October 18th, 2016
Микроглии фагоцитоза имеет решающее значение для поддержания гомеостаза тканей и недостаточной фагоцитарной функции были замешаны в патологии. Тем не менее, оценки функции микроглии в естественных условиях является технически сложной задачей. Мы разработали простой, но надежный метод для точного мониторинга и количественной оценки фагоцитарной потенциала микроглии в физиологической обстановке.
Общей целью этой процедуры является оценка фагоцитарной функции микроглии сетчатки in vivo. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области офтальмологии, например, изменяют ли определенные соединения фагоцитарную функцию микроглии в физиологических условиях. Основное преимущество этой методики заключается в том, что она использует проточную цитометрию, позволяющую быстро и точно провести количественный анализ микроглиального фагоцитоза.
Продемонстрировать процедуру мне будет помогать Сусуму Сакимото, постдок из моей лаборатории. Начните с загрузки иглы и шприца 33-го калибра 0,5 микролитрами раствора флуоресцентно меченых частиц. Затем поместите мышь под наркозом боком на мягкий материал под хирургическим микроскопом и подтвердите соответствующий уровень седации отсутствием реакции на защемление пальца ноги.
Затем с помощью щипцов осторожно надавите на одно веко, чтобы глазное яблоко слегка выскочило из глазницы. Затем возьмитесь за голову двумя пальцами чуть выше уха и за челюсть животного и осторожно растяните кожу параллельно векам, чтобы глаз был слегка выпуклым из глазницы. Интравитреальные инъекции являются сложной задачей, и если их неправильно выполнить, они приведут к смещенным и изменчивым результатам.
Чтобы уменьшить травматизацию глаза, удерживайте животное в устойчивом положении с минимальным движением головы. Чтобы проколоть глазное яблоко, аккуратно возьмитесь за мышь одной рукой. Затем найдите лимб роговицы, где соединяются роговица и склера, который виден в виде серого круга у пигментированных мышей.
Держа шприц в другой руке, введите иглу в лимб. Затем слегка втяните иглу, чтобы вытолкнуть небольшой объем стекловидной жидкости, и медленно нажмите на поршень, чтобы ввести частицы. Когда все шарики будут доставлены, медленно извлеките шприц, чтобы избежать рефлюкса введенного материала, и нанесите увлажняющие капли, чтобы сохранить глаз увлажненным, как только глаз вернется на место.
Затем поместите животное на грелку в собственную клетку с наблюдением до полного выздоровления. Через три часа после интравитреальной инъекции используйте щипцы под углом 45 градусов, чтобы мягко надавить на веко, чтобы проптоизировать глазное яблоко. Расположите щипцы за глазным яблоком и потяните.
Затем перенесите глазное яблоко в сухую область чашки Петри, содержащую небольшой объем PBS с кальцием и магнием под препарирующим микроскопом. И используйте один кончик сверхтонких щипцов, чтобы перфорировать глаз в роговичном лимбе. Затем, удерживая глазное яблоко тонкими щипцами под углом 45 градусов, используйте пружинные ножницы, чтобы разрезать вокруг лимба роговицы, пока не будет разрезана примерно половина окружности.
Перенесите глазное яблоко в PBS и используйте вторую пару тонких щипцов под углом 45 градусов, чтобы разорвать роговицу и склеру на части. Хрусталик и сетчатка кожи выйдут неповрежденными. Убедитесь, что хрусталик и сетчатка отделены друг от друга, и перенесите сетчатку в полистирольную пробирку объемом 5,4 миллилитра, содержащую два миллилитра PBS с кальцием и магнием.
Чтобы получить одноклеточную суспензию клеток сетчатки, используйте набор для диссоциации нейрональной ткани в соответствии с инструкциями производителя и ресуспендируйте клетки в 200 микролитрах окрашивающего буфера. Затем перенесите образец в одну лунку 96-луночной U-образной нижней пластины. После центрифугирования переверните планшет, чтобы отбросить надосадочную жидкость и заблокировать рецепторы ФК 25 микролитрами красящего буфера, содержащего антитела CD16, CD32, на лунку в течение пяти минут при комнатной температуре.
Далее пометьте клетки интересующими антителами в течение 15 минут при комнатной температуре в темноте. Затем гранулируйте ячейки и после этого промойте 200 микролитрами свежего красящего буфера на лунку. Теперь ресуспендируйте гранулы в 200 микролитрах буфера для окрашивания и красителя для жизнеспособности и перенесите образцы в пробирки с микротитром объемом 1,2 миллилитров.
Затем промыть лунки дополнительными 100 микролитрами красителя для окрашивания и красителя жизнеспособности и объединить промывки с соответствующими образцами для анализа методом проточной цитометрии. Этот метод может быть использован на 10-20-дневных постнатальных или взрослых мышах и может быть адаптирован для проверки влияния соединений и/или генетических манипуляций на микроглиальный фагоцитоз. Например, в этом эксперименте после внутрибрюшинной пробивки с различными дозами ЛПС было определено, что доза ЛПС в 1,42 мг на килограмм индуцирует статистически значимое увеличение процента фагоцитарной микроглии по сравнению с контрольной группой, подвергшейся воздействию.
После освоения этой техники ее можно выполнить за шесть часов, если она выполнена правильно. После этой процедуры можно использовать другие методы, такие как сортировка клеток с последующей количественной ПЦР или протеомным анализом, чтобы ответить на дальнейшие вопросы о различиях между фагоцитарной и нефагоцитарной микроглией в сетчатке. Разрабатывая эту технику, мы ожидаем, что теперь мы сможем дать возможность ученым, изучающим зрение и нейробиологов, продолжить изучение функции микроглиальных фагоцитов in situ и в физиологически значимом контексте.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
В данной статье представлена новая методика оценки фагоцитарной функции ретинальных микроглии in vivo. Используя анализатор проточного цитометра, исследователи могут получить быстрый и точный количественный анализ фагоцитоза микроглии, что необходимо для понимания гомеостаза тканей и патологии.
Quantitative assessment of retinal microglial phagocytic function using flow cytometry addresses a critical gap in CNS target validation and mechanistic de-risking for neuroinflammatory and neurodegenerative disease pipelines. This approach enables precise, reproducible measurement of microglial activity in physiologically relevant settings, supporting predictive confidence in early discovery and translational research. The method's adaptability and speed facilitate robust compound evaluation and portfolio triage for CNS and ophthalmology programs.
This flow cytometry-based assay integrates into the discovery-to-preclinical continuum, enabling hypothesis testing, compound screening, and translational research in CNS and ophthalmology pipelines.