ミクログリアは中枢神経系の防衛と免疫監視の最初の行を提供するマクロファージを常駐しています。 microRNAはマクロファージの活性化と分化を含む多くの生理学的プロセスにおいて重要な役割を果たす調節分子である。本稿では、ミクログリアにおけるマイクロRNAの測定方法を説明します。
ミクログリアは中枢神経系の防衛と免疫監視の最初の行を提供するマクロファージを常駐しています。 microRNAはマクロファージの活性化と分化を含む多くの生理学的プロセスにおいて重要な役割を果たす調節分子である。本稿では、ミクログリアにおけるマイクロRNAの測定方法を説明します。
ミクログリアは、中枢神経系(CNS)1に存在する骨髄系の細胞である。これらの細胞は、例えば、多発性硬化症(MS)2などの神経炎症に関連付けられている多くの疾患の病態に重要な役割を果たしている。正常な中枢神経系におけるミクログリアはマクロファージマーカーCD11bを発現し、CD45などといった活性化マーカーの低レベルを発現させることにより、安静時の表現型を示す。 CNSの病理学的イベント中に、ミクログリアは活性としてCD45のアップレギュレーションおよび他のマーカー3で決定となります。 CNSのミクログリアの表現型や機能に影響を与える要因は十分に研究されていません。マイクロRNA(miRNA)は、細胞の増殖と分化4や5のような炎症の病態として、多くの正常な生理学的プロセスに関与している保存された分子(〜22ヌクレオチドの長さ)の成長の家族です。 miRNAが結合相補的な配列によって、特定の標的遺伝子の発現をダウンレギュレートIRは、mRNAとマクロファージ6とミクログリア7を含む先天性免疫細胞の活性化に重要な役割を果たしている。ミクログリアの表現型、生物学的機能を定義し、マクロファージの他のタイプのミクログリアを区別するためのmiRNA-介在経路を調査するためには、定量的にCNS常駐ミクログリアの異なるサブセット内の特定のマイクロRNAの発現を評価することが重要である。 CNSにおけるmiRNAの発現を測定するための一般的な方法は、全体の神経組織からとin situハイブリダイゼーションの定量PCRが含まれています。しかし、全体の組織ホモジネートから定量PCRは、神経組織の細胞の唯一の5から15パーセントを表すミクログリアにおけるmiRNAの発現の評価をすることはできません。 in situでのハイブリダイゼーションは組織切片内の特定の細胞型におけるマイクロRNAの発現を評価できますが、このメソッドは完全に定量的ではありません。本報告では、定量的およびSENSを記述する通常のCNSから、または実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)、MSのマウスモデルを用いて、神経炎症時に単離されたミクログリアにおけるリアルタイムPCRによるmiRNAを検出するためのitive方法。記載された方法は、通常のCNSやMS、脳卒中、外傷、アルツハイマー病や脳の腫瘍を含む種々の病状に関連付けられている神経炎症時のミクログリアにおけるマイクロRNAの発現レベルを測定することが有用であろう。
1。ノーマルCNSからミクログリアの分離
修正3で以前に説明したようにミクログリアの分離が実行されます。
2。フローサイトメトリーによるミクログリアの純度の制御
以前に変更7,8で説明したように抗体を用いた染色が行われます。
3。神経炎症のマウスモデルにおける炎症CNSからミクログリアおよび末梢マクロファージの単離
以前に説明したように実験的自己免疫性脳炎(EAE)を誘導される我々の論文7で、FACSソーティングが公開プロトコル8と同様に実行されます。
4。 RNAの分離
RNAは、修正を加えた製造業者の指示に従ってmirVanaキットを用いて単離することになります。
5。ミクログリアとマクロファージにおけるmiRNAの検出
miRNA発現の分析のために、リアルタイム定量的逆転写PCR(定量RT-PCR)分析は、プライマーと関心と偏在的に発現する短いRNA(例えば、snoRNA-55、snoRNAのいずれかの特定のマイクロRNAの蛍光プローブを用いてTaqManアッセイを用いて実施される正規化のための-135またはU6)。プライマーおよびヒトまたはマウスmiRNAの特定のセットのための蛍光プローブは、ライフ·テクノロジーズ·インクから購入することができますここでは、正規化の例として、興味やsnoRNA-55のmiRNAの例としてのmiR-124を使用します。
| アイテム | サンプルあたりの量(μl)を |
| 5倍のRTプライマー | 1.00 |
| RNAサンプル | 1.67 |
| RT酵素ミックス | |
| 25 mMの各(100 mMの合計)のdNTP | 0.050 |
| 逆転写酵素をMultiScribe) | 0.333 |
| 10X RTバッファー | 0.500 |
| AB RNase阻害剤 | 0.063 |
| ヌクレアーゼフリー水 | 1.388 |
| 合計 | 5.00 |
濃度3 ng /μlにするRNAサンプルを希釈する。 RT酵素ミックスを調製し、PCRチューブに3.33μLを入れ、RNAサンプルの1.67μlを追加します。 16°Cで、PCR装置(BioRad社)でインキュベート30分、42℃で30分間、85℃で5分間、4℃に設定、保留中のCのCの。
| アイテム | サンプルあたりの量(μl)を |
| RT製品 | 1.0 |
| 2XのTaqManマスターミックス | 5.0 |
| 5Xプローブ | 2.0 |
| ヌクレアーゼフリー水 | 2.0 |
| 合計 | 10.0 |
各反応とリアルタイムPCR装置AB 7900 HT用384ウェルクリア光反応プレート(Life Technologies社)を使用します。サイクリング条件:95℃で10分間、[95℃で5秒、60℃で60秒C]×40サイクル。
6。正規化とデータ解析
興味のあるmiRNAの相対的発現レベルは、(MIR-124)RNAの初期量の正規化のためにsnoRNA-55を使用して、前述の7,9のようにΔΔCT法を用いて計算されます。
7。代表的な結果
リアルタイムPCRとのCT値のmiR-124のために(目的のマイクロRNA)とsnoRNA-55(正規化)と同様のmiR-124の発現の相対レベルの典型的な曲線は、 図に示されています。 4および表私は我々の実験では、正規化のためのコントロールとしてsnoRNA-55を使用していました。我々は上述したように、他のユビキタスRNAはまた、snoRNA-135とU6として正規化に使用することができます。
大人のミクログリア対骨髄由来のマクロファージ(BMDMs)でのmiR-124の発現の例は図に示されています。 5A(BMDMsがpresencで増殖させたM-CSFの電子は、7を参照)。 図。 5bは 、我々はCD45 低ミクログリア対CD45 ハイテクマクロファージのソートされた集団でのmiR-124の発現を比較した。これらの実験の両方で、我々はミクログリアは、miR-124のより高いレベルを発現させることにより、他のマクロファージからの異なっていることを実証した。同様の実験は、in vivoまたは in vitro でミクログリア活性化の動力学のために将来的に行うことができます。
開発の各段階でC57BL / 6マウスの中枢神経系から単離したミクログリアでのmiR-124の発現は、 図に示されています。 5C。このデータは、その活性化表現型7との相関のmiR-124の開発エクスプレス下位レベルの初期段階でそのミクログリアを示しています。小脳、S:同様の分析は、CNSのさまざまな領域から分離されたミクログリア内の特定のmiRNAの発現の比較として通常のCNSにおけるミクログリアの機能を研究するために実行することができますピナルコード、海馬など

図1。フローサイトメトリーによって決定されるミクログリアの良い面と悪い面の製剤の例としては、通常のCNS からミクログリアの"良い"分離の場合には、細胞の95から98パーセントは、CD11bをの2-5%とCD11bを+ CD45 低 microglaを表します+ CD45 ハイテク血管周囲マクロファージ。 CD11bを1%未満- CD45 こんにちはリンパ球またはCD11bを- CD45 -アストログリアやオリゴデンドログリア細胞または細胞フラグメント()は存在する必要があります。 "悪い"製剤の場合はここに示されています(b)のCD11bを汚染する場所18% - CD45 -細胞が存在している(B、左下の象限)が不足しPercoll勾配分離を示唆している。良い準備の場合には、細胞の95から98パーセントは、CD11bを+ CD45を表す必要があります低ミクログリア(左上象限)、すべての細胞の2-5%が(右上の象限)CD11bを+ CD45 ハイテク血管周囲マクロファージを表すべきであり、すべての細胞の1%未満では、CD11bを負の混入細胞(、表すべき)左の象限を下げます。 "悪いの準備"の場合、CD11bを、かなりの汚染- CD45 -細胞または細胞断片(アストログリア、ミエリンの粒子など)のRNAの分離、さらには適さない細胞の調製をなす、(B、左下の象限)が存在する分析。さらに、CD11bを- CD45 ハイテク細胞は不十分な灌流に起因する血リンパ球による汚染を示す"悪いの準備"(A、B、右下の象限)の場合にも存在するかもしれません。

図2。フローサイトメトリーanalysisと病気のCNS からミクログリアおよび末梢マクロファージの集団のソート()細胞の3つの集団は、中枢神経系に存在する神経炎症時:CD11bを+ CD45 低 ( ミクログリア)、CD11bを+ CD45 HI(マクロファージ )、 および CD11b - 、CD45。として、それぞれ左上、右上と右下の象限に示すように、HI(リンパ球 )、。 CD11bを集団をソートするためのゲイツ+ CD45 低ミクログリアおよびCD11b + CD45 こんにちはマクロファージに示されている(b)は、再測定ソートされた集団の純度は、(C、D)に示されています。 FSC / SSCのパラメータに基づいて、生細胞の予備ゲートが実装されています。

図3。 "良い"と"悪い"な高いレベルの例ミクログリアから単離され、ゲル電気泳動により分析したRNAのIEは、良い品質の場合には、RNAラダーとリボソームRNA()は明らかである。品質が悪い、汚れ、および低分子量の分解生成物の場合には(b)は明らかである。

図4。蛍光標識されたのmiR-124とsnoRNA-55 PCR産物のためのリアルタイム定量RT-PCR曲線 snoRNA-55()およびmiR-124(b)の曲線は、ミクログリアと骨髄由来のマクロファージ(BMDMs)に示されています。実験は、重複で行われた。に示すように、Ct値は、定量RT-PCR曲線の直線範囲の下部のベースラインの交点によって決定した(b)の拡大図を表示するには、ここをクリックしてください 。
| snoRNA-55 | のmiR-124 | DCT = CT(紙ジャケット仕様)-CT(NORM) | DDCt = DCT-DCT(参考) | 発現の相対レベル= 2 DDCt | |
| CT(ノーム) | CT(紙ジャケット仕様) | DCT | DDCt | のmiR-124発現 | |
| 通常のCNS からミクログリア | 24.082 | 24.572 | 0.49(参考) | 0 | 1.0 |
| 23.766 | 24.291 | 0.525 | 0.035 | 1.02 | |
| 骨髄由来のマクロファージ(BMDMs) | 26.879 | 320.231 | 5.352 | 5.317 | 0.025 |
| 26.526 | 32.078 | 5.552 | 5.517 | 0.022 |
のmiR-124(興味のあるマイクロRNA)とsnoRNA-55(正規化のための制御)のためのC T値ベースのミクログリア対骨髄由来マクロファージでのmiR-124発現の相対レベルの表I.計算。

図5。ミクログリアとマクロファージにmiR-124発現の解析。通常のCNS 対骨髄由来マクロファージ(BMDMs)からミクログリアでのmiR-124発現の比較は(a)に示されています。ミクログリア対神経炎症を持つマウスでの中枢神経系から単離した末梢マクロファージでのmiR-124の比較は、(b)に示されています。の変化成体マウス(8週齢時)に比べて1歳、2、4週間のマウスの開発時にミクログリアでのmiR-124の発現レベルは、(c)に示されています。には、(a、b)の実験は、平均で三連で行われた±3つの別々のPCR反応のSDが示すように。示されているように(c)の実験は、重複で行われた。
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最近大きな関心は、ミクログリアと神経炎症および神経変性に関連する多くの病態におけるこれらの細胞の関与に与えられた。さらに、免疫やがん細胞の分化におけるマイクロRNAの役割は劇的に過去数年間5,10を介して成長してきました。我々は以前通常のCNS におけるミクログリアの非活性化または休止表現型の維持7でのmiR-124の役割を報告しているが、ミクログリアの表現型と活性化状態におけるマイクロRNAの他の種類の役割が発見されていない。これは、ミクログリアに特異的miRNA発現を測定するための新しい方法の開発が必要になります。
ミクログリアは、CNSからの分離後、活性化し、大幅に変更になるので、実験で扱うために困難な細胞である。通常のCNS からミクログリアの分離のためのプロトコルは、以前11,12を公開しました。ただし、これらのプロトコルcouldは、RNAの分離に有用である、我々は、これらのプロトコルは、mRNAの発現のためにではなく、microRNA発現の評価に適していると信じています。ま...
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利害の衝突が宣言されません。
仕事はNIH R01 NS071039-01A1研究助成金によって支えられている。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 試薬の名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
| 1X PBS | GIBCO | 14190 | 7.2から7.4:pHは、実験室で乾燥成分から調製することができる |
| 10×PBS | サーモフィッシャーサイエンティフィック | SH30258.02 | 7.2から7.4:pHは、実験室で乾燥成分から調製することができる |
| DMEM、FBS | GBCO | 11965; 10438 | |
| miRVanaキット | インビトロジェン | AM1561 | |
| パーコール | シグマ | P4937-500ミリリットル | 100%のパーコール100 mlの10×PBSの10mlおよびシグマからパーコールの90ミリリットルを混合して調製されています。 70%パーコールの50ミリリットルです。100%のパーコールの35ミリリットルの混合によって調製し、DMEM 15 mlの 40%の50ミリリットルパーコールは、100%のパーコールの20ミリリットルとの1X PBS 30mlを混合することによって調製された |
| 35から55のペプチドをモグ | AnaSpec株式会社 | 60130から5 | |
| CFA | DIFCO | 263810 | |
| 百日咳毒素 | シグマ | P7208 | |
| FcRは、抗体をブロッキング | BDバイオサイエンス | 553142 | クローン2.4G2 |
| 抗CD11b - PEモノクローナル抗体 | BDバイオサイエンス | 553311 | 異なる蛍光色素(例えば、AF488)で使用することができます |
| 抗CD45-APC-Cy7 mAbを | Biolegend | 103116 | 異なる蛍光色素(例えばAPC)で使用することができます |
| Paraformaldehyde(16%) | EMS社 | 15710 | 1X PBSで1:15に希釈し |
| 15パーセントTBE-尿素ゲル | ライフ·テクノロジーズ·インク | EC68855BOX | |
| のTaqMan MicroRNAの逆転写キット | ライフテクノロジーズ株式会社 | 4366596 | |
| のTaqManユニバーサルPCRマスターミックス | ライフテクノロジーズ株式会社 | 4304437 | |
| のTaqMan MicroRNAのアッセイMMU-MIR-124A | ライフテクノロジーズ株式会社 | 4427975 ID 001182 | |
| のTaqMan MicroRNAのアッセイsnoRNA-55 | ライフテクノロジーズ株式会社 | 4427975 ID 001228 | |
| ヌクレアーゼフリー水 | ライフテクノロジーズ株式会社 | AM9937 | ヌクレアーゼフリー水 |
| 384ウェルクリア光反応プレート | ライフ·テクノロジーズ·インク | 4309849 | 別のリアルタイムPCR機器で他のプレート(例えば、96ウェルプレート)で置換することができます |
| ダウンスホモジナイザー(15ミリリットル) | ウィートン科学製品。 | 358044 | テフロン/ガラス |
| 40μナイロンセルストレーナー | ファルコン | 352340 | |
| 大きな遠心 | Sorval | RT 6000B | ローター直径18.5センチメートル |
| 小型遠心機 | エッペンドルフ | 5415 R | ローター直径6.5センチメートル |
| リアルタイムPCR装置 | ライフ·テクノロジーズ·インク | AB 7900 HT | 他の楽器で置換することができる |
| フローサイトメーター | BD Biosciencess | LSR II | 他の楽器で置換することができる |
| FACS | BDバイオサイエンス | FACSAria | 他の楽器で置換することができる |
| 光度計分光光度計 | サーモフィッシャーサイエンティフィック | 光度計1000年 |
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