Birincil hücre kültürü, in vitro mikroglial biyolojiyi incelemek için birincil olarak kullanılan yaklaşımlardan biridir. Burada, fare doğum sonrası 1. günden (P1) P4'e kadar basit ve hızlı mikroglia izolasyonu için bir yöntem geliştirdik.
Yöntem makalesi
* These authors contributed equally
Birincil hücre kültürü, in vitro mikroglial biyolojiyi incelemek için birincil olarak kullanılan yaklaşımlardan biridir. Burada, fare doğum sonrası 1. günden (P1) P4'e kadar basit ve hızlı mikroglia izolasyonu için bir yöntem geliştirdik.
Mikroglia, merkezi sinir sistemindeki (CNS) mononükleer fagositlerdir ve homeostazın korunmasında ve CNS'deki enflamatuar sürecin düzenlenmesinde kilit rol oynar. Mikroglial biyolojiyi in vitro olarak incelemek için, primer mikroglia, ölümsüzleştirilmiş mikroglial hücre hatlarına kıyasla büyük avantajlar gösterir. Bununla birlikte, doğum sonrası fare beyninden mikroglia izolasyonu nispeten daha az verimli ve zaman alıcıdır. Bu protokolde, yenidoğan fare beyninden primer mikroglia'yı izole etmek için hızlı ve takip etmesi kolay bir yöntem sunuyoruz. Bu protokolün genel adımları arasında beyin diseksiyonu, birincil beyin hücre kültürü ve mikroglia izolasyonu bulunur. Bu yaklaşımı kullanarak, araştırmacılar yüksek saflıkta birincil mikroglia elde edebilirler. Ek olarak, hasat edilen birincil mikroglia, lipopolisakkaritler tehdidine yanıt verebildi ve bu da bağışıklık fonksiyonlarını koruduklarını gösterdi. Toplu olarak, primer mikroglia'yı yüksek saflıkta verimli bir şekilde izole etmek için basitleştirilmiş bir yaklaşım geliştirdik, bu da in vitro olarak çok çeşitli mikroglial biyoloji araştırmalarını kolaylaştırır.
Merkezi sinir sistemindeki (CNS) yerleşik bağışıklık hücreleri olan mikroglia, nöropatolojik zorluklara yanıt veren homeostazın korunmasında çok önemli roller oynar1. Son zamanlarda, örneğin Alzheimer hastalığında mikroglia'nın fizyolojik işlevlerini anlamak için yoğun araştırmalar yapılmıştır2. Şu anda, CNS gelişimi, yaşlanma ve hastalık sırasında elde edilen tek hücreli çözünürlükte mikroglia'nın transkripsiyonel profili, sağlıklı ve hastalıklı beyinlerde mikroglial fonksiyonun daha iyi anlaşılmasını sağlar3. Önceki çalışmalar, AD ve diğer nörodejeneratif hastalıklardahastalıkla ilişkili bir mikroglial alt tip tanımlamıştır 4,5,6. Bu alt popülasyon, amiloid β (Aβ) birikimine yakındır. Fagositoz ve lipid metabolizması ile ilişkili genlerin (örneğin, Apoe, Tyrobp) bu popülasyonlarda yukarı regüle olduğu bulunmuştur 6,7. Bununla birlikte, mikrogliadaki dinamik moleküler profil değişikliklerini düzenleyen hücre altı süreçler, hücre dışı ve hücre içi sinyal yolakları tam olarak anlaşılamamıştır. Özellikle, nörodejeneratif hastalıklarda kronik mikroglial aktivasyonun altında yatan mekanizma hala belirsizliğini korumaktadır. Bu nedenle, mikroglia ile ilgili hücresel mekanizmaları anlamak çok önemlidir, çünkü mikroglia yanıtları beyin gelişimine ve nörodejenerasyonun ilerlemesine açıkça katkıda bulunur.
Mikroglia'yı incelemek için birkaç in vivo ve in vitro araç olmasına rağmen, hala bazı sınırlamalar vardır. Hücre içi sinyal yollarını aydınlatmak için western blot gibi rutin deneyler yapmak için yüksek saflıkta yeterince büyük sayıda mikroglial hücre elde etmek teknik olarak zordur. Birincil mikroglia kültürü, mikroglia biyolojisini incelemek için alternatif bir yol sağlar. Kültürlenmiş primer mikroglia, gen manipülasyonundan sonra mikroglial fagositik kapasiteyi analiz etmek ve enflamatuar uyaranlara yanıt olarak pro- ve anti-inflamatuar sitokin üretimini ve beyindeki rollerini anlamak için diğer biyolojik yönleri değerlendirmek için uygulanabilir8. Burada, sağlıklı ve saf primer mikroglial hücreler elde etmek için kritik olan adımlara vurgu yaparak, yenidoğan fare beyninden primer mikroglia izolasyonu ve kültürü için yeni bir protokol sunuyoruz ve adım adım bir talimat açıklıyoruz.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tüm hayvan prosedürleri, Şanghay Jiao Tong Üniversitesi'ndeki Hayvan Araştırmaları Komitesi ve Laboratuvar Hayvanları Bakımı Kurumsal Yönetim Paneli tarafından onaylandı. Hayvanların çektiği acıyı en aza indirmek için her türlü çaba gösterilmiştir.
1. Kültür tamponu, şişeler ve lamellerin hazırlanması
2. Fare beyninin diseksiyonu
NOT: Protokolün etkinliğini değerlendirmek için, burada microglia9'u izlemek için CX3CR1GFP knock-in fareler kullandık. CX3CR1GFP/GFP fareleri ve 2 ila 8 aylık vahşi tip C57BL/6J dişiler, CX3CR1+/GFP fareleri oluşturmak için çaprazlandı, her ikisi de orijinal olarak ticari kaynaklardan elde edildi. Fareler, Şanghay Jiao Tong Üniversitesi'nde belirli bir patojen içermeyen (SPF) ortamda 12-12 saatlik bir aydınlık-karanlık döngüsü altında barındırıldı. Doğum sonrası 1. günden 4. güne kadar olan yavrular bu protokol için kullanılabilir.
3. Karışık birincil hücreleri tohumlayın
4. Birincil mikroglia toplanması
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu protokol, bazı değişikliklerle daha önce açıklanan yöntemlere dayanmaktadır11. İzole edilmiş mikroglia'nın canlılığını ve saflığını artırmak için ipuçları aşağıdaki gibi listelenmiştir. Öncelikle doku izolasyonu ve hücre kültürü için kullanılan tamponları hazırlarken kontaminasyonu önlemeye özen gösterin. Ameliyat aletlerinin, kapların ve plastik ekipmanın steril olduğundan emin olun. Genellikle, çapraz kontaminasyonu önlemek için beyin diseksiyonunu genel hücr...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tüm yazarlar herhangi bir çıkar çatışması olmadığını açıkladı. Tüm yazarlar rekabet eden hiçbir finansal çıkar beyan etmemektedir.
Yazarlar, COVID-19 salgınıyla mücadele eden kahramanlara saygılarını sunmak istiyor. Yazarlar, mükemmel laboratuvar yönetimi için Fang Lei'ye (Fudan Üniversitesi), mikroglia izolasyonu tartışması için Dr. Zikai Zhou, Dr. Jing Li ve Dr. Guiqing He'ye (Şanghay Ruh Sağlığı Merkezi) teşekkür eder. Son olarak, yazarlar bu çalışmada kurban edilen tüm hayvanlara minnettarlıklarını ve saygılarını göstermektedir. Bu çalışma, Çin Ulusal Anahtar Ar-Ge Programı (Hibe No. 2017YFC0111202) (BP), Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (Hibe No. 31922027) (BP) ve (Hibe No. 32000678) (YR) ve Shenzhen Bilim ve Teknoloji Araştırma Programı (Hibe No. JCYJ20180507182033219 ve JCYJ20170818163320865) (B.P.) ve (Hibe No. JCYJ20170818161734072) (S.X.).
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Hücre süzgeçleri, 40 & m | ThermoFisher Scientific | 22-363-547 | |
| DNase I | Sigma | 11284932001 | |
| Dulbecco'nun Modifiye Eagle Medium'u (DMEM) | Gibco by Life Technologies | C11995500BT | |
| Dulbecco'nun Fosfat Tamponlu Salin (DPBS) | Gibco by Life Technologies | 14190-144 | |
| Fetal Sığır Serumu (FBS) | Gibco by Life Technologies | 10099141 | |
| Papain, Süspansiyon | Sangon Biotech | Papain, Süspansiyon | |
| 100X çözeltisi | Hyclone | SV30010 | |
| Poli-D-Lizin | ThermoFisher Scientific | A3890401 |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste