1차 미세아교세포 배양은 일반적으로 새로운 항염증 분자를 평가하는 데 사용됩니다. 본 프로토콜은 신생아 새끼로부터 미세아교세포를 자기적으로 분리하는 재현 가능하고 관련성 있는 방법을 설명합니다.
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1차 미세아교세포 배양은 일반적으로 새로운 항염증 분자를 평가하는 데 사용됩니다. 본 프로토콜은 신생아 새끼로부터 미세아교세포를 자기적으로 분리하는 재현 가능하고 관련성 있는 방법을 설명합니다.
뇌에 상주하는 대식세포인 미세아교세포는 환경 스트레스에 대한 반응과 뇌 항상성을 포함한 여러 기능의 기본입니다. 미세아교세포는 광범위한 활성화 표현형을 채택할 수 있습니다. 또한, 전 염증성 표현형을지지하는 미세 아교 세포는 신경 발달 및 신경 퇴행성 장애와 관련이 있습니다. 시험관 내 연구는 특정 세포 유형에서 잠재적 인 치료 전략을 평가하기위한 연구에 널리 사용됩니다. 이러한 맥락에서 일차 소교세포 배양을 사용하여 시험관 내에서 미세아교세포 활성화 및 신경염증을 연구하는 것이 소교세포 세포주 또는 줄기세포 유래 미세아교세포보다 더 관련이 있습니다. 그러나 일부 1 차 배양의 사용은 재현성이 부족할 수 있습니다. 이 프로토콜은 신생아 새끼에서 미세아교세포를 자기적으로 분리하는 재현 가능하고 관련성 있는 방법을 제안합니다. mRNA 발현 정량화 및 Cy3-비드 식세포 분석에 의한 4시간 및 24시간 후 여러 자극을 사용한 미세아교세포 활성화가 여기에서 입증됩니다. 현재의 연구는 청소년 발달 단계에서 생리 학적으로 관련된 미세 아교 세포를 분리하기위한 쉽게 재현 가능한 기술을 제공 할 것으로 기대된다.
미세아교세포는 초기 배아 발달 동안 신경 상피로 이동하는 난황낭의 적혈구 생성 전구체에서 유래한 중추신경계에 상주하는 대식세포 유사 세포입니다1. 면역 기능 외에도 신경 발달 중, 특히 시냅스 형성, 신경 항상성 및 수초화2에 중요한 역할을합니다. 성인기에 미세아교세포는 환경을 지속적으로 스캔하기 위해 긴 세포 과정을 발달시킵니다. 뇌 손상이나 뇌 질환과 같은 항상성 파열의 경우, 미세 아교 세포는 형태 학적 모양을 변경하여 아메보이드 모양을 채택하고 손상된 부위로 이동하여 많은 세포 보호 또는 세포 독성 인자를 증가 및 방출 할 수 있습니다. 미세아교세포는 발달 단계와 3,4,5 지속되는 부상 유형에 따라 이질적인 활성화 상태를 갖습니다. 이 연구에서 이러한 활성화 상태는 크게 세 가지 표현형으로 분류됩니다 : 전 염증 / 식세포, 항 염증 및 면역 조절, 실제로는 상황이 더 복잡 할 가능성이 있음을 명심하십시오6.
생체 내 소교세포 활성화를 연구하고 뇌 발달 초기 단계에서 신경 보호 전략을 스크리닝하는 것은 (1) 이유 전 동물의 취약성과 (2) 소교세포 수가 적기 때문에 어려울 수 있습니다. 따라서 미세아교세포에 대한 시험관 내 연구는 독성 7,8,9, 신경 보호 전략 5,10,11,12,13,14 및 공동 배양 15,16,17,18,19,20,21에 널리 사용됩니다. . 시험관 내 연구는 소교세포주, 줄기세포 유래 미세아교세포 또는 1차 미세아교세포 배양을 사용할 수 있습니다. 이러한 모든 접근법에는 장점과 단점이 있으며 선택은 초기 생물학적 질문에 달려 있습니다. 1차 미세아교세포 배양을 사용하는 이점은 균질한 유전적 배경, 병원체가 없는 이력 및 동물 사망 후 미세아교세포가 자극되는 시간의 제어입니다22.
수년에 걸쳐, 설치류, 신생아 및 성인 23,24,25,26,27,28,29 모두로부터 1 차 미세 아교 세포를 배양하기위한 다양한 방법 (유세포 분석, 진탕 또는 자기 표지)이 개발되었습니다. 본 연구에서, 마우스 신생아 새끼로부터의 미세아교세포 분리는 마이크로비드-코팅된 항-마우스 CD11b25,27,29를 사용하여 이전에 기술된 자기-활성화 세포 분류 기술을 사용하여 수행된다. CD11b는 미세아교세포를 포함한 골수성 세포의 표면에서 발현되는 인테그린 수용체이다. 뇌 내에 염증 문제가 없을 때 거의 모든 CD11b+ 세포는 미세아교세포30입니다. 이전에 발표된 다른 방법 23,24,25,26,27,28,29와 비교 하여, 본 프로토콜은 즉각적인 생체외 미세아교세포 활성화 분석과 일반적인 시험관 내 1차 미세아교세포 배양의 균형을 맞춘다. 따라서 미세아교세포는 (1) 미엘린 제거 없이 출생 후 (P)8에 분리되고, (2) 혈청 없이 배양되며, (3) 뇌 분리 후 48시간 만에 siRNA, miRNA, 약리학적 화합물 및/또는 염증 자극에 노출됩니다. 이 세 가지 측면 각각은 현재 프로토콜을 적절하고 빠르게 만듭니다. 우선, 소아 미세아교세포의 사용은 잠재적으로 시험관 내에서 미세아교세포 반응성을 수정할 수 있는 추가적인 탈수초 단계를 요구하지 않고 배양에서 역동적이고 반응성이 있는 생존 세포를 얻을 수 있게 한다. 본 프로토콜은 미세아교세포의 생리적 환경에 가능한 한 근접하는 것을 목표로 한다. 실제로, 미세 아교 세포는 혈청을 만나지 않으며,이 프로토콜은 혈청을 사용할 필요도 없습니다. 또한 배양 후 48 시간 만에 미세 아교 세포를 노출하면 생리 능력을 잃지 않습니다.
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프로토콜은 승인되었고 모든 동물은 Institut National de la Santé et de la Recherche Scientifique (Inserm, France)의 기관 지침에 따라 처리되었습니다. 6웰, 12웰 또는 96웰 플레이트로 분할된 P8에서 24개의 OF1 마우스 새끼(수컷과 암컷 모두)의 뇌에서 미세아교세포의 자기 분리가 제시됩니다. 실험 작업은 멸균 상태를 유지하기 위해 후드 하에서 수행되었습니다.
1. 분리 및 세포 배양을 위한 멸균 용액의 제조
2. 뇌 해부
3. 뇌 해리 및 자기 미세 아교 세포 분리
참고: 모든 세포 조작 및 재현탁은 1,000μL 피펫으로 매우 주의해서 수행해야 합니다. 높은 기계적 작용을 적용하면 미세아교세포 세포가 활성화되거나 사멸될 수 있습니다.
4. 세포 자극
5. mRNA 추출 및 RT-qPCR 분석
6. 식세포 분석
7. 순도 품질 관리
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미세아교세포는 환경적 문제(외상, 독성 분자, 염증)4,5,6,34에 노출될 때 활성화되는 CNS 상주 대식세포입니다(그림 3A). 미세아교세포에 대한 시험관 내 연구는 일반적으로 이러한 환경적 문제와 관련된 세포 자율 메커니즘을 평가하고 약리학적 또는 유전적 조작 후 활성화 상태를 특성화하는 데 사용됩니다. 여기에서는 자기 결합 비드를 사용하여 어린 단계에서 일차 미세아교세포를 분리하는 접근법이 제시됩니다.
시험관 내에서 소교세포 활성화에 대한 쉬운 판독은 전염증성 표현형(Cd86, Nos2, Ptgs2, Tnf) 또는 항염증 표현형(Cd206...
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현재 연구는 자기적으로 분류된 CD11b+ 세포를 사용하는 1차 소교세포 배양을 제시합니다. 소교세포 기능 평가(RT-qPCR 및 식세포 분석) 외에도 미세아교세포 배양 순도도 측정되었습니다.
고전적인 미세아교세포 세포 배양은 일반적으로 P1 또는 P2 설치류 신생아 뇌에서 생성되고 최소 10일 동안 성상교세포와 공동 배양됩니다. 그런 다음 미세아교세포를 오비탈 셰이커를 사용하여 기계적으로 분리합니다. 시험관 내에서 미세 아교 세포를 분리하고 배양하는 방법은 신생아쥐 1990 대 40,41의 뇌에서 처음으로 설명되었습니다. 그 이후로 활성화/휴지기 미세아교세포 또는 전염증성/항염증성 미세아교세포와 같은 미세아교세포 표현형을 분석하는 데 널리 사용되었습니다. 또한, 이 실험은 미세아교세포를 뉴런과 공동 배양된 신경독성 세포로 정의하는 데 기본이 되었습니다. 그러...
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저자는 이해 상충이 없음을 선언합니다.
피규어는 바이오렌더를 사용하여 생성되었습니다. 연구는 Inserm, Université de Paris, Horizon 2020 (PREMSTEM-874721), Fondation de France, Fondation de France, Fondation pour la Recherche sur le Cerveau, Fondation Grace de Monaco, Investissement d' Avenir -ANR-11-INBS-0011-NeurATRIS 및 Investissement d' Avenir -ANR-17-EURE-001-EUR G.E.N.E.의 추가 보조금을 지원합니다.
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