Opisano kilka metod hodowli in vitro w celu generowania makrofagów pochodzących ze szpiku kostnego (BMDM) i DC pochodzących ze szpiku kostnego (BMDC) przy użyciu jednego lub kombinacji czynników wzrostu. BMDM mogą być generowane przez hodowlę komórek szpiku kostnego przy użyciu czynnika stymulującego tworzenie kolonii makrofagów (M-CSF) lub GM-CSF1,2. W przypadku BMDC dodanie liganda FLT3 do hodowli szpiku kostnego powoduje powstanie nieprzylegających klasycznych i plazmocytoidalnych DC (odpowiednio CD11chigh/MHCIIhigh i CD11clo, B220+) po 9 dniach w hodowli3,4. W przeciwieństwie do tego, nieprzylegające komórki wytworzone po 7 do 10 dniach w hodowli z samym GM-CSF5,6, GM-CSF i IL-47 lub GM-CSF i ligandemFLT3 8,9 generują BMDC bardziej przypominające zapalne DC (wysoki CD11c,wysoki MHCII CD11b+)10. Chociaż te kultury in vitro są wykorzystywane do generowania makrofagów lub DC, nie jest jasne, czy każda kultura daje początek czystym populacjom. Na przykład, chociaż komórki przylegające w kulturach GM-CSF są opisywane jako makrofagi5, nieprzylegające komórki z tej samej hodowli są używane jako DC6,11-13, przy założeniu, że są one jednorodne, a wszelka obserwowana zmienność wynika z różnych etapów rozwoju14,15. Ponadto badania wykazały, że GM-CSF jest niezbędnym czynnikiem wzrostu dla rozwoju makrofagów pęcherzykowych in vivo16,17 i może być stosowany in vitro do generowania makrofagów pęcherzykowych16,17,18.
Poza przestrzeganiem zaleceń lekarskich, procedury generowania makrofagów i DC z hodowli szpiku kostnego traktowanych GM-CSF są bardzo podobne, co sugeruje, że w hodowlach szpiku kostnego GM-CSF może istnieć niejednorodność. Wydaje się, że tak właśnie jest, ponieważ dwa artykuły donoszą o obecności BMDM we frakcji nieprzylegającej kultur BMDC. W jednym z artykułów zidentyfikowali populację komórek jako CD11c+, CD11b+, MHCIImid, MerTK+ i CD115+, które wyrażały sygnaturę ekspresji genów, która najbardziej przypominała makrofagi pęcherzykowe i miała zmniejszoną zdolność do aktywacji limfocytów T19. W drugim artykule wykorzystano MHCII i FL-HA do identyfikacji populacji pęcherzykowej makrofagów (CD11c+, MHCIImid/low, FL-HAhigh), która różniła się od niedojrzałych (CD11c+, MHCIImid, FL-HAlow) i dojrzałych DC (CD11c+, MHCIIhigh), zarówno fenotypowo, jak i funkcjonalnie18. Oba te prace ilustrują, że hodowle GM-CSF BMDC są niejednorodne, zawierają zarówno makrofagi, jak i populacje DC, co wskazuje, że należy zachować ostrożność podczas interpretacji danych z kultur BMDC.
Ten protokół opisuje, jak izolować szpik kostny, hodować komórki szpiku kostnego w GM-CSF i identyfikować populację makrofagów pęcherzykowych od niedojrzałych i dojrzałych DC w hodowli szpiku kostnego za pomocą cytometrii przepływowej przy użyciu wiązania FL-HA i ekspresji MHCII. Procedura ta opiera się na ustalonej procedurze Lutza i wsp. 6 i jest w stanie wygenerować 5 - 10 x 106 nieprzylegających komórek w 7 dniu hodowli 10 ml. Hodowla nadaje się do użytku od 7 do 10 dni i daje niejednorodną populację makrofagów, niedojrzałych i dojrzałych DC, a także niektórych przodków w 7 dniu. Zapewnia to prostą metodę hodowli i izolowania in vitro makrofagów pęcherzykowych w dużych ilościach.