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.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
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.