Dit protocol geeft een analyse van de macrofage subpopulaties in het centraal zenuwstelsel van het volwassen muis door middel van flowcytometrie en is nuttig voor het bestuderen van meerdere markers die door deze cellen worden uitgedrukt.
Methodenartikel
Dit protocol geeft een analyse van de macrofage subpopulaties in het centraal zenuwstelsel van het volwassen muis door middel van flowcytometrie en is nuttig voor het bestuderen van meerdere markers die door deze cellen worden uitgedrukt.
Talrijke studies hebben de rol van immuuncellen, in het bijzonder macrofagen, in pathologieën van het centrale zenuwstelsel (CNS) aangetoond. Er zijn twee belangrijke macrofage populaties in het CNS: (i) de microglia, die de inwendige macrofagen van het CNS zijn en afgeleid zijn van de bloedsomlooppromotoren tijdens embryogenese, en (ii) de monocyt-afgeleide macrofagen (MDM), die kunnen infiltreren Het CNS tijdens de ziekte en zijn afgeleid van beenmerg progenitors. De rollen van elke macrofage subpopulatie verschillen afhankelijk van de pathologie die wordt bestudeerd. Verder is er geen consensus over de histologische markers of de onderscheidende criteria die voor deze macrofage subpopulaties worden gebruikt. De analyse van de expressieprofielen van de CD11b- en CD45-markers door middel van flowcytometrie laat ons echter toe om de microglia (CD11b + CD45 med ) van de MDM (CD11b + CD45 high ) te onderscheiden. In dit protocol laten we zien dat de dichtheidsgradiëntcentrifugatieEn de flow cytometry analyse kan worden gebruikt om deze CNS macrofage subpopulaties te karakteriseren, en te onderzoeken verschillende markers van interesse uitgedrukt door deze cellen zoals we onlangs gepubliceerd. Zo kan deze techniek ons begrip van de rol van macrofagen in muismodellen van neurologische aandoeningen verlenen en kunnen ook gebruikt worden om medicijn effecten op deze cellen te evalueren.
De microglia zijn de parenchymale weefsel-ingezeten macrofagen van het centrale zenuwstelsel (CNS). Ze spelen twee belangrijke functionele rollen: immuniteitsverdediging en onderhoud van de CNS homeostase. In tegenstelling tot de MDM, die voortdurend worden vernieuwd van de hematopoietische stamcellen in het beenmerg, onderscheiden de microglcellen zich van primitieve hematopoietische stamcellen die afkomstig zijn uit de dooierzak (YS) die de hersenen coloniseerde tijdens de embryonale ontwikkeling 1 , 2 , 3 . Bij knaagdieren speelt de transcriptiefactor Myb een cruciale rol in de ontwikkeling van alle botmengsel afgeleide monocyten en macrofagen, maar voor YS-afgeleide microglia is deze factor onafwendbaar en differentiatie blijft afhankelijk van de transcriptiefactor PU.14.
In het gezonde CNS zijn microglia dynamische cellen die hun omgeving constant sconenNning en opmeting voor invallende pathogenen of weefselschade 5 . De detectie van dergelijke signalen initieert een weg om het letsel op te lossen. De microglia verandert snel van een geamplificeerde morfologie naar een amoeboid, die gevolgd wordt door fagocytose en vrijlating van verschillende mediators, zoals pro- of anti-inflammatoire cytokinen. Zo kan, afhankelijk van hun microomgeving, geactiveerde microglia een spectrum van verschillende primingstaten 6 verwerven.
De microglia beïnvloedt de ontwikkeling en de voortgang van veel neurologische aandoeningen. In de knaagdiermodellen van de ziekte van Alzheimer (AD) 7 , Amyotrofische Laterale Sclerose (ALS) 8 , Multiple Sclerose (MS) 9 of Parkinsonziekte (PD) 10 , blijkt de microglia een dubbele rol te spelen, hetzij veroorzaken van nadelige neurotoxiciteit of het optreden van Op een neuroprotectieve manier, die afhankelijk is van oN de specifieke ziekte, het ziekte stadium en of de ziekte werd beïnvloed door het systemische immuuncompartiment 7 , 8 , 9 , 10 , 11 . De meeste van de CNS-letsels waargenomen in de bovengenoemde ziekten bevatten een heterogene populatie van myeloïde cellen, waaronder niet alleen parenchymale microglia, maar ook perivasculaire en meningale macrofagen, evenals CNS-infiltrerende MDM. Deze celtypen kunnen differentieel bijdragen aan de pathofysiologische mechanismen die verband houden met verwonding en reparatie 7 , 12 , 13 , 14 , 15 . De huidige uitdaging voor onderzoekers die deze ziektemodellen bestuderen, is om vast te stellen of de perifere monocyten en macrofagen het CNS infiltreren en zoDe inwoner microglia van deze cellen. Inderdaad, de microglialcellen zijn zeer plastic; Wanneer ze geactiveerd worden, herhalen de microglia markers die gewoonlijk worden uitgedrukt door perifere monocyten en macrofagen. Het probleem is derhalve gebaseerd op het identificeren van markers die de residente microglia kunnen onderscheiden van de infiltrerende monocyten en macrofagen.
De discriminatie van deze populaties op hersenplakken door immunohistologische toepassingen is beperkt door het gebrek aan specifieke antilichamen. Flowcytometrie-analyse is echter een efficiënte techniek om de expressie van verschillende markers te beoordelen en celpopulaties te onderscheiden (bijvoorbeeld lymfocyten, macrofagen / MDM CD11b + CD45 high en microglia CD11b + CD45 med ), evenals subpopulaties 16 van de cel , 17 , 18 . Dit protocol beschrijft de procedures voor het isoleren van deMononucleaire cellen uit het CNS van de muis in neurologische ziekte modellen door gebruik te maken van een geoptimaliseerde, enzymatische weefdissociatie en een dichtheidsgradiëntcentrifugatie; Evenals een methode voor het differentiëren van de microglia- en MDM-populaties in het CNS door gebruik te maken van flowcytometrie.
Een andere benadering is om de myelin te elimineren en de cellen te zuiveren door gebruik te maken van magnetische kralen geconjugeerd aan specifieke antilichamen 19 , 20 , 21 . Het verwijderen van myelin met behulp van anti-myelin magnetische kralen is duurder en beïnvloedt de levensvatbaarheid en de opbrengst van geïsoleerde cellen 22 . Deze stap en de volgende immunomagnetische scheiding van de microglia beperken verdere studies van specifieke immuuncellenpopulaties 21 , 22 .
Deze procedures bieden een makkelijke manier om de macrofage subpopulaties bij ziekteontwikkeling te bestuderen, enHet bepalen van de geneesmiddeleffecten of genmodificaties op macrofagenfenotypen en activeringsstaten.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Alle methoden die hier beschreven zijn, zijn goedgekeurd door het Institusioneel Diervoeder- en Gebruikskomitee bij het ICM-Instituut en door het Darwin Frans Etisch Diercommissie en zijn onder het protocol 01407.02 behandeld.
1. Bereiding
2. Perfusie en Dissectie
3. Cell Dissociation
4. Dichtheid Gradiënt
5. Celtikettering voor flowcytometrie
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Na de dichtheidsgradiëntcentrifugatie en antilichamenkleuring werden de cellen verkregen op een stromingscytometer en geanalyseerd onder toepassing van een morfologische poortstrategie als volgt. Een eerste poort werd gedefinieerd in het dot plot Forward-Scattered-Area (FSC-A) versus Forward-Spreaded-Height (FSC-H) om enkele cellen van dubbele cellen te onderscheiden ( Figuur 3A ). De enkelvoudige cellen werden vervolgens gelicht op FOT-A versus...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Het is aangetoond dat de microglia en MDM verschillende functies en fenotypen in het CNS hebben en daarom zijn de identificatie en analyse van deze macrofage subpopulaties essentieel om de neurologische ziekten 9 , 18 , 25 beter te begrijpen. Flowcytometrie analyse met behulp van twee markers (CD11b en CD45) maakt het onderscheid mogelijk tussen elke subpopulatie ( Figuur 3C ). Deze strategie werd ...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben niets te onthullen
Dit werk werd ondersteund door subsidies van Agence Nationale pour la Recherche (ANR-12-MALZ-0003-02-P2X7RAD), Association France Alzheimer en Bpifrance. Ons laboratorium wordt ook ondersteund door Inserm, CNRS, Université Pierre et Marie-Curie en het programma "Investissements d'avenir" ANR-10-IAIHU-06 (IHU-A-ICM). Wij danken de hulp van de CELIS celcultuur kern faciliteit.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 5 month-old Mice | Janvier | C57BL/6J | |
| Liberase TL Research Grade | Sigma-Aldrich | 5401020001 | Digestie-enzym |
| Deoxyribonuclease I uit bovien pancreas | Sigma-Aldrich | DN25 | |
| Percoll | GE Healthcare Life Sciences | 17-0891-01 | Dichtheidsgradientmedium |
| Cell Strainer maat 70 µm Nylon | Corning | 731751 | |
| Venofix 25 G | BRAUN | 4056370 | |
| Pistonspuit 10 mL | Terumo | SS+10ES1 | |
| Pasteurpijp 230 mm | Dustcher | 20420 | |
| 1.5 mL buisje | Eppendorf | 0030 123.328 | |
| 15 mL buisje | TPP | 91015 | |
| 50 mL buisje | TPP | 91050 | |
| 5 mL polystyreen buisje met ronde bodem | BD Falcon | 352054 | |
| D-PBS (1x) zonder Ca2+/Mg2+ | Thermo Fisher Scientific | 14190-094 | |
| D-PBS (10x) zonder Ca2+/Mg2+ | Thermo Fisher Scientific | 14200-067 | |
| Fetaal bovien serum | Thermo Fisher Scientific | 10270-106 | |
| EDTA | Sigma-Aldrich | E4884 | |
| Bovine Serum Albumine oplossing 30% | Sigma-Aldrich | A7284 | |
| Paraformaldehyde 32% Oplossing | Electron Microscopy Sciences | 15714-S | Voorzichtig -Toxisch |
| Saponin | Sigma-Aldrich | S2002 | |
| Natriumazid | Sigma-Aldrich | 47036 | |
| PerCPCy5.5 Rat anti-muis CD11b (clone M1/70) | eBioscience | 45-0112 | |
| Rat IgG2b K Isotype Control PerCP-Cyanine5.5 | eBioscience | 45-4031 | |
| BV421 Rat anti-muis CD45 (clone 30-F11) | BD Biosciences | 563890 | |
| BV421 Rat IgG2b, κ Isotype Control RUO | BD Biosciences | 562603 | |
| Konijn anti-muis TMEM119 (clone28 - 3) | Abcam | ab209064 | |
| AlexaFluor 647 Ezel anti-konijn IgG | Life Technologies | A31573 | |
| Anti-Muis CD16/CD32 Gezuiverd | eBioscience | 14-0161 | Muis Fc Block |
| Fixable Dead Cell Stain Kits | Invitrogen | L34969 | |
| Muis CCR2 APC-geconjugeerd Antilichaam | R&D | FAB5538A | |
| Rat IgG2B APC-geconjugeerd Isotype Control | R&D | IC013A | |
| Muis CX3CR1 PE-geconjugeerd Antilichaam | R&D | FAB5825P | |
| Geit IgG PE-geconjugeerd Antilichaam | R&D | IC108P | |
| Centrifuge | Eppendorf | 5804R | |
| Cel analyzer | BD Biosciences | BD FACSVERSE | |
| Data Analyse Software | FlowJo LLC | FlowJo | |
| Fijne schaar | F.S.T | 14090-11 | |
| Standaard Patroontang | F.S.T | 11000-13 | |
| Mayo Schaar | F.S.T | 14010-15 | |
| Dumont #5 Tang | F.S.T | 11251-20 |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken
Toestemming aanvragen