Ta metoda opisuje oczyszczanie za pomocą cytometrii przepływowej MEP i MKp z kości udowych, piszczelowych i miednicy myszy.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Ta metoda opisuje oczyszczanie za pomocą cytometrii przepływowej MEP i MKp z kości udowych, piszczelowych i miednicy myszy.
Megakariocyty szpiku kostnego to duże poliploidalne komórki, które zapewniają produkcję płytek krwi. Powstają z hematopoetycznych komórek macierzystych poprzez megakariopoezę. Końcowe etapy tego procesu są złożone i klasycznie obejmują bipotencjalne progenitory megakariocytów-erytrocytów (MEP) i unipotencjalne progenitory megakariocytów (MKp). Populacje te poprzedzają powstawanie megakariocytów w dobrej wierze, a ich izolacja i charakterystyka mogą pozwolić na solidną i bezstronną analizę powstawania megakariocytów. W protokole tym szczegółowo przedstawiono procedurę pobierania komórek krwiotwórczych ze szpiku kostnego myszy, wzbogacanie krwiotwórczych komórek progenitorowych poprzez zubożenie magnetyczne i wreszcie strategię sortowania komórek, która daje wysoce oczyszczone populacje MEP i MKp. Najpierw pobiera się komórki szpiku kostnego z kości udowej, piszczelowej, a także grzebienia biodrowego, kości zawierającej dużą liczbę krwiotwórczych komórek progenitorowych. Stosowanie kości grzebienia biodrowego drastycznie zwiększa całkowitą liczbę komórek uzyskanych na mysz, a tym samym przyczynia się do bardziej etycznego wykorzystywania zwierząt. Zubożenie linii magnetycznej zostało zoptymalizowane przy użyciu kulek magnetycznych o długości fali 450 nm, co pozwoliło na bardzo wydajne sortowanie komórek za pomocą cytometrii przepływowej. Wreszcie, w protokole przedstawiono strategię znakowania i bramkowania do sortowania dwóch wysoce oczyszczonych populacji progenitorów megakariocytów: MEP (Lin-Sca-1-c-Kit+CD16/32-CD150+CD9 dim) i MKp (Lin-Sca-1-c-Kit+CD16/32-CD150+CD9jasny). Technika ta jest łatwa do wdrożenia i zapewnia wystarczającą ilość materiału komórkowego do przeprowadzenia i) charakterystyki molekularnej w celu głębszej wiedzy na temat ich tożsamości i biologii, ii) testów różnicowania in vitro, które zapewnią lepsze zrozumienie mechanizmów dojrzewania megakariocytów, lub iii) modeli interakcji in vitro z ich mikrośrodowiskiem.
Płytki krwi są wytwarzane przez megakariocyty. Te duże komórki poliploidalne znajdują się w szpiku kostnym i podobnie jak w przypadku wszystkich komórek krwi, pochodzą z hematopoetycznych komórek macierzystych (HSC)1. Klasyczny szlak produkcji megakariocytów w szpiku kostnym wywodzi się z HSC i obejmuje generowanie różnych komórek progenitorowych, które stopniowo ograniczają swój potencjał różnicowania2. Pierwszym protoplastą podpisującym zobowiązanie do linii megakariocytarnej jest Megakariocyt-Erythrocyte Progenitor (MEP), bipotencjalny protoplasta zdolny do wytwarzania zarówno komórek erytroidalnych, jak i megakariocytów3,4,5. Następnie MEP wytwarza unipotencjalny prekursor / prekursor (MKp), który różnicuje się w dojrzały megakariocyt zdolny do wytwarzania płytek krwi. Mechanizmy związane z powstawaniem tych progenitorów, a także ich różnicowaniem i dojrzewaniem do megakariocytów są złożone i tylko częściowo poznane. Ponadto niejednorodność populacji MEP pod względem potencjału różnicowania i wewnętrzny poziom zaangażowania tych komórek są nadal niejasne. Aby rozszyfrować te procesy, konieczne jest uzyskanie (lub dostęp do) oczyszczonych populacji MEP i MKp do precyzyjnych analiz molekularnych i jednokomórkowych.
Kilka badań wykazało szczególne kombinacje markerów powierzchni komórek do identyfikacji przodków związanych z linią megakariocytów u myszy6,7,8. Na ich podstawie opracowano metodę pozwalającą na oczyszczanie MEP i MKp z myszy. Metoda ta została zoptymalizowana w celu uzyskania komórek w odpowiedniej liczbie i jakości dla dużej liczby testów. Mając na uwadze względy etyczne i w celu zminimalizowania liczby zwierząt biorących udział w eksperymentach, poprosiliśmy o pobranie szpiku kostnego z kości udowej i piszczelowej, a także z grzebienia biodrowego. Kość ta zawiera dużą częstotliwość i liczbę krwiotwórczych komórek progenitorowych i w większości przypadków ulega uszkodzeniu podczas długiego pobierania kości. Przedstawiona jest tutaj szczegółowa metoda niezawodnego zbierania tej kości.
Drugim kryterium optymalizacji jest produkcja wysoce oczyszczonych populacji komórek. Sortowanie komórek aktywowanych fluorescencyjnie (FACS) jest metodą z wyboru w celu uzyskania oczyszczonych populacji komórek będących przedmiotem zainteresowania. Jednak niskie plony osiąga się, gdy populacja komórek będących przedmiotem zainteresowania jest bardzo rzadka. W związku z tym konieczne są procedury wzbogacania. W protokole tym zdecydowano się na procedurę selekcji negatywnej przy użyciu kulek magnetycznych.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokoły z udziałem zwierząt zostały przeprowadzone zgodnie z wytycznymi Komitetu Etyki Eksperymentów na Zwierzętach CREMEAS Uniwersytetu w Strasburgu (Comité Régional d'Ethique en Matière d'Expérimentation Animale Strasbourg. Numer zezwolenia: E67-482-10).
1. Pobieranie kości myszy

Rycina 1: Anatomia myszy. (A) RTG myszy przedstawiające kości kończyn dolnych. Należy zwrócić uwagę na przestrzeń między kością miednicy a kręgosłupem (żółta strzałka), w którą należy wsunąć nożyczki, aby prawidłowo oddzielić kończyny dolne od tułowia myszy (żółta linia przerywana). (B) Schematyczne przedstawienie wybranych kości bogatych w szpik kostny. Kości miednicy zaznaczono na czerwono, kości udowe na fioletowo, a kości piszczelowe na zielono. (C) Schematyczne przedstawienie kości miednicy myszy. Kość biodrowa odpowiada części kości miednicy bogatej w szpik i jest wyróżniona na czerwono. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
2. Magnetyczne usuwanie komórek lineage-dodatnich
| Przeciwciało | Rozcieńczenie |
| Gr-1-biotin | 1:500 |
| B220-biotin | 1:500 |
| Mac-1-biotin | 1:500 |
| CD3-biotin | 1:500 |
| CD4-biotin | 1:500 |
| CD5-biotin | 1:500 |
| CD8-biotin | 1:500 |
| TER119-biotin | 1:1000 |
| CD127-biotin | 1:500 |
Tabela 1.
3. Sortowanie komórek progenitorowych megakariocytów metodą cytometrii przepływowej
| Probówka | Etykieta | Koktajl przeciwciał |
| Całkowity szpik kostny | ||
| 1 | Kontrola niebarwiona | |
| 2 | Kontrola barwiona pojedynczo | CD45-FITC (1/200) |
| 3 | Kontrola barwiona pojedynczo | CD45-PE (1/200) |
| 4 | Kontrola barwiona pojedynczo | TER119-APC (1/200) |
| 5 | Kontrola barwiona pojedynczo | CD45-PECy7 (1/200) |
| 6 | Kontrola barwiona pojedynczo | CD45-APC-Cy7 biotyna (1/200) |
| Frakcja Lin-Pos | ||
| 7 | Kontrola barwiona pojedynczo | Kontrola barwiona pojedynczo. Streptawidyna-APC-Cy7 (1/500) |
| Frakcja Lin-Neg | ||
| 8 | Kontrola FMO FITC | c-kit-APC (1/200) + Sca-1-PE (1/200) + CD16/32-PE (1/200) + CD150-PECy7 (1/200) + Streptawidyna-APC-Cy7 (1/500) |
| 9 | Kontrola FMO PE | CD9-FITC (1/200) + c-kit-APC (1/200) + CD150-PECy7 (1/200) + Streptawidyna-APC-Cy7 (1/500) |
| 10 | Kontrola FMO PECy7 | CD9-FITC (1/200) + c-kit-APC (1/200) + Sca-1-PE (1/200) + CD16/32-PE (1/200) + Streptawidyna-APC-Cy7 (1/500) |
| 11 | Probówka pozytywna do sortowania | CD9-FITC (1/200) + c-kit-APC (1/200) + Sca-1-PE (1/200) + CD16/32-PE (1/200) + CD150-PECy7 (1/200) + Streptawidyna-APC-Cy7 (1/500) |
Tabela 2.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Analizę fenotypową komórek zidentyfikowanych jako MEP i MKp przeprowadzono za pomocą cytometrii przepływowej. Komórki znakowano przeciwciałami sprzężonymi z fluorescencją przeciwko CD41a i CD42c, które są klasycznymi markerami linii megakariocytowej i płytkowej. Oba markery były ekspresjonowane przez komórki populacji MKp, podczas gdy w populacji MEP nie wykryto ich jeszcze na powierzchni komórek (Rysunek 4Ai,4Aii). Poliploidia jest cechą charakterystyczną megakariocytów. Pr...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Metoda opisana w niniejszej pracy pozwala na ekstrakcję i oczyszczanie mysich MEP i MKp. Ważnym parametrem w optymalizacji protokołu było uzyskanie wystarczającej liczby komórek, które byłyby kompatybilne z większością testów molekularnych i komórkowych. Ogólna praktyka pobierania kości myszy w celu ekstrakcji komórek krwiotwórczych zwykle polega na pobieraniu zarówno kości udowych, jak i piszczelowych każdej myszy. Kość miednicy, kolejne źródło materiału krwiotwórczego, jest więc często pomijana. Powodem, dla którego ni...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy deklarują brak sprzecznych interesów finansowych.
Autorzy pragną podziękować Monique Freund, Catherine Ziessel i Ketty za pomoc techniczną. Prace te były wspierane przez ARMESA (Association de Recherche et Développement en Médecine et Santé Publique) oraz przez Grant ANR-17-CE14-0001-01 dla Henri.de la. Salle.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Igły o rozmiarze 21 BD | Microlance | 301155 | |
| 7AAD | Sigma-Aldrich | A9400 | |
| Przeciwciało Gr-1-biotyna | eBioscience | 13-5931-85 | Przeciwciało zubożenia magnetycznego |
| B220-biotyna | eBioscience | 13-0452-85 | Przeciwciało zubożenia magnetycznego |
| Mac-1-biotyna | eBioscience | 13-0112-85 | Magnetyczne zubożenie |
| Przeciwciało CD3e-biotyna | eBioscience | 13-0031-85 | Zubożenie magnetyczne |
| Przeciwciało CD4-biotyna | eBioscience | 13-9766-82 | Zubożenie magnetyczne |
| Przeciwciało CD5-biotyna | eBioscience | 13-0051-85 | Przeciwciało zubożenia magnetycznego |
| CD8a-biotyna | eBioscience | 13-0081-85 | Przeciwciało zubożenia magnetycznego |
| TER119-biotyna | eBioscience | 13-5921-85 | Przeciwciało zubożenia magnetycznego |
| CD127-biotyna | eBioscience | 13-1271-85 | Przeciwciało zubożenia magnetycznego |
| CD45-FITC | eBioscience | 11-0451-85 | Przeciwciało do sortowania komórek |
| CD45-PE | eBioscience | 12-0451-83 | Przeciwciało do sortowania komórek |
| TER119-APC | eBioscience | 17-5921-83 | Sortowanie komórek |
| Przeciwciało CD45-PECy7 | eBioscience | 25-0451-82 | Przeciwciało do sortowania komórek |
| CD45-biotyna | eBioscience | 13-0451-85 | Przeciwciało do sortowania komórek |
| CD9-FITC | eBioscience | 11-0091-82 | Przeciwciało do sortowania komórek |
| c-kit-APC | eBioscience | 17-1171-83 | Przeciwciało do sortowania komórek |
| Sca-1-PE | eBioscience | 12-5981-83 | Przeciwciało do sortowania komórek |
| CD16/32-PE | eBioscience | 12-0161-83 | Przeciwciało do sortowania komórek |
| CD150-PECy7 | eBioscience | 25-1502-82 | Pożywka hodowlana do sortowania komórek |
| StemSpan-SFEM | Technologie komórek macierzystych | #09650 | |
| Podkładka preparcyjna | Fisher Scientific | 10452395 | |
| DPBS | Life Technologies | 14190-094 | |
| Etanol | vWR Chemicals | 83813.360 | |
| Kleszcze | Euronexia | P-120-AS | |
| Szklana pipeta pasteura | Dutscher | 42011 | |
| Magnes : DynaMag-5 | Thermo Fisher Scientific | 12303D | |
| Koraliki magnetyczne: Dynabeads Owce Anti-Rat IgG | Thermo Fisher Scientific | 11035 | |
| Megacult Technologie komórek macierzystych | #04970 | ||
| MethoCult SF M3436 | Technologie komórek macierzystych | #03436 | |
| Surowica dla noworodków | Dutscher | 50750-500 | |
| Liza czerwonych krwinek rozwiązanie | BD Bioscience | 555899 | |
| Skalpele | Fisher Scientific | 12308009 | |
| Nożyczki | Euronexia | C-165-ASB | |
| Sterylne strzykawki 1 ml | BD Bioscience | 303172 | |
| Sterylne probówki 15 ml | Sarstedt | 62.554.502 | |
| Sterylne probówki polipropylenowe 5 ml | Falcon | 352063 | |
| Sterylne probówki polistyrenowe 5 ml | Falcon | 352054 | |
| Sterylne probówki z 70&mikro; m nasadka sitka do komórek | Falcon | 352235 | |
| Sterylna szalka Petriego | Falcon | 353003 | |
| Streptawidyna-APC-Cy7 | BD Nauki biologiczne | 554063 | Sortowanie komórek |
| Rolka rurowa | Benchmark Scientific | R3005 |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
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.