June 25th, 2016
과립구 대식세포 집락 자극 인자(GM-CSF)로 배양된 골수 세포는 대식세포와 수지상 세포(DC)를 포함하는 이종 배양을 생성합니다. 이 방법은 MHCII 및 히알루로난(HA) 결합을 사용하여 GM-CSF 배양의 DC와 대식세포를 구별하는 방법을 강조합니다. 이 문화권의 대식세포는 폐포 대식세포와 많은 유사점을 가지고 있습니다.
전반적인 목표는 GM-CSF가 보충된 체외 쥐 골수 세포 배양에서 수지상 세포에서 폐포 유사 대식세포를 생성하고 구별하는 것입니다. 이 in vitro 방법은 수지상 세포 또는 대식 세포의 기능에 관한 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 충분한 세포 수를 생성할 수 있고 수지상 세포와 폐포 유사 대식세포를 구별할 수 있다는 것입니다.
이 기술의 의미는 폐 단백증을 치료하는 데 사용할 수 있는 폐포 유사 대식세포의 획득을 촉진하기 때문에 폐단백증 치료로 확장될 수 있습니다. 일반적으로 이 방법을 처음 접하는 개인은 청소된 뼈를 분리하고 골수를 씻어내는 연습이 필요합니다. 이 방법의 시각적 시연은 서면 지침만으로는 쉽게 이해할 수 없는 모든 기술이 사용되기 때문에 유용합니다.
해부를 시작하기 15분 전에 생물 안전 캐비닛을 켜서 캐비닛 공기를 퍼지하고 공기 흐름을 안정화하고 캐비닛 표면을 70% 에탄올로 청소합니다. 캐비닛이 준비되면 엎드린 자세로 1-2 개의 종이 타월 위에 마우스를 놓고 동물에게 70 % 에탄올을 뿌립니다. 그런 다음 주로 사용하지 않는 손으로 흉부 주위의 피부를 들어 올리고 가위를 사용하여 절개합니다.
절개 부위의 양쪽 끝을 잡고 절개 부위의 두 끝이 복부에서 만날 때까지 조심스럽게 당깁니다. 그런 다음 마우스를 누운 위치에 놓고 한 손으로 다리가 드러날 때까지 피부의 아래쪽 절반을 아래로 당깁니다. 발을 잡고 발목 관절 위의 아킬레스건과 경골 하단의 발에 근육을 연결하는 인대를 잘라 다리 뼈에서 발을 느슨하게 합니다.
다리를 들어 올린 상태에서 대퇴골 하단의 무릎 관절 주위의 근육과 인대를 제거하여 다리 아래쪽의 허벅지 근육을 가중시킵니다.집게를 사용하여 느슨해진 근육을 비골과 대퇴 표면에서 부드럽게 당겨 빼냅니다. 그런 다음 고관절을 열린 위치에서 가위를 누르고 다리를 회전시키고 대퇴골을 부드럽게 당겨 다리 뼈를 고관절에서 분리하면서 다리를 몸에서 자유롭게 절단합니다.
이제 멸균 집게로 다리의 엉덩이 끝을 잡고 다른 집게를 사용하여 발목 끝에서 발을 제거합니다. 그런 다음 한 집게로 대퇴골의 원위 끝을 잡고 다른 집게로 경골과 비골의 근위부 끝을 잡고 경골과 비골을 무릎 관절의 반대 방향으로 조심스럽게 구부려 대퇴골 및 슬개골에서 아래쪽 다리를 분리합니다. 집게를 사용하여 다리 아래쪽 뼈에 남아 있는 인대, 근육 및 비골을 제거하고 청소한 경골을 1-2밀리리터의 HBSS/FCS가 들어 있는 거꾸로 된 페트리 접시 뚜껑에 놓습니다.
한 쌍의 집게로 대퇴골의 아래쪽 끝을 잡고 다른 쌍의 집게로 슬개골을 잡고 무릎과 주변 조직을 반대 방향으로 구부려 관절을 제거합니다. 그런 다음 대퇴골에 남아 있는 결합 조직을 제거하고 거꾸로 된 페트리 접시 뚜껑에 뼈를 놓습니다. 모든 뼈를 채취하면 집게를 사용하여 뼈에 남아 있는 조직을 청소하고 뼈를 페트리 접시 바닥 내의 HBSS/FCS 10밀리리터에 담그십시오.
멸균 뚜껑으로 접시를 부분적으로 가리고 청소한 뼈를 가위로 반으로 자릅니다. 그런 다음 26.5 게이지 바늘이 장착된 1밀리리터 주사기를 사용하여 모든 붉은 골수가 분리될 때까지 접시에서 각 뼈 조각 끝으로 HBSS/FCS 1밀리리터를 씻어냅니다. 눈에 보이는 골수 덩어리를 주사기에 여러 번 통과시켜 단일 세포 현탁액을 형성한 다음 10ml 피펫으로 철저히 혼합합니다.
세포를 수집 튜브로 옮기고 잔류 세포를 수집하기 위해 5ml의 HBSS/FCS로 페트리 접시를 한 번 헹굽니다. 그런 다음 세척액을 수집 튜브에 넣고 세포를 얼음 위에 놓습니다. 골수 세포 배양을 설정하려면 수집된 세포를 원심분리하고 진공 흡입에 부착된 멸균 유리 파스퇴르 피펫으로 상층액을 흡
인합니다.적혈구가 풍부한 펠릿을 두드려 풉니다. 그런 다음 10ml의 RBC 용해 완충액을 추가하고 와류로 세포를 재현탁합니다. 실온에서 5분 동안 배양한 후 10ml의 HBSS/FCS로 용해를 정지시키고 세포를 스핀다운하여 골수 세포 배지에 펠릿을 재현탁시킵니다.
Trypan Blue 배제에 의해 생존 가능한 세포의 수를 세고 필요한 세포를 골수 세포 배지가 있는 새로운 튜브로 이식합니다. 그런 다음 원심분리로 세포를 수집하고 골수 세포 배지에서 밀리리터당 400만 세포로 펠릿을 1밀리리터당 20나노그램의 GM-CSF로 희석하여 재현탁합니다. 다음으로, 배양당 1개의 멸균 박테리아 페트리 접시에 GM-CSF 1밀리리터당 20나노그램이 보충된 9.5ml의 골수 세포 배지를 추가하고 각 접시의 중앙에 500마이크로리터의 세포를 추가합니다.
세포를 섭씨 37도에서 배양하고 CO2 5%를 투여합니다. 3일차에 GM-CSF 1밀리리터당 20나노그램이 보충된 신선한 골수 배지 10ml를 각 배양액에 첨가하여 세포에 대한 교란을 최소화하도록 주의합니다. 6일째에 10ml의 세포 배양 상등액을 멸균된 50ml 원추형 튜브에 조심스럽게 옮깁니다.
세포를 원심분리하고 GM-CSF 10밀리리터당 20나노그램을 함유한 신선한 골수 세포 배지 20ml에 펠릿을 재현탁합니다. 그런 다음 세포 현탁액을 부드럽게 와류로 만들고 세포를 배양 접시로 되돌립니다. 첫째 날에는 골수 세포가 작고 희박하지만 셋째 날에는 세포의 수와 크기가 증가하여 일부 세포가 부착되기 시작했습니다.
6일째가 되면 더 많은 세포가 생겨나고 부착 및 비부착 분획이 모두 관찰됩니다. 배양액은 7일째부터 10일째까지 수확할 수 있으며 10일째 배양에서 얻은 CD11c 양성 세포의 비율이 더 높은 크기 및 살아있는 세포별로 게이트화할 수 있습니다. 7일째에 수집된 비부착성 분획은 수지상 형태를 가진 세포에 대해 크게 농축됩니다.
7일과 10일에 수확된 CD11c 양성, GR1 음성 집단은 세 가지 주요 집단으로 나눌 수 있습니다. 대식세포, 미성숙 수지상 세포 및 MHCII 발현 및 FL-HA 결합에 의한 성숙한 수지상 세포. 흥미롭게도, MerTK는 대식세포 마커로 간주되지만, 7일과 10일에 수확된 대식세포와 미성숙 수지상 세포 집단 모두에서 강력한 발현을 보이며, 성숙한 수지상 세포에서 낮은 수준의 발현이 관찰됩니다.
이 절차를 시도하는 동안 골수 채취 및 세포 배양 전반에 걸쳐 멸균 기술을 사용하는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 이 절차에 따라 세포를 분류하여 세포 집단을 개별적으로 검사하거나 염증 물질로 자극한 후 세포 내 염색 및 유세포 분석을 통해 사이토카인 생성을 분석할 수 있습니다. 이 동영상을 시청한 후에는 골수 세포를 분리하고 GM-CSF에서 배양하여 수지상 세포와 폐포 유사 대식세포를 모두 생성하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.
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본 연구는 GM-CSF를 보충한 생쥐 골수 세포 배양물을 사용하여 비만세포 유사 대식세포와 수지상 세포를 생성 및 구별하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 이 방법은 충분한 수의 세포를 확보할 수 있게 하고 이 면역 세포의 기능을 이해하는 데 도움이 됩니다.
This method enables scalable generation of alveolar-like macrophages and dendritic cells from murine bone marrow, addressing a key bottleneck in immunology research: limited primary cell availability. By providing a reproducible in vitro system that phenotypically and functionally mimics tissue-resident alveolar macrophages, it supports mechanistic de-risking in target validation and preclinical modeling of pulmonary immune responses. The approach enhances predictive confidence in early discovery by enabling consistent interrogation of macrophage and dendritic cell roles in host defense and inflammatory pathways.
The method fits within the discovery continuum from target validation through preclinical evaluation, offering a renewable platform for immunology-focused programs. It supports iterative testing cycles where macrophage and dendritic cell phenotypes can be screened, validated, and translated into disease-relevant models.