Summary

Knochenmark-abgeleiteten Makrophagen-Produktion

Published: November 22, 2013
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Summary

Makrophagen sind seit langem als eine kritische Komponente der angeborenen und erworbenen Immunantworten erkannt. Die jüngste Explosion des Wissens im Zusammenhang mit evolutionären, genetischen und biochemischen Aspekte der Interaktion zwischen Makrophagen und Mikroben hat die wissenschaftliche Aufmerksamkeit auf Makrophagen erneuert. Dieser Artikel beschreibt eine Methode, um Makrophagen aus Knochenmark der Maus zu unterscheiden.

Abstract

Makrophagen sind wichtige Komponenten der angeborenen und adaptiven Immunreaktionen, und sie sind die erste Verteidigungslinie gegen fremde Eindringlinge durch ihre starke mikrobizide Aktivitäten. Makrophagen sind im Körper weit verteilt sind und in den lymphatischen Organen vorhanden sind, Leber, Lunge, Magen, Darm, Zentralnervensystem, Knochen und Haut. Aufgrund ihrer Verteilung, nehmen sie an einer Vielzahl von physiologischen und pathologischen Prozessen. Makrophagen sind sehr vielseitige Zellen, die in der Lage, Veränderungen der Mikroumgebung zu erkennen und Gewebe-Homöostase aufrecht zu erhalten. Zahlreiche Krankheitserreger haben Mechanismen entwickelt, um Makrophagen als Trojanische Pferde, um zu überleben, replizieren und infizieren Menschen und Tiere und über den gesamten Körper ausbreiten. Die jüngste Explosion des Interesses an evolutionären, genetischen und biochemischen Aspekte der Wirt-Pathogen-Interaktionen hat die wissenschaftliche Aufmerksamkeit in Bezug auf Makrophagen erneuert. Hier beschreiben wir eineVerfahren, um aus murinen Knochenmark, die eine große Anzahl von Makrophagen für die Untersuchung von Wirt-Pathogen-Interaktionen wie auch andere Prozesse zur Verfügung stellt isolieren und kultivieren Makrophagen.

Introduction

Ein wesentlicher Aspekt der Makrophagenfunktion ist ihre Rolle bei der angeborenen und erworbenen Immunität. Aufgrund ihrer Fähigkeit, inerte Partikel, Bakterien oder Parasiten phagozytieren, Makrophagen eine erste Linie der Verteidigung gegen fremde Eindringlinge. Einmal verinnerlicht, werden Mikroben innerhalb Phagolysosomen abgebaut. Makrophagen Signale für Rekrutierung und Antigene senden auch auf andere Immunzellen wie T-Lymphozyten. Makrophagen aus Monozyten abgeleitet. Monozyten im Knochenmark von myeloischen Stammzellen entstehen und wandern in peripherem Blut und verschiedenen Geweben, wo sie sich zu Makrophagen differenzieren. Es wird geschätzt, dass eine gesunde erwachsene Maus ungefähr 10 8 Makrophagen, die durch den Körper in verschiedenen Organen und Geweben (Tabelle 1) 1,2 verteilt sind. Makrophagen zeigen große phänotypische und funktionelle Vielfalt wegen ihrer Fähigkeit, ihre Mikroumgebung 3,4 anzupassen. Die wichtigste macrophage Eigenschaft ist ihre mikrobizide Aktivität, die durch ihre Fähigkeit definiert ist, Mikroben phagozytieren und zerstören sie. Die phagozytische Reaktion wird durch die Aktivierung von komplexen Signalnetzwerke, die durch mikrobielle Kontakt stimuliert definiert; somit Makrophagen modulieren Genexpression geeignet in Reaktion auf diverse Stimuli. Nach Phagozytose, sind Mikroben in einer Struktur namens Phagolysosom eliminiert, jedoch haben viele pathogene Mikroben Strategien entwickelt, um die Funktion von Makrophagen mikrobizide 5 zu untergraben. Die Vielfalt der Subversion Mechanismen, die von verschiedenen Mikrobenarten genutzt werden, ist ein Beleg für die Komplexität des Prozesses phagocytic 6 und Phagolysosom Biogenese. Infektionskrankheiten sind große Gesundheitsprobleme und zahlreiche Mechanismen und Moleküle teilnehmen Makrophagen antimikrobielle Aktivitäten. Weiterhin können die Ziele der mikrobiziden Eigenschaften, die durch Mikroben fallen sind unbekannt bleiben, und so gibt es eine Explosion von Interesse in der evolutionären, genetischen und biochemischen Aspekte der Wirt-Pathogen-Interaktionen, die wissenschaftliche Aufmerksamkeit in Bezug auf Makrophagen erneuert hat. Gegenwärtig wird der Großteil der Forschung auf dem Gebiet von Makrophagen-Zellinien, die aus primären Makrophagen in der phagozytischen Aktivität der Cytokine Produktion und die Regulierung des oxidativen Burst unterscheiden geführt. Außerdem sind sie für die Mikroskopie weniger geeignet. Um die Interaktion Makrophagen-Erreger zu untersuchen, wird empfohlen, primären Makrophagen, wie Knochenmarkmakrophagen (BMDMs), die mehrere physiologische Funktionen aufweisen verwenden. Darüber hinaus ist es möglich, über gentechnisch veränderte BMDMs arbeiten, weil diese Makrophagen könnte direkt aus transgenen Mäusen isoliert und mit der Verfügbarkeit von neuen Technologien wie lentivirale Transfektion ihrer Genexpressionsprofil durch Gen-Überexpression oder RNA-Interferenz geändert werden. Hier beschreiben wir ein Verfahren zur Maus-Knochen m unterscheidenPfeil in Makrophagen, die eine große Anzahl von Makrophagen in 7 Tagen für verschiedene Funktions bieten wird analysiert, wie die Proteomik 7, 8 Transkriptomik, studiert intrazellulären Transport 9, 10 dynamische Studien, genetische Screens (RNAi) und Drogen 11.

Protocol

Ethikerklärung Das Protokoll für die Behandlung der Tiere wurde von unseren institutionellen Tierethikkommission "Conseil Scientifique du Centre de Formation et de Recherche Experimentelle medizinisch-Chirurgical" genehmigt (CFREMC, Projektgenehmigung 10-300122013 Eric Ghigo) von Aix-Marseille-Universität in Übereinstimmung mit den Regeln von Dekret Nr. 87-848 von 1987.10.19. Die Experimente wurden an der Faculté de Médecine de la Timone (Experimentieren Zulassungsnummer 13.385 …

Representative Results

Das Ziel dieser Methode war, einfach in wenigen Tagen erhalten, eine große Anzahl von Makrophagen. Die Knochenmarkzellpräparation ist in Fig. 1 dargestellt. Bones aus dem Hinterbein wurden gesammelt und in einem Mörser zerschlagen. Wenn die Makrophagen wurden aus dem Knochenmarkszellpräparat entfernt wurden Knochenmarkzellen mit GM-CSF (Tag 0) inkubiert. Nach 3 Tagen sind die Zellen, die vor rund und nicht-adhärenten Kultur waren, beginnen, in Makrophagen zu differenzieren und zu halten (Ab…

Discussion

Das hierin beschriebene Protokoll Informationen ein Verfahren, eine große Anzahl von BMDMs erzeugen. BMDM Primärzellen und die biologische Funktion und die Eigenschaften von Makrophagen aus Monozyten differenziert da reifen, im Gegensatz zu Makrophagen-Zelllinien, die unreif sind. BMDMs kann genetisches Screening (RNAi), Drogen-Screening, funktionelle Studien, Wirt-Pathogen-Interaktionsstudien und viele andere Bereiche der Untersuchung verwendet werden.

Die hierin präsentierten Verfahren …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Diese Arbeit wurde vom CNRS (PICS 2012-2014 auf EG) und durch einen Zuschuss aus der Region Kampanien (LR n.5, 28.03.2002 um Giovanna Mottola) unterstützt. Filippo Conti ist Mitglied des Wissenschaftlichen Zusammenarbeit Foundation'' Infectiopole Sud.'' Nicola Boucherit ist ein Fellow der Französisch Ministerium für Forschung und Technologie. Die Finanzierungsquellen hatten keine Rolle in dem Studiendesign, Datenerhebung, Datenanalyse, Entscheidung zur Veröffentlichung oder Manuskripterstellung.

Materials

Name of Material/Equipment Company Catalog Number Comments/Description
DMEM Gibco Life Technologies 21969-035
Fetal Calf Serum Gibco Life Technologies 10270
Penicillin/Streptomycin Gibco Life Technologies 15070
Glutamine Gibco Life Technologies 25030-024
PBS (10x) Lonza BEM515F
Red Blood Cell Lysis buffer Sigma R7757
Cell strainer 70 μm Nylon BD Falcon 352350
Cell strainer 40 μm Nylon BD Falcon 352340
50 ml tubes any supplier n/a
15 ml tubes any supplier n/a
Petri dishes (100/20 mm) any supplier n/a culture treated
Petri dishes (35/10 mm) any supplier n/a

References

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Cite This Article
Trouplin, V., Boucherit, N., Gorvel, L., Conti, F., Mottola, G., Ghigo, E. Bone Marrow-derived Macrophage Production. J. Vis. Exp. (81), e50966, doi:10.3791/50966 (2013).

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