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방법 논문

쥐 복막 대 식세포의 분리는 수신자 같은 수용체 자극하면 유전자 발현 분석을 수행하기

37.7K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/52749

⸱

2015년 4월 29일

 ,  , 
1Centre de recherche du Centre hospitalier de l'Université de Montréal, Institut du cancer de Montréal, 2Département de Médecine, Université de Montréal

이 논문에서

요약

여기서는 쥐 복막 대식세포를 분리하는 간단한 프로토콜을 설명합니다. 이 절차 다음에는 RNA 추출을 수행하여 Toll-like receptor 자극에 대한 유전자 발현 분석을 수행합니다.

초록

감염과 염증 동안, 순환 단핵 세포는 혈류를 떠나 그들이 대 식세포로 분화 조직으로 이동한다. 마크로파지는 미생물의 광범위한 발전을 통해 보존 된 분자 패턴을 인식 표면 수신자 같은 수용체 (TLR들)을 표현한다. TLR에 보통 유전자 발현의 변화와 연관된 대 식세포의 활성화에 중요한 역할을 담당한다. 대 식세포는 많은 질병에 중요하며 치료를위한 매력적인 대상으로 등장했다. 다음의 프로토콜에서는 맥주의 매체를 이용하여 티오 글리콜 레이트 뮤린 복막 대 식세포를 분리하는 과정을 설명한다. 후자는 이에 따라이 10 배 식세포 수율을 올릴 것이다, 복막에 단핵 세포 마이그레이션을 높일 것입니다. 몇몇 연구는 골수, 비장 또는 복막 대 식세포 유래를 사용하여 수행되었다. 그러나, 복강 대 식세포는 분리에 따라 더 성숙한 것으로 나타났다과 기능에 더 안정되었다성만 및 표현형. 따라서, 쥐의 복강에서 분리 한 대 식세포는 다른 면역 및 대사 연구에서 봉사 할 수있는 중요한 세포 집단을 제시한다. 격리되면 대 식세포는 다른 TLR 리간드로 자극하고, 결과적으로 유전자 발현을 평가 하였다.

서론

세망 내피 식세포 시스템은 골수, 혈액, 간 및 비장 등의 다양한 조직 및 기관에서의 세포로 구성된다. 대 식세포는 광범위하게 그들은 특히 타고난에 참여하고 제어하는​​ 면역 반응과 명확한 감염을 적응 적 신체, 주위에 분포한다. 숙주 방어에서의 역할뿐만 아니라, 대 식세포는 상처 치유 및 조직 1,2- 항상성 유지에 중요한 역할을한다. 또한, 대 식세포는 면역 기능 만 중요한 것이 아니라 적극적으로 철 항상성 3에 참여한다. 체내에서 철의 약 80 %가 노화가 4 대 식세포에 의해 포식되고있는 경우에는, 적혈구 내의 헤모글로빈에 존재한다. 매일, 이러한 대 식세포는 적혈구 유래 철의 25 mg의 재활용 및 플라즈마 (5)에 자사의 전송을 제공한다. 또한, 감염 및 염증 동안 대 식세포 염증성 철 availabili 감소 혈청 철을 격리시키는모두 전신 및 지역 수준 6-8에서 병원균에 타이. 대 식세포 주로 간세포 철 대사 (9), (10)의 마스터 조절기 간주됩니다 hepcidin라는 항균 펩타이드를 생산하는 것이 아니라 연구는 보여 주었다. Hepcidin은 주로 염증 자극에 의해 증가 및 만성 염증 11 ~ 13시 대 식세포 철 격리 부분적으로 책임이있다. 대 식세포에 hepcidin 표현이 잘 이해되지 않습니다, 우리는이 규정에 수신자 같은 수용체의 가능한 역할 (TLR들)을 공부했다. TLR에 주로 대 식세포에서 발견되고 그들의 활성화에 중심적인 역할을한다. 또한, 간에서의 LPS 유도 hepcidin 식 TLR4 (13)에 의존한다. 따라서, 우리의 연구를 실행하도록, 우리는 뮤린 복막 마크로파지의 분리에 기초한 방법을 사용 하였다.

대식 세포주 대체로 대식 스터드에 이용된다이거; 그럼에도 연장 배양 유전자의 손실을 야기하고 이러한 세포주에서 면역 기능을 저하 할 수있다. 따라서, 복강 대 식세포에서의 분리는 매우 중요하다.

마우스 복강 대 식세포 13-15을 수확 할 수있는 이상적인 위치를 제공합니다. 고립 된 쥐의 복강 대 식세포는 면역 기능에 관한 여러 연구 편리합니다. 그러나, 복막의 대 식세포의 수가 방대한 연구 불충분하고, 마우스 당 약 1 × 106 식세포를 추정한다. 따라서, 대 식세포의 출력을 높이기 위해, 예컨대 티오 글리콜 레이트와 같은 멸균 제는 유도 세포 수확 직전 복강 내로 주사 하였다. 티오 글리콜 레이트 주사 후, 마우스 당 식세포의 수율은 10 배 증가 하였다. 대 식세포 수율, 대 식세포의 모집, 엄마의 결과, 염증 반응을 유도하는 자극으로 맥주의 티오 글리콜 레이트 배지 행위의 증가에도 불구하고그러나 Y 불필요 유전자 발현에 영향을 미친다. 따라서, 비 처리 된 대 식세포로 구성된 대조군이 각각의 실험에 포함되어야한다. 우리의 손에, 높은 염증에 의해 자극 hepcidin 표현은 복막 대 식세포를 이끌어 비 처리 티오 글리콜 레이트 검출되지 않았다. 또한, 연구는 맥주의 티오 글리콜 레이트가 많은 대 식세포를 모집하지만 그들에게 (16)을 활성화하지 않는 것으로 나타났습니다. 한편, 맥주의 티오 글리콜 레이트는 대 식세포는 리소좀 효소의 증가하지만 섭취 미생물을 죽이는 17의 감소를 유발 하였다. 비 - 유도 대 식세포와 비교할 때 16 그러나, 탐식 능력은 영향을받지 않았다.

접시에서 배양하면, 복막 마크로파지 따라서 복강으로부터 분리 된 세포의 다른 유형에서 자신의 분리를 허용 부착된다. 이어서, 절연 식세포 다른 TLR에 작용 제로 감염시켰다.마지막의 mRNA는 배양 된 세포로부터 추출하고, 유전자 발현은 정량적 역전사 - 중합 효소 연쇄 반응 (QRT-PCR)을 이용하여 분석 하였다.

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프로토콜

모든 절차는 센터 드 공들인 뒤 센터 Hospitalier 드 난 몬트리올 대학교의 기관 동물 관리위원회 (CRCHUM)의 승인 후 동물 관리 지침에 캐나다 문화원에 따라 수행 하였다.

1. 격리, 식별, 문화 쥐 복막 대 식세포의

  1. 3.8 %의 맥주 티오 글리콜 레이트 매체를 준비합니다. 이렇게 증류수 1,000 mL에 티오 글리콜 레이트 배지 38g을 일시 중단합니다. 완전히 매체를 용해 끓여 솔루션을 가져와. 15 분 동안 121 ° C 오토 클레이브에 의해 멸균. RT 18, 어둠 3 개월까지 보관합니다.
    참고 : 탁도가 세균 오염을 나타내는 개발하는 경우 폐기하십시오. 무균 유지 경우 용액을 어둠에서 1 년 동안 유지 될 수있다.
  2. 각각의 양해 각서 (MOU)의 복강에 3.8 % 브루 티오 글리콜 레이트 배지 1 ㎖를 주입, 23 G 바늘에 부착 된 1 ml를 주사기를 사용하여SE는 3 일 기다려. 각 마우스의 새로운 주사기와 바늘을 사용합니다.
  3. 나트륨 펜토 바르 비탈 (100 ㎎ / ㎏)을 복강 내 주사하여 마우스를 마취하고 경부 탈구에 의해 마우스를 안락사. 호흡을 확인하여 적절한 마취를 확인합니다. 일반적으로 빠른 호흡은 마우스가 깊이 마취되어 있지 않음을 나타냅니다.
  4. 70 % 에탄올로 각 마우스의 복부를 씻으십시오. 가위를 사용하여, 복막의 하부 중앙선을 따라 횡 절개를 수행한다.
  5. 집게를 사용하여 투명 복막 피부를 노출 복부 피부를 뒤로 당겨. 20 G 주사 바늘에 연결된 5 ㎖ 주사기를 사용하여, 각각의 마우스의 복강 내로 감기 DPBS 5 ㎖를 주입.
  6. 복강에 부드러운 마사지를 수행하고있는 기관을 천공하지 않고 신중하게 유체를 대기음. 바늘을 제거하고 50 ML 원뿔 원심 분리기 튜브로 복강 액을 분배.
  7. 냉장 원심 분리기 400 XG에 10 분 동안 원심 분리기.세포는 전체 과정 동안 차가운 유지한다. RPMI 배지 1640 뜨는에 resuspend 세포 펠렛을 폐기하십시오.
  8. 혈구를 사용하여 세포를 계수하고 1 × 106 세포 / ml의 세포 밀도로 조정한다.
  9. F4 / 80과 antibodie 대해 마우스 당 1 × 106 세포를 사용하여 유동 세포 계측법에 의해 분리 된 세포의 표현형을 특성화 (표면 항원은 대 식세포에서 발현).

2. 세포 치료

  1. 직접, 차단 후, 각 웰에 1 × 10 6 세포를 추가합니다. 37 ℃에서 1 시간 2 그들을 배양하여 6 웰 플레이트에 부착 쥐의 복강 대 식세포를 남겨주세요. 부드럽게 따뜻한 PBS로 3 회 세척하여 비 부착 세포를 제거합니다.
  2. 이어서, 900 μL의 무 혈청 DMEM에서 배양 세포 다음 TLR 리간드의 존재하에 24 시간 동안 : (Pam3CSK4-TLR1 / 2 (0.5 ㎎ / ㎖), 폴리 (I : C) -TLR3 (10 ㎎ / ㎖) ; LPS-TLR4 (100 NG / ㎖), 편모 - TLR5 (100 NG / ㎖) FSLTLR6 1 / 2 (100 NG / ㎖); ssRNA40-TLR7 (1 μg의 / ㎖); ODN1826-TLR9 (1 μM).
    참고 : 각 리간드 10 배 재고 솔루션을 준비합니다. 따라서 10 배 희석을 수행, 각 웰에 후자의 100 μl를 추가합니다.

3. R​​NA 분리

  1. 피펫을 통해 여러 번 각 웰에 1 ml의 트리 졸을 첨가하고, 세포 용 해물을 전달하여 6 웰 플레이트에서 직접 모든 매체를 Lyse 세포를 제거한다. 핵 단백질 복합체의 완전한 분리를 허용하도록, RT에서 5 내지 10 분 동안 균질화 된 샘플을 인큐베이션.
  2. 1.5 ml의에 해물을 전송 RNA 분해 효소와 DNase의 무료 마이크로 원심 튜브. 1 ㎖의 트리 졸 0.2 ml의 클로로포름을 추가합니다. 15 초 동안 손으로 적극적으로 튜브를 흔들 5 ~ 10 분 동안 실온에서 그들을 품어. 4 ℃에서 15 분 동안 12,000 XG에 원심 분리기. 낮은 붉은 단계 (페놀 - 클로로포름)로 분리 혼합물, 계면 무색 위 수성 상을 관찰한다. RNA는 수성 상에 독점적으로 남아있다.
  3. 트란계면을 방해하지 않고 새로운 튜브에 sfer 조심스럽게 위 수상. 이소 프로필 알콜 0.5 ㎖로 혼합하여 그것에서 RNA를 침전. 4 ℃에서 10 분 동안 12,000 XG에서 10 분간 원심 분리하고 실온에서 샘플을 인큐베이션. RNA는 튜브의 측면 및 저면에 흰 석출물 펠렛을 형성.
  4. 상층 액을 제거합니다. 75 % 에탄올 1 ㎖로 한 번 RNA 펠렛을 씻으십시오. 4 ℃에서 5 분 동안 7,500 XG에 텍싱 및 원심 분리하여 샘플을 섞는다. 간단히 RNA (10 분 동안 건조 공기)을 건조. 0.1 ml의 DEPC (RNAse가없는 물)에서 RNA를 녹이고 55 ℃에서 10 분 동안 품어.
  5. 분광 광도계를 사용하여 RNA를 정량화. 이렇게하려면 샘플을 DEPC 물에 100 배 희석하고 260 nm의 파장에서 읽을. RNA 농도는 것입니다 : 외경 260 × 40 NG / UL X 희석 계수를.
  6. RNA 농도를 균일화하고 첫 번째 가닥의 cDNA 합성 키트에 대한 RT-PCR 시스템을 사용하여 제조업체의 지침에 따라 cDNA를 합성. 으로제조자의 지침에 따라, 실시간 PCR 실시간 DNA 검출 시스템 (45 회)에 의해 유전자의 mRNA 수준을 측정한다. 예 β 액틴 및 GAPDH 두 하우스 키핑 유전자와 유전자 발현 수준을 정상화.
    참고 : ml의 500 μg의 /에 RNA 농도를 정상화 및 cDNA 합성 0.5 μg의를 사용합니다.

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결과

우리는 제 1 유동 세포 계측법에 의해 고립 된 쥐의 복강 대 식세포를 특징. 이렇게하려면, 우리는 구체적 만 대 식세포에 의해 표현 마커를 인식 (F4 / 80) 항체를 사용 하였다. 이 특성은 절연 식세포의 백분율을 결정하고, 분리 과정 중 얻어진 세포와 구별 할 필요가있다. (도 1)에 도시 된 바와 같이, 세포의 비율은 F4 / 80이 지속적으로 95 % 초과 인 것으로 밝혀졌다 항원을 발현. 이어서, 대 식세포에서의 유전자 발현을 연구하기 위해, 분리 된 세포는 여러 TLR 리간드로 처리 하였다 : Pam3CSK4 (TLR1 / 2), LPS (TLR4) 및 FSL1 (TLR6 / 2). 이어서, Hepcidin (HAMP), 우리의 관심 유전자의 mRNA 수준을 RT-PCR로 측정 하였다. TLR1 / 2 (도 2)에 도시 된 바와 같이, TLR4와 TLR6 / 2 리간드는 뮤린 대 식세포 19 hepcidin mRNA ...

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토론

대 식세포는 생존을 위해 매우 중요하다 및 면역 학적 목표에 대한 호스트를 조작 할 수있는 유혹 대상을 제공합니다. TLRs를 인식하고 다른 분자의 발견은 면역 논쟁의 중심 대 식세포를 수행 하였다. 대 식세포는 사이토 카인, 손상 관련 분자 패턴 분자 (감쇠) (20)과 병원균 (PAMPs가) 21 그룹과 연관된 분자를 포함한 다양한 자극에 반응한다. 이러한 다양한 자극 응답은 대 식세포의 활성화 과정을 나타내며, 보통 유전자 발현 (22)에 급격한 변화와 연관된다.

비 염증 상태에서는 대 식세포의 대부분은 체내에서의 전략적 위치에 상주. 그들은 모든 조직 및 혈액 단핵구 순환으로 찾을 수있다. 따라서, 식세포는 미생물 침입에 대해 가장 민감한 부위에 존재한다.

호스트 방어는 내가 설명한다고전 식세포의 활성화와 관련된 세포 내 병원균의 제거에 nflammatory ...

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공개 사항

저자는 경쟁하는 재정적 이해관계가 없습니다.

감사의 글

이 작품은 자연 과학 및 캐나다의 공학 연구위원회에서 보조금에 의해 지원되었다 (NSERC, 더 298515-2011을 부여하지 않음). AL은 박사 학위를받는 사람입니다 자연 과학 및 캐나다 (NSERC)의 공학 연구 협의회 및 MS에서 장학금 (, 아니 부여합니다. MOP123246 CIHR) 건강 연구의 캐나다 연구소에서 교부금에서 지원되었다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
C57BL/6 마우스Charles River Laboratories, Inc. (미국 매사추세츠주 윌밍턴)475
티오글리콜레이트시그마-알드리치, (미주리주 세인트루이스)19032-500G
70% 에탄올
10% 펜토바르비탈 나트륨 (마우스 마취에 사용됨 (80 mg/kg, i.p.))
둘베코' s 인산염 완충 식염수(DPBS), 얼음에 놓고 대식 세포WISENT INC Canada (QC)311-425-CL
RPMI 매체 1640(페니실린, 스트렙토마이신, L-글루타민 및 10% 태아 송아지 혈청 보충).WISENT INC Canada (QC)350-000-CL
1 및 5 ml 주사기BD USA (NJ)
309659 6-웰 플레이트Corning Incorporated (NY, USA)MCT-150-C
Bacterial lipoprotein Pam3CSK4 (0.5 mg/ml)InvivoGen (San Diego, USA)TLRL-pm25
Polyionosine– 폴리시티딜산(폴리(I:C)) (10 mg/ml)InvivoGen(미국 샌디에이고)TLRL-PIC
LPS (100 ng/ml)InvivoGen(미국 샌디에이고)L2880
정제 편모(100 ng/ml)InvivoGen(미국 샌디에이고)TLR-FLIC-10
지단백질 합성 FSL1(100 ng/ml)InvivoGen(미국 샌디에이고)TLR-FSL
HIV-1 긴 말단 반복 ssRNA40에서 유래한 ssRNA (1μ g/ml)InvivoGen (미국 샌디에이고)TLR-LRNA-40
B형 CpG 올리고뉴클레오티드 ODN1826(1 μ M)InvivoGen(미국 샌디에이고)11B16-MM
TRIzolInvitrogen, (캐나다 온타리오주 벌링턴)15596-026
20G 및 23G 바늘BD 미국(NJ)
가위
집게
얼음에 놓인 50ml 원추형 튜브Sarstedt(미국 매사추세츠주 뉴턴)62.547.205
적혈구 용해 완충액Sigma-Aldrich, (St. Louis, MO)R7757-100ML
냉장 원심분리기
혈구계
F4/80 항체BIO-RAD ( CA, USA)
CD16/CD32 항체Pharmingen, {Mississauga, ON, CA)553141
유세포 분석기Coulter Epics Elite counter, Coulter, (Hialeah, FL, USA)
1.5 ml Eppendorf tubesAxygen Scietific (CA, USA)3516
클로로포름Fisher Scientific (ON, 캐나다)UN1888
이소프로필 알코올JT Baker (PA, USA)70566
75% 에탄올 (DEPC 처리수 중)상업용 알콜 (QC, 캐나다)17394
0.01% 디에틸 피로탄산염(DEPC) 처리수(하룻밤 방치하고 오토클레이브)Sigma-Aldrich, (St. Louis, MO)216.542.8
Omniscript RT-PCR systemQiagen, (Mississauga, ON, Canada)205113
Rotor Gene 3000Montreal Biotech, (Kirkland, QC, Canada)QuantiTect
SYBR Green I PCR kitsQiagen, (Mississauga, ON, Canada)204141
대장균 055:B5의 Salmonella typhimurium의 305175 MCA497APC

참고문헌

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