Deze methode beschrijft de zuivering door flowcytometrie van MEP en MKp van muizendijbenen, tibia's en bekkenbotten.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Deze methode beschrijft de zuivering door flowcytometrie van MEP en MKp van muizendijbenen, tibia's en bekkenbotten.
Beenmerg megakaryocyten zijn grote polyploïde cellen die zorgen voor de productie van bloedplaatjes. Ze ontstaan uit hematopoëtische stamcellen door megakaryopoiese. De laatste stadia van dit proces zijn complex en omvatten klassiek de bipotente Megakaryocyte-Erythrocyte Progenitors (MEP) en de unipotente Megakaryocyte Progenitors (MKp). Deze populaties gaan vooraf aan de vorming van bonafide megakaryocyten en als zodanig zou hun isolatie en karakterisering de robuuste en onbevooroordeelde analyse van megakaryocytenvorming mogelijk kunnen maken. Dit protocol presenteert in detail de procedure om hematopoëtische cellen uit het beenmerg van muizen te verzamelen, de verrijking van hematopoëtische voorlopercellen door magnetische depletie en ten slotte een celsorteerstrategie die sterk gezuiverde MEP- en MKp-populaties oplevert. Eerst worden beenmergcellen verzameld uit het dijbeen, het scheenbeen en ook de iliacale kam, een bot dat een groot aantal hematopoëtische voorlopers bevat. Het gebruik van iliacale kambotten verhoogt het totale celaantal per muis drastisch en draagt zo bij aan een ethischer gebruik van dieren. Een magnetische afstammingsdepletie werd geoptimaliseerd met behulp van 450 nm magnetische kralen die een zeer efficiënte celsortering door flowcytometrie mogelijk maakten. Ten slotte presenteert het protocol de etiketterings- en gatingstrategie voor het sorteren van de twee sterk gezuiverde megakaryocytenvoorloperpopulaties: MEP (Lin-Sca-1-c-Kit+CD16/32-CD150+CD9dim) en MKp (Lin- Sca-1-c-Kit+CD16/32-CD150+CD9bright ). Deze techniek is eenvoudig te implementeren en biedt voldoende cellulair materiaal om i) moleculaire karakterisering uit te voeren voor een diepere kennis van hun identiteit en biologie, ii) in vitro differentiatietests, die een beter begrip zullen geven van de mechanismen van rijping van megakaryocyten, of iii) in vitro modellen van interactie met hun micro-omgeving.
Bloedplaatjes worden geproduceerd door megakaryocyten. Deze grote polyploïde cellen bevinden zich in het beenmerg en zoals voor alle bloedcellen zijn ze afgeleid van hematopoëtische stamcellen (HSC)1. De klassieke productieroute van megakaryocyten in het beenmerg is afkomstig van HSC en omvat de generatie van verschillende voorlopers die hun differentiatiepotentieel geleidelijk beperken2. De eerste stamvader die de verbintenis tot de megakaryocytische afstamming ondertekent, is de Megakaryocyte-Erythrocyte Progenitor (MEP), een bipotente voorloper die zowel erytroïde cellen als megakaryocyten kan produceren3,4,5. De MEP produceert vervolgens een unipotente voorloper /precursor (MKp) die zich zal differentiëren tot een volwassen megakaryocyt die in staat is om bloedplaatjes te produceren. De mechanismen die betrokken zijn bij het genereren van deze voorlopers, evenals hun differentiatie en rijping tot megakaryocyten zijn complex en slechts gedeeltelijk begrepen. Bovendien zijn de heterogeniteit van de MEP-populatie in termen van differentiatiepotentieel en het intrinsieke betrokkenheidsniveau van deze cellen nog steeds onduidelijk. Om deze processen te ontcijferen, is het essentieel om gezuiverde populaties van MEP en MKp te verkrijgen (of er toegang toe te hebben) voor fijne moleculaire en eencellige analyses.
Verschillende studies hebben specifieke combinaties van celoppervlakmarkers aangetoond voor de identificatie van voorlopers die zich inzetten voor de megakaryocytische afstamming in de muis6,7,8. Hieruit werd een methode bedacht waarmee MEP en MKp van muizen konden worden gezuiverd. Deze methode werd geoptimaliseerd om cellen in voldoende aantal en kwaliteit te verkrijgen voor een groot aantal testen. Met ethische overwegingen in gedachten, en om het aantal dieren dat betrokken is bij de experimenten te minimaliseren, hebben we uitgelokt om het beenmerg te oogsten van het dijbeen en het scheenbeen, en ook van de iliacale kam. Dit bot bevat een hoge frequentie en aantal hematopoëtische voorlopers en wordt meestal beschadigd tijdens lange botoogst. Hier gepresenteerd is een gedetailleerde methode voor de betrouwbare verzameling van dit bot.
Het tweede criterium van optimalisatie is het produceren van sterk gezuiverde celpopulaties. Fluorescent Activated Cell Sorting (FACS) is een methode bij uitstek om gezuiverde populaties van cellen van belang te verkrijgen. Lage opbrengsten worden echter bereikt wanneer de celpopulatie van belang zeer zeldzaam is. Verrijkingsprocedures zijn dus noodzakelijk. In dit protocol is gekozen voor een negatieve selectieprocedure met behulp van magnetische kralen.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocollen met betrekking tot dieren werden uitgevoerd in overeenstemming met het CREMEAS Committee on the Ethics of Animal Experiments van de Universiteit van Straatsburg (Comité Régional d'Ethique en Matière d'Expérimentation Animale Strasbourg. Vergunningsnummer: E67-482-10).
1. Verzameling van muisbotten

Figuur 1: Muisanatomie. (A) Röntgenfoto van muizen met de achterpoten. Let op de ruimte tussen het bekkenbot en de wervelkolom (gele pijl), waar de schaar moet worden ingebracht om de achterpoten goed te scheiden van het lichaam van de muis (gele stippellijn). (B) Schematische weergave van de beenmergrijke botten van belang. De bekkenbeenderen zijn afgebeeld in rood, de dijbenen in paars en de tibia's in groen. (C) Schematische weergave van het bekkenbot van de muis. Het darmbeen komt overeen met het mergrijke deel van het bekkenbot en is rood gemarkeerd. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
2. Magnetische uitputting van afstammingspositieve cellen
| Antistof | Verdunning |
| Gr-1-biotine | 1:500 |
| B220-biotine | 1:500 |
| Mac-1-biotine | 1:500 |
| CD3-biotine | 1:500 |
| CD4-biotine | 1:500 |
| CD5-biotine | 1:500 |
| CD8-biotine | 1:500 |
| TER119-biotine | 1:1000 |
| CD127-biotine | 1:500 |
Tabel 1.
3. Celsortering van megakaryocytenvoorlopers door flowcytometrie
| Buis | Etiket | Antilichaam cocktail |
| Totaal beenmerg | ||
| 1 | Onbevlekte controle | |
| 2 | Enkele bevlekte bediening | CD45-FITC (1/200) |
| 3 | Enkele bevlekte bediening | CD45-PE (1/200) |
| 4 | Enkele bevlekte bediening | TER119-APC (1/200) |
| 5 | Enkele bevlekte bediening | CD45-PECy7 (1/200) |
| 6 | Enkele bevlekte bediening | CD45-APC-Cy7 biotine (1/200) |
| Lin-Pos Fractie | ||
| 7 | Enkele bevlekte bediening | Enkele bevlekte controle. Streptavidin-APC-Cy7 (1/500) |
| Lin-Neg Fractie | ||
| 8 | FMO FITC-besturing | c-kit-APC (1/200) + Sca-1-PE (1/200) + CD16/32-PE (1/200) + CD150-PECy7 (1/200) + Streptavidin-APC-Cy7 (1/500) |
| 9 | FMO PE-regeling | CD9-FITC (1/200) + c-kit-APC (1/200) + CD150-PECy7 (1/200) + Streptavidin-APC-Cy7 (1/500) |
| 10 | FMO PECy7-besturing | CD9-FITC (1/200) + c-kit-APC (1/200) + Sca-1-PE (1/200) + CD16/32-PE (1/200) + Streptavidin-APC-Cy7 (1/500) |
| 11 | Positieve buis voor het sorteren | CD9-FITC (1/200) + c-kit-APC (1/200) + Sca-1-PE (1/200) + CD16/32-PE (1/200) + CD150-PECy7 (1/200) + Streptavidin-APC-Cy7 (1/500) |
Tabel 2.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Fenotypische analyse van de cellen geïdentificeerd als MEP en MKp werden uitgevoerd door middel van flowcytometrie. Cellen werden gelabeld met fluorescentie geconjugeerde antilichamen tegen CD41a en CD42c, klassieke markers van de megakaryocytische en bloedplaatjeslijn. Beide markers werden uitgedrukt door de cellen van de MKp-populatie, terwijl deze markers nog niet worden gedetecteerd aan het oppervlak van de cellen van de MEP-populatie (Figuur 4Ai, 4Aii). Polyploïdie is e...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De methode die in dit artikel wordt beschreven, maakt de extractie en zuivering van muis MEP en MKp mogelijk. Een belangrijke parameter in de optimalisatie van het protocol was het verkrijgen van voldoende cellen die compatibel zouden zijn met de meeste moleculaire en cellulaire assays. De algemene praktijk van het verzamelen van muizenbotten voor hematopoëtische celextractie bestaat meestal uit het oogsten van zowel de dijbenen als de tibia's van elke muis. Het bekkenbot, een andere bron van hematopoëtisch materiaal, wo...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs verklaren geen tegenstrijdige financiële belangen te hebben.
De auteurs willen Monique Freund, Catherine Ziessel en Ketty bedanken voor de technische ondersteuning. Dit werk werd ondersteund door ARMESA (Association de Recherche et Développement en Médecine et Santé Publique), en door Grant ANR-17-CE14-0001-01 to Henri.de la. Salle.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 21-gauge needles | BD Microlance | 301155 | |
| 7AAD | Sigma-Aldrich | A9400 | |
| Antibody Gr-1-biotin | eBioscience | 13-5931-85 | Magnetic depletion |
| Antibody B220-biotin | eBioscience | 13-0452-85 | Magnetic depletion |
| Antibody Mac-1-biotin | eBioscience | 13-0112-85 | Magnetic depletion |
| Antibody CD3e-biotin | eBioscience | 13-0031-85 | Magnetic depletion |
| Antibody CD4-biotin | eBioscience | 13-9766-82 | Magnetic depletion |
| Antibody CD5-biotin | eBioscience | 13-0051-85 | Magnetic depletion |
| Antibody CD8a-biotin | eBioscience | 13-0081-85 | Magnetic depletion |
| Antibody TER119-biotin | eBioscience | 13-5921-85 | Magnetic depletion |
| Antibody CD127-biotin | eBioscience | 13-1271-85 | Magnetic depletion |
| Antibody CD45-FITC | eBioscience | 11-0451-85 | Cell sorting |
| Antibody CD45-PE | eBioscience | 12-0451-83 | Cell sorting |
| Antibody TER119-APC | eBioscience | 17-5921-83 | Cell sorting |
| Antibody CD45-PECy7 | eBioscience | 25-0451-82 | Cell sorting |
| Antibody CD45-biotin | eBioscience | 13-0451-85 | Cell sorting |
| Antibody CD9-FITC | eBioscience | 11-0091-82 | Cell sorting |
| Antibody c-kit-APC | eBioscience | 17-1171-83 | Cell sorting |
| Antibody Sca-1-PE | eBioscience | 12-5981-83 | Cell sorting |
| Antibody CD16/32-PE | eBioscience | 12-0161-83 | Cell sorting |
| Antibody CD150-PECy7 | eBioscience | 25-1502-82 | Cell sorting |
| Culture medium StemSpan-SFEM | Stemcell technologies | #09650 | |
| Dissection pad | Fisher Scientific | 10452395 | |
| DPBS | Life Technologies | 14190-094 | |
| Ethanol | vWR Chemicals | 83813.360 | |
| Forceps | Euronexia | P-120-AS | |
| Glass pasteur pipette | Dutscher | 42011 | |
| Magnet : DynaMag-5 | Thermo Fisher Scientific | 12303D | |
| Magnetic beads: Dynabeads Sheep Anti-Rat IgG | Thermo Fisher Scientific | 11035 | |
| Megacult | Stemcell technologies | #04970 | |
| MethoCult SF M3436 | Stemcell technologies | #03436 | |
| Newborn Calf Serum | Dutscher | 50750-500 | |
| Red Cell Lysis solution | BD Bioscience | 555899 | |
| Scalpels | Fisher Scientific | 12308009 | |
| Scissors | Euronexia | C-165-ASB | |
| Sterile 1 mL syringes | BD Bioscience | 303172 | |
| Sterile 15mL tubes | Sarstedt | 62.554.502 | |
| Sterile 5mL polypropylene tubes | Falcon | 352063 | |
| Sterile 5mL polystyrene tubes | Falcon | 352054 | |
| Sterile tubes with 70µm cell strainer cap | Falcon | 352235 | |
| Sterile petri dish | Falcon | 353003 | |
| Streptavidin-APC-Cy7 | BD Biosciences | 554063 | Cell sorting |
| Tube roller | Benchmark Scientific | R3005 |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
An erratum was issued for: Isolation of Mouse Megakaryocyte Progenitors. A figure was updated.
Figure 2 was updated from:

Figure 2: Magnetic depletion of lineage committed (Lin) cells. (A) Schematic representation of the magnetic depletion protocol. First, unsorted bone marrow cells are labeled with the biotin-conjugated rat anti-mouse antibody cocktail. Cells are then incubated with anti-rat Ig coated magnetic beads and subsequently subjected to the magnetic depletion using a strong magnet. The magnet will retain the labeled magnetic Lin+ fraction against the tube walls, while the unlabeled non-magnetic Lin- negative fraction will be collected in a new tube. (B) Lineage committed cells can be identified using fluorescent conjugated streptavidin. Typical analysis of the lineage expression in cells prior to magnetic depletion (total bone marrow) and after magnetic depletion (Lin- Fraction) N = 21. Please click here to view a larger version of this figure.
to:

Figure 2: Magnetic depletion of lineage committed (Lin) cells. (A) Schematic representation of the magnetic depletion protocol. First, unsorted bone marrow cells are labeled with the biotin-conjugated rat anti-mouse antibody cocktail. Cells are then incubated with anti-rat Ig coated magnetic beads and subsequently subjected to the magnetic depletion using a strong magnet. The magnet will retain the labeled magnetic Lin+ fraction against the tube walls, while the unlabeled non-magnetic Lin- negative fraction will be collected in a new tube. (B) Lineage committed cells can be identified using fluorescent conjugated streptavidin. Typical analysis of the lineage expression in cells prior to magnetic depletion (total bone marrow) and after magnetic depletion (Lin- Fraction) N = 21. Please click here to view a larger version of this figure.