Первичные культуры микроглии обычно используются для оценки новых противовоспалительных молекул. Настоящий протокол описывает воспроизводимый и релевантный метод магнитной изоляции микроглии от новорожденных детенышей.
Методическая статья
* These authors contributed equally
Первичные культуры микроглии обычно используются для оценки новых противовоспалительных молекул. Настоящий протокол описывает воспроизводимый и релевантный метод магнитной изоляции микроглии от новорожденных детенышей.
Микроглия, как макрофаги-резиденты мозга, имеют основополагающее значение для нескольких функций, включая реакцию на стресс окружающей среды и гомеостаз мозга. Микроглия может принимать большой спектр фенотипов активации. Кроме того, микроглия, которая поддерживает провоспалительный фенотип, связана как с нейроразвитием, так и с нейродегенеративными расстройствами. Исследования in vitro широко используются в исследованиях для оценки потенциальных терапевтических стратегий в конкретных типах клеток. В этом контексте изучение активации микроглии и нейровоспаления in vitro с использованием первичных культур микроглии более актуально, чем линии микроглиальных клеток или микроглии, полученные из стволовых клеток. Однако использование некоторых первичных культур может страдать от отсутствия воспроизводимости. Этот протокол предлагает воспроизводимый и релевантный метод магнитного выделения микроглии от новорожденных детенышей. Здесь демонстрируется активация микроглии с использованием нескольких стимулов через 4 ч и 24 ч путем количественного определения экспрессии мРНК и фагоцитарного анализа Cy3-шариков. Ожидается, что текущая работа обеспечит легко воспроизводимый метод выделения физиологически значимой микроглии от стадий развития несовершеннолетних.
Микроглии представляют собой резидентные макрофагоподобные клетки центральной нервной системы, полученные из эритропоэтических предшественников желточного мешка, которые мигрируют в нейроэпителий во время раннего эмбрионального развития1. Помимо своих иммунных функций, они также играют значительную роль во время нервного развития, особенно для синаптогенеза, гомеостаза нейронов и миелинизации2. Во взрослом возрасте микроглия развивает длительные клеточные процессы для непрерывного сканирования окружающей среды. В случае разрывов гомеостаза, таких как черепно-мозговая травма или заболевание головного мозга, микроглия может изменить свой морфологический вид, чтобы принять амебоидную форму, мигрировать в поврежденную область, увеличить и высвободить многие цитопротекторные или цитотоксические факторы. Микроглии имеют гетерогенные состояния активации в зависимости от стадии их развития и типа полученной травмы 3,4,5. В этом исследовании эти состояния активации широко классифицируются на три различных фенотипа: провоспалительные / фагоцитарные, противовоспалительные и иммунорегуляторные, имея в виду, что в действительности ситуация, вероятно, будет более сложной6.
Изучение in vivo активации микроглии и скрининг нейропротекторных стратегий на ранних стадиях развития мозга может быть сложной задачей из-за (1) хрупкости животных перед отъемом и (2) низкого количества клеток микроглии. Поэтому исследования in vitro на микроглии широко используются для токсичности 7,8,9, нейропротекторных стратегий 5,10,11,12,13,14 и ко-культур 15,16,17,18,19,20,21 . В исследованиях in vitro могут использоваться либо линии микроглиальных клеток, микроглия, полученная из стволовых клеток, либо первичная культура микроглии. Все эти подходы имеют свои преимущества и недостатки, а выбор зависит от исходного биологического вопроса. Преимуществами использования первичных культур микроглии являются однородный генетический фон, история без патогенов и контроль времени, когда микроглия стимулируется после смерти животных22.
На протяжении многих лет были разработаны различные методы (проточная цитометрия, встряхивание или магнитная маркировка) для культивирования первичной микроглии из грызунов, как новорожденных, так и взрослых 23,24,25,26,27,28,29. В настоящей работе выделение микроглии из детенышей новорожденных мышей выполняется с использованием ранее описанной технологии сортировки клеток с магнитной активацией с использованием покрытого микрогранулами антимышьего CD11b 25,27,29. CD11b представляет собой интегрин-рецептор, экспрессируемый на поверхности миелоидных клеток, включая микроглию. Когда в мозге нет воспалительных проблем, почти все клетки CD11b + являются микроглией30. По сравнению с другими ранее опубликованными методами 23,24,25,26,27,28,29, настоящий протокол уравновешивает немедленный анализ активации микроглии ex vivo и общую культуру первичной микроглии in vitro. Таким образом, микроглии (1) выделяют на послеродовой день (P)8 без удаления миелина, (2) культивируют без сыворотки и (3) подвергают воздействию siRNA, miRNA, фармакологических соединений и/или воспалительных стимулов только через 48 ч после выделения мозга. Каждый из этих трех аспектов делает текущий протокол актуальным и быстрым. Прежде всего, использование детской микроглии позволяет получать динамические и реакционноспособные жизнеспособные клетки в культуре, не требуя дополнительного этапа демиелинизации, который потенциально может модифицировать реактивность микроглии in vitro. Настоящий протокол направлен на то, чтобы максимально приблизиться к физиологической среде микроглии. Действительно, микроглия никогда не сталкивается с сывороткой, и этот протокол также не требует использования сыворотки. Более того, воздействие микроглии уже через 48 ч после посева предотвращает потерю ими физиологических способностей.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол был одобрен, и все животные были обработаны в соответствии с институциональными руководящими принципами Национального института святого и научно-исследовательского исследования (Инсерм, Франция). Представлена магнитная изоляция микроглии из мозга 24 детенышей мышей OF1 (как самцов, так и самок) при Р8, разделенных на 6-луночную, 12-луночную или 96-луночную пластины. Экспериментальные работы выполнялись под капотом для поддержания стерильных условий.
1. Приготовление стерильных растворов для выделения и культивирования клеток
2. Рассечение мозга
3. Диссоциация мозга и магнитная микроглиальная изоляция
ПРИМЕЧАНИЕ: Все клеточные манипуляции и повторные суспензии должны выполняться с пипеткой 1000 мкл с большой осторожностью. Применение высокого механического воздействия может активировать или убить клетки микроглии.
4. Клеточная стимуляция
5. Экстракция мРНК и анализ RT-qPCR
6. Фагоцитарный анализ
7. Контроль качества чистоты
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Микроглия - это резидентный макрофаг ЦНС, который активируется при воздействии экологических проблем (травма, токсичные молекулы, воспаление) 4,5,6,34 (Рисунок 3A). Исследования in vitro на микроглии обычно используются для оценки клеточно-автономных механизмов, связанных с этими экологическими проблемами, и характеризуют состояние активации после фармакол...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
В настоящей работе представлена первичная культура микроглиальных клеток с использованием магнитно отсортированных клеток CD11b+. В дополнение к функциональной оценке микроглии (RT-qPCR и фагоцитарные анализы) также определялась чистота микроглиальной культуры.
Классические культуры клеток микроглии обычно генерируются из мозга новорожденных грызунов P1 или P2 и совместно культивируются с астроцитами в течение не менее 10 дней. Затем микроглии отделяются механически с помощью орбитального шейк...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Рисунки были созданы с помощью BioRender. Исследования финансируются Inserm, Université de Paris, Horizon 2020 (PREMSTEM-874721), Fondation de France, Fondation ARSEP, Fondation pour la Recherche sur le Cerveau, Fondation Grace de Monaco и дополнительным грантом от Investissement d'Avenir -ANR-11-INBS-0011-NeurATRIS и Investissement d'Avenir -ANR-17-EURE-001-EUR G.E.N.E.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Антимышь ACSA-2 PE Vio 615 | Miltenyi Biotec | 130-116-246 | |
| Антимышь CD11b BV421 | Sony Biotechnology | 1106255 | |
| Мышь CD45 BV510 | Sony Biotechnology | 1115690 | |
| Антимышь CX3CR1 PE Cy7 | Sony Biotechnology | 1345075 | |
| Мышь NeuN PE | Milli-Mark | FCMAB317PE | |
| anti mouse O4 Vio Bright B515 | Miltenyi Biotec | 130-120-016 | |
| BD Cytofix/Cytoperm набор для пермеабилизации | BD Biosciences | 554655 | |
| бычьей сыворотки Альбумин | Miltenyi Biotec | 130-091-376 | |
| CD11b (микроглия) Микрогранулы, h, m | Miltenyi Biotec | 130-093-634 | |
| Конфокальный микроскоп | Leica TCS SP8 | ||
| D-PBS (10x) | Thermo Scientific | 14200067 | |
| EDTA | Sigma-Aldrich | E1644 | |
| Falcon Cell culture 12-луночный планшет, плоское дно + крышка | Dutscher | 353043 | |
| Falcon Cell culture 96-луночный планшет, плоское дно + крышка | Dutscher | 353072 | |
| Falcon пробирки 50 мл | Dutscher | 352098 | |
| Реагент блокирующий Fc (Мышь CD16/32) | BD Biosciences | 553142 | |
| Флуоресцентный микроскоп | Nikon ECLIPSE TE300 | ||
| gentleMACS C Tubes (4 x 25 пробирок) | Miltenyi Biotec | 130-096-334 | |
| gentleMACS Octo Dissociator с нагревателями | Miltenyi Biotec | 130-096-427 | |
| Сбалансированный солевой раствор Хэнкса (HBSS) +CaCl2 +MgCl2 10x | Thermo Scientific | 14065049 | |
| Hanks' Balanced Salt Solution (HBSS) -CaCl2 -MgCl2 10x | Thermo Scientific | 14185045 | |
| iQ SYBR Green Supermix | Bio-rad | 1725006CUST | |
| Iscript c-DNA синтез | Bio-rad | 1708890 | |
| Латексные шарики, аминомодифицированный полистирол, флуоресцентный красный | Sigma-Aldrich | L2776-1mL | |
| Липополисахариды (ЛПС) из Escherichia coli O55:B5 | Sigma-Aldrich | L2880 | |
| Macrophage-SFM бессывороточная среда | Thermo Scientific | 12065074 | |
| MACS BSA Stock Solution | Miltenyi Biotec | 130-091-376 | |
| MACS SmartStrainers (70 μ m), 4 x 25 шт | Miltenyi Biotec | 130-110-916 | |
| Мышь IgG1 PE | Millipore | MABC002H | |
| Мышь IgG2a PE Cy7 | Sony Biotechnology | 2601265 | |
| Мышь IL1 beta | Miltenyi Biotec | 130-101-684 | |
| Multi-24 Колонные блоки | Miltenyi Biotec | 130-095-691 | |
| MultiMACS Cell24 Сепаратор | Miltenyi Biotec | ||
| Набор для диссоциации нервной ткани - Papain | Miltenyi Biotec | 130-092-628 | |
| Nucleocounter NC-200 | Chemometec | ||
| Nucleospin RNA Plus XS | Macherey Nagel | 740990.5 | |
| Nun EZFlip Top Конические центрифужные пробирки | Thermo Scientific | 362694 | |
| OPTILUX чашка Петри - 100 x 20 мм | Dutscher | ||
| Pé нициллин-стрептомицин (10 000 Ед/мл) | Thermo Scientific | 15140122 | |
| крысы IgG2b, k BV421 | BD Biosciences | 562603 | |
| крысы IgG2b, k BV510 | Sony Biotechnology | 2603230 | |
| контроль REA (S) PE vio 615 | Miltenyi Biotec | 130-104-616 | |
| контроль REA (S) Vio Bright B515 | Miltenyi Biotec | 130-113-445 | |
| Рекомбинантный мышиный ИФН-гамма белок | R& D System | 485-MI | |
| Рекомбинантная мышиная мышь IL-10 Protein R | & D System | 417-ML | |
| Рекомбинантный мышиный белок IL-4 R | & D System | 404-ML | |
| RIPA Buffer | Sigma-Aldrich | R0278 | |
| Зонд жизнеспособности (FVS780) | BD Biosciences | 565388 |
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