200 μm. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 3: Rilevamento di marcatori macrofagici murini mediante analisi citofluorimetrica. Macrofagi differenziati derivati dal midollo osseo neonatale che mostrano l'espressione di F4/80 e CD11b (A) o CD206 e CD11b (B) antigeni di superficie. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 4: Fagocitosi di E. coli marcato con colorante sensibile al pH da parte di BMDM neonatali. (A) Macrofagi derivati dal midollo osseo che mostrano E. coli marcato con colorante sensibile al pH fagocitato (verde) dopo 4 ore di infezione. (B) BMDM marcati con colorante per lisosomi acidificati (rosso). (C) Immagine unita dei pannelli (A) e (B). Barre della scala: 20 μm. (D) Una sovrapposizione di batteri fluorescenti verdi sui macrofagi mostrata in contrasto di fase. L'ingrandimento in (D) è lo stesso di quello in (A). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Video supplementare. Un video di 4 ore di imaging su cellule vive di batteri verdi fluorescenti da parte di BMDM neonatali come nella Figura 4 pannello A. Clicca qui per scaricare questo video.
Figura 1 supplementare: Analisi con citometria a flusso di BMDM. (A) I BMDM sono stati inizialmente collegati a FSC e SSC per rimuovere detriti e doppietti. Viene mostrata la colorazione singola di F4/80 (B), CD11b (C) e CD206 (D). Clicca qui per scaricare questo file.