The Effect of Aspirin and Ibuprofen on the Phagocytic Ability of Macrophages
JoVE Encyclopedia of Experiments
Immunologie
0 weergaven • 3:06 min • December 23rd, 2025
Begin with a fungal suspension of Cryptococcus. Add a solution of fungal-derived bioparticles conjugated with a pH-sensitive fluorescent dye to stain the Cryptococcus cells.
Wash to remove the unbound dye. Transfer the stained fungal suspension into a multi-well plate with adhered macrophages — or phagocytic immune cells.
Introduce the minimum inhibitory concentration of a drug, such as aspirin or ibuprofen, and incubate to facilitate the drug uptake.
The drug molecules interact with cyclooxygenase-2 — a prostaglandin-synthesizing enzyme, inhibiting its activity.
This prevents the conversion of arachidonic acid to prostaglandin, preserving intracellular cAMP levels and enhancing the macrophage phagocytic ability, facilitating the internalization of fungi.
The fungi-containing phagosome fuses with the lysosome — an acidic organelle, forming a phagolysosome with an acidic pH and allowing the dye to fluoresce.
Drug-treated cells exhibit a higher fluorescence than untreated cells, suggesting the drug’s efficacy in enhancing the phagocytic ability of macrophages.
Begin with a culture of the murine macrophage cell line, grown in complete RPMI 1640 medium, as described in the text protocol.
Additionally, prepare a culture of Cryptococcus neoformans resuspended in PBS to the desired concentration, as mentioned in the text protocol.
To stain the cryptococcal cells with the phagocytosis stain, dispense 999 microliters of the cells into a microcentrifuge tube. Add 1 microliter of the stain to the tube. Incubate the cells for 1 hour at room temperature, in the dark, with slow agitation.
After incubation, wash the cells by first centrifugation. Then, discard the supernatant. Resuspend the cells with PBS and repeat the washing step two additional times.
Dispense 100 microliters of the Cryptococcus neoformans cell suspension into the wells of the 96-well plate containing the cultured macrophages.
To study the effect of the test drugs on macrophage phagocytosis, dispense 100 microliters of the desired test drug into appropriate wells of the 96-well plate as described in the text protocol.
Incubate the plate in a carbon dioxide incubator for 2 to 6 hours. At the end of the incubation, measure the fluorescence from the phagocytic stain.
Overzicht
Deze studie onderzoekt het effect van een medicamenteuze behandeling op het fagocytisch vermogen van macrofagen tegen Cryptococcus neoformans. Door gebruik te maken van een pH-gevoelige fluorescente kleurstof, demonstreert het onderzoek hoe geneesmiddelmoleculen de functie van macrofagen bij de internalisatie van schimmelcellen verbeteren.
Belangrijkste studiecomponenten
Wetenschappelijk vakgebied
- Immunologie
- Microbiologie
- Farmacologie
Achtergrond
- Cryptococcus neoformans is een pathogene schimmel die immuunresponsen kan ontwijken.
- Macrofagen spelen een cruciale rol bij de immuunafweer tegen schimmelinfecties.
- Inzicht in de effecten van geneesmiddelen op de activiteit van macrofagen kan bijdragen aan therapeutische strategieën.
- Fluorescerende kleurstoffen kunnen worden gebruikt om cellulaire processen in real-time te visualiseren.
Doel van de studie
- Om de impact van veelvoorkomende geneesmiddelen op de fagocytose van Cryptococcus neoformans door macrofagen te evalueren.
- Om de rol van cyclooxygenase-2-remming bij het verbeteren van de macrofaagfunctie te beoordelen.
- Om fluorescentie te gebruiken als maat voor de fagocytaire activiteit.
Gebruikte methoden
- Bereiding van de schimmelsuspensie en kleuring met een fluorescerende kleurstof.
- Co-cultuur van gekleurde schimmels met murine macrofagen.
- Toepassing van testmedicatie, zoals aspirine of ibuprofen, op de co-cultuur.
- Meting van fluorescentie om de fagocytische activiteit na incubatie te beoordelen.
Belangrijkste Resultaten
- Met geneesmiddelen behandelde macrofagen vertoonden een significant hogere fluorescentie vergeleken met onbehandelde cellen.
- De toename in fluorescentie wijst op een verbeterd fagcytisch vermogen als gevolg van de behandeling met het geneesmiddel.
- Remming van cyclooxygenase-2 werd gekoppeld aan een verbeterde macrofaagfunctie.
- De methodologie visualiseert effectief de interactie tussen macrofagen en schimmels.
Conclusies
- Medicinale behandeling kan de fagocytische activiteit van macrofagen tegen Cryptococcus neoformans versterken.
- Remming van specifieke enzymen kan een rol spelen bij het moduleren van immuunresponsen.
- Deze studie biedt inzicht in potentiële therapeutische benaderingen voor schimmelinfecties.
Veelgestelde vragen
Industriële Relevantie voor Directie
Deze methode maakt mechanistische risicoreductie van immunomodulerende verbindingen mogelijk door hun impact op de fagocytische functie van macrofagen te kwantificeren met behulp van een pH-gevoelige fluorescente uitlezing. Het ondersteunt doelwitvalidatie in de immunologie en infectieziekten door cyclooxygenase-2-remming te koppelen aan een verbeterde klaring van pathogenen. De assay biedt voorspellende zekerheid voor lead-identificatie in programma's voor anti-infectieve en gastheergerichte therapie.
Strategische Toepassingen in Biofarmaceutische R&D
Vroege ontdekking & targetvalidatie
- Wetenschappelijke waarde: Onderzoekt therapeutische hypothesen die de modulatie van cyclooxygenase-2 koppelen aan de effectorfunctie van macrofagen.
- Operationele waarde: Maakt functionele doelwitvalidatie mogelijk via kwantitatieve meting van fagocytose.
- Wetenschappelijke waarde: Ondersteunt biologische risicoreductie door het bevestigen van het immunomodulatoire mechanisme van aspirine en ibuprofen.
Screening & Assayontwikkeling
- Wetenschappelijke waarde: Bereidt een gestandaardiseerd co-cultuursysteem van schimmels en macrofagen voor voor compoundscreening.
- Operationele waarde: Levert een reproduceerbare, kwantitatieve fluorescentie-output voor de bevestiging van hits.
- Wetenschappelijke waarde: Maakt schaalbaarheid van de assay mogelijk in een 96-wells formaat voor screening met een middeldoorvoer.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Wetenschappelijke waarde: Maakt gebruik van een ziekterelevant Cryptococcus neoformans-model om de uitlijning van translationele biomarkers te beoordelen.
- Operationele waarde: Slaat de brug tussen discovery en preklinisch onderzoek door functionele immuunversterking te meten.
- Strategische waarde: Informeert risicogestuurde beslissingen voor de verdere ontwikkeling van gastheergerichte antifungalicum.
Integratie van Pipeline & Workflow
Positioneert de assay in de vroege ontdekkingsfase voor het screenen van immunomodulatoren, wat bijdraagt aan de identificatie van lead-verbindingen en preklinische effectiviteitsmodellering.
- Discovery Biology: Test target-interactie via een functionele fagocytose-uitlezing.
- Screening: Zorgt voor assay-gereedheid met gestandaardiseerde schimmelkleuring en macrofaag-cocultuur.
- Analytics: Biedt fluorescentiegebaseerde kwantitatieve meting voor het vergelijken van condities.
- Translational Research: Verbindt met preklinische continuïteit via een pathogeen-specifiek infectiemodel.
- Enterprise Reuse: Vestigt een herbruikbaar platform voor immunomodulator-profilering over verschillende targets van infectieziekten.
Operationele & Bedrijfsimpact
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt het voorspellende vertrouwen in het werkingsmechanisme van immunomodulatoren.
- Operationele waarde: Garandeert assay-standaardisatie en reproduceerbaarheid tussen laboratoria.
- Strategische waarde: Verbetert go/no-go-beslissingen door mechanistische ambiguïteit bij immuunmodulatie te verminderen.
- Impact op portfolio: Maakt risico-gecorrigeerde prioritering van gastheer-gerichte therapeutische kandidaten mogelijk.
Overwegingen bij de implementatie
- Vereist expertise in immunologie, microbiologie en fluorescentiemicroscopie.
- Benodigdheden zijn een CO2-incubator, een fluorescentieplaatlezer en een steriele infrastructuur voor celkweek.
- Vereist standaardisatie van protocollen voor schimmelkleuring en macrofage-differentiatie.
- Aanpassingstesten zijn vereist bij het vergelijken van primaire macrofaagmodellen met cellijnmodellen.
- Beperkt tot assays voor extracellulaire fagocytose; meet geen intracellulaire doding of cytokineprofielen.
Biopharma Veelgestelde Vragen
Beoordeling van antilichaam gebaseerde Drugs gevolgen voor lymfkliertest beenmerg en peritoneale Macrophage activering
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Aanvullend gebruik van microscopische technieken en fluorescentie lezen in het bestuderen van interacties Cryptococcus-amoeba
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Alveolaire macrofaag fagocytose en bacteriën mijnen in muizen
Gerelateerde video's
0 Bekeken
An Assay to Study the Regulation of Macrophage Phagocytosis by Mesenchymal Stem Cells
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Evaluatie anti-schimmel activiteit van geïsoleerde alveolaire macrofagen door confocale microscopie
Gerelateerde video's
0 Bekeken
High Throughput Fluorometrische Techniek voor Evaluatie van Macrophage Fagocytose en actine polymerisatie
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Het beoordelen van het netvlies Microgliale fagocytosefunctietesten
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Synthese en karakterisering van een Aspirine-fumaraat Prodrug dat NFKB Activity and Breast Kanker stamcellen Remt
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Experimentele analyse van apoptotic Thymocyte overspoeling door macrofagen
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Meten van fagocytose van Aspergillus fumigatus conidia door menselijke leukocyten met behulp van Flowcytometrie
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Laatst bijgewerkt: 22 augustus 2026