Этот протокол обеспечивает анализ субпопуляций макрофагов в центральной нервной системе взрослого человека с помощью проточной цитометрии и полезен для изучения множественных маркеров, экспрессируемых этими клетками.
Методическая статья
Этот протокол обеспечивает анализ субпопуляций макрофагов в центральной нервной системе взрослого человека с помощью проточной цитометрии и полезен для изучения множественных маркеров, экспрессируемых этими клетками.
Многочисленные исследования продемонстрировали роль иммунных клеток, в частности макрофагов, в патологиях центральной нервной системы (ЦНС). В ЦНС имеются две основные популяции макрофагов: (i) микроглия, которые являются резидентными макрофагами ЦНС и получены из предшественников желточного мешка во время эмбриогенеза, и (ii) макрофаги, полученные из моноцитов (MDM), которые могут проникать ЦНС во время болезни и происходят от предшественников костного мозга. Роли каждой субпопуляции макрофагов различаются в зависимости от исследуемой патологии. Кроме того, нет консенсуса относительно гистологических маркеров или отличительных критериев, используемых для этих субпопуляций макрофагов. Однако анализ профилей экспрессии маркеров CD11b и CD45 методом проточной цитометрии позволяет отличить микроглию (CD11b + CD45 med ) от MDM (CD11b + CD45 high ). В этом протоколе показано, что центрифугирование градиента плотностиИ анализ проточной цитометрии может быть использован для характеристики этих субпопуляций макрофагов ЦНС и изучения нескольких интересующих маркеров, выраженных этими клетками, как мы недавно опубликовали. Таким образом, этот метод может способствовать нашему пониманию роли макрофагов в мышиных моделях неврологических заболеваний и может также использоваться для оценки воздействия лекарств на эти клетки.
Микроглия представляют собой паренхиматозные резидентные макрофаги центральной нервной системы (ЦНС). Они играют две ключевые функциональные роли: иммунную защиту и поддержание гомеостаза ЦНС. В отличие от MDM, которые постоянно обновляются из гемопоэтических стволовых клеток в костном мозге, микроглиальные клетки дифференцируются от примитивных гемопоэтических клеток-предшественников, происходящих из желточного мешка (YS), которые колонизировали мозг во время эмбрионального развития 1 , 2 , 3 . У грызунов фактор транскрипции Myb играет решающую роль в развитии всех моноцитов и макрофагов, полученных из костного мозга, но для микроглии, полученной из YS, этот фактор невозможен и дифференциация остается зависимой от фактора транскрипции PU.1 4 .
В здоровой ЦНС микроглия являются динамическими клетками, которые постоянно пробовали окружающую среду, scaNning и съемки для инвазионных патогенов или повреждения тканей 5 . Обнаружение таких сигналов инициирует путь к разрешению травмы. Микроглия быстро переключается с разветвленной морфологии на амебоидную, за которой следуют фагоцитоз и высвобождение различных медиаторов, таких как про-или противовоспалительные цитокины. Таким образом, в зависимости от их микроокружения активированная микроглия может приобретать спектр различных состояний прайминга.
Микроглии глубоко влияют на развитие и прогрессирование многих неврологических расстройств. Показано, что в моделях грызунов болезни Альцгеймера (AD) 7 , амиотрофическом боковом склерозе (АЛС) 8 , рассеянном склерозе (РС) 9 или болезни Паркинсона (ПД) 10 микроглия играет двойную роль, либо индуцируя пагубную нейротоксичность, либо действуя В нейропротекторном режиме, который зависит отN конкретное заболевание, стадию заболевания и зависит ли заболевание от системного иммунного отделения 7 , 8 , 9 , 10 , 11 . Большинство поражений ЦНС, наблюдаемых при перечисленных выше заболеваниях, содержат гетерогенную популяцию миелоидных клеток, включая не только паренхиматозную микроглию, но также периваскулярные и менингиальные макрофаги, а также ЦНС, проникающие в МДМ. Эти типы клеток могут дифференциально вносить свой вклад в патофизиологические механизмы, связанные с травмой и восстановлением 7 , 12 , 13 , 14 , 15 . Нынешняя задача исследователей, изучающих эти модели болезней, заключается в том, чтобы установить, проникают ли периферические моноциты и макрофаги в ЦНС, и если да,Пахать резидентную микроглию из этих клеток. Действительно, микроглиальные клетки очень пластичны; Когда они активируются, микроглии повторно выражают маркеры, которые обычно экспрессируются периферическими моноцитами и макрофагами. Поэтому проблема связана с идентификационными маркерами, которые могут отличать резидентную микроглию от инфильтрирующих моноцитов и макрофагов.
Различение этих популяций на срезах мозга с помощью иммуногистологических применений ограничено из-за отсутствия специфических антител. Однако проточный цитометрический анализ является эффективным методом оценки экспрессии нескольких маркеров и различения клеточных популяций (например, лимфоцитов, макрофагов / MDM CD11b + CD45 и микроглии CD11b + CD45 med ), а также субпопуляций клеток 16 , 17 , 18 . В этом протоколе описаны процедуры выделенияМононуклеарных клеток из ЦНС у мышей в моделях неврологических заболеваний с использованием оптимизированной диссиации ферментативной ткани и центрифугирования градиента плотности; А также способ дифференциации популяций микроглии и МДМ в ЦНС с использованием проточной цитометрии.
Другой подход заключается в том, чтобы устранить миелин и очистить клетки с помощью магнитных гранул, конъюгированных с конкретными антителами 19 , 20 , 21 . Удаление миелина с использованием антимиелиновых магнитных шариков является более дорогостоящим и влияет на жизнеспособность и выход изолированных клеток 22 . Эта стадия и следующее иммуномагнитное разделение микроглии ограничивают дальнейшие исследования конкретных популяций иммунных клеток 21 , 22 .
Эти процедуры обеспечивают простой способ изучения субпопуляций макрофагов при развитии болезней иДля определения эффектов лекарственного средства или модификаций генов на фенотипах макрофагов и состояниях активации.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Все методы, описанные здесь, были одобрены Комитетом по институциональному уходу и использованию животных в Институте ICM и Дарвинским французским комитетом по этике животных и охватываются протоколом 01407.02.
1. Подготовка
2. Перфузия и рассечение
3. Диссоциация клеток
4. Градиент плотности
5. Маркировка клеток для проточной цитометрии
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
После центрифугирования градиента плотности и окрашивания антител клетки были получены на проточном цитометре и проанализированы с использованием стратегии морфологического стробирования следующим образом. Первый затвор был определен в области прямой развертки (FSC-A) с точечной графикой по сравнению с форвардной-рассеянной-высотой (FSC-H), чтобы различать отдельные ячейки из дублетов ( рисунок 3A ). Затем одиночные клетки были закрыты на у...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Было продемонстрировано, что микроглия и МДМ имеют различные функции и фенотипы в ЦНС, и поэтому идентификация и анализ этих субпопуляций макрофагов необходимы для лучшего понимания неврологических заболеваний 9 , 18 , 25 . Анализ проточной цитометрии с использованием двух маркеров (CD11b и CD45) позволяет проводить различие между каждой субпопуляцией ( рис. 3C ). Ранее эта стратегия была проверена...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторам нечего раскрывать
Эта работа была поддержана грантами от Agence Nationale pour la Recherche (ANR-12-MALZ-0003-02-P2X7RAD), Ассоциации France Alzheimer и Bpifrance. Наша лаборатория также поддерживается Inserm, CNRS, Université Pierre et Marie-Curie и программой «Investissements d'avenir» ANR-10-IAIHU-06 (IHU-A-ICM). Мы хотели бы поблагодарить помощь основного объекта культуры CELIS.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 5-месячные мыши | Janvier | C57BL/6J | |
| Liberase TL Research Grade | Sigma-Aldrich | 5401020001 | фермент пищеварения |
| Deoxyribonuclease I из поджелудочной железы крупного рогатого скота | Sigma-Aldrich | DN25 | |
| Percoll | GE Healthcare Life Sciences | 17-0891-01 | Градиент плотности средний |
| Cell Strainer размер 70 &микро; m Нейлон | Corning | 731751 | |
| Venofix 25 г | BRAUN | 4056370 | |
| поршневой шприц 10 мл | Terumo | SS+10ES1 | |
| Пастеровская пипетка 230 мм | Dustcher | 20420 | |
| 1,5 мл туба | Eppendorf | 0030 123,328 | |
| 15 мл туба | TPP | 91015 | |
| 50 мл туба | TPP | 91050 | |
| 5 мл полистирольная круглая донная трубка | BD Falcon | 352054 | |
| D-PBS (1x) без Ca2+/Mg2+ | Thermo Fisher Scientific | 14190-094 | |
| D-PBS (10x) без Ca2+/Mg2+ | Thermo Fisher Scientific | 14200-067 | |
| Фетальная бычья сыворотка | Thermo Fisher Scientific | 10270-106 | |
| EDTA | Sigma-Aldrich | E4884 | |
| Сывороточный раствор альбумина крупного рогатого скота 30% | Sigma-Aldrich | A7284 | |
| Параформальдегид 32% раствор | Электронная микроскопия | Науки 15714-S | Осторожно -токсичный |
| сапонин | Sigma-Aldrich | S2002 | |
| Азид натрия | Sigma-Aldrich | 47036 | |
| PerCPCy5.5 Крыса антимышиный CD11b (клон M1/70) | eBioscience | 45-0112 | |
| Крыса IgG2b K Контроль изотипа PerCP-Cyanine5.5 | eBioscience | 45-4031 | |
| BV421 Крыса антимышиный CD45 (клон 30-F11) | BD Biosciences | 563890 | |
| BV421 Крыса IgG2b, κ Контроль изотипа RUO | BD Biosciences | 562603 | |
| Rabbit anti-mouse TMEM119 (clone28 - 3) | Abcam | ab209064 | |
| AlexaFluor 647 Donkey anti-rabbit IgG | Life Technologies | A31573 | |
| Anti-Mouse CD16/CD32 Purified | eBioscience | 14-0161 | Mouse Fc Block |
| Fixable Dead Cell Stain Kit Наборы для окрашивания мертвых клеток | Invitrogen | L34969 | |
| Мышь CCR2 APC-конъюгированное антитело | R& D | FAB5538A | |
| Rat IgG2B APC-конъюгированный контроль изотипа | R& D | IC013A | |
| Мышь CX3CR1 PE-конъюгированное антитело | R& D | FAB5825P | |
| козьи IgG PE-конъюгированные антитела | R& D | IC108P | |
| Центрифуга | Eppendorf | 5804R | |
| Клеточный анализатор | BD Biosciences | BD FACSVERSE | |
| Программное обеспечение для анализа данных | FlowJo LLC | FlowJo | |
| Тонкие ножницы | F.S.T | 14090-11 | |
| Стандартные щипцы | F.S.T | 11000-13 | |
| Ножницы Майо | F.S.T | 14010-15 | |
| Пинцы Dumont #5 | F.S.T | 11251-20 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение