Primer mikroglia kültürleri, yeni anti-enflamatuar molekülleri değerlendirmek için yaygın olarak kullanılır. Mevcut protokol, mikroglia'yı yenidoğan yavrulardan manyetik olarak izole etmek için tekrarlanabilir ve ilgili bir yöntemi tanımlamaktadır.
Yöntem makalesi
* These authors contributed equally
Primer mikroglia kültürleri, yeni anti-enflamatuar molekülleri değerlendirmek için yaygın olarak kullanılır. Mevcut protokol, mikroglia'yı yenidoğan yavrulardan manyetik olarak izole etmek için tekrarlanabilir ve ilgili bir yöntemi tanımlamaktadır.
Mikroglia, beyinde yerleşik makrofajlar olarak, çevresel strese ve beyin homeostazına yanıt da dahil olmak üzere çeşitli işlevlerin temelidir. Mikroglia, geniş bir aktivasyon fenotipi spektrumunu benimseyebilir. Ayrıca, pro-inflamatuar fenotipi destekleyen mikroglia hem nörogelişimsel hem de nörodejeneratif bozukluklarla ilişkilidir. İn vitro çalışmalar, spesifik hücre tiplerinde potansiyel terapötik stratejileri değerlendirmek için araştırmalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu bağlamda, primer mikroglial kültürleri kullanarak in vitro mikroglial aktivasyon ve nöroinflamasyonu incelemek, mikroglial hücre hatlarından veya kök hücre kaynaklı mikroglialardan daha önemlidir. Bununla birlikte, bazı birincil kültürlerin kullanımı tekrarlanabilirlik eksikliğinden muzdarip olabilir. Bu protokol, mikroglia'yı yenidoğan yavrulardan manyetik olarak izole etmek için tekrarlanabilir ve ilgili bir yöntem önermektedir. Burada mRNA ekspresyon nicelemesi ve Cy3-boncuk fagositik testi ile 4 saat ve 24 saat sonra birkaç uyaran kullanılarak mikroglial aktivasyon gösterilmiştir. Mevcut çalışmanın, fizyolojik olarak ilgili mikroglia'yı juvenil gelişim aşamalarından izole etmek için kolayca tekrarlanabilir bir teknik sağlaması beklenmektedir.
Mikroglia, erken embriyonik gelişim sırasında nöroepitelyuma göç eden yumurta sarısı kesesinin eritropoetik öncüllerinden türetilen merkezi sinir sistemi yerleşik makrofaj benzeri hücrelerdir1. Bağışıklık fonksiyonlarının yanı sıra, nörogelişim sırasında, özellikle sinaptogenez, nöronal homeostaz ve miyelinasyon2 için önemli bir rol oynarlar. Yetişkinlikte, mikroglia çevreyi sürekli taramak için uzun hücresel süreçler geliştirir. Beyin hasarı veya beyin hastalığı gibi homeostaz rüptürleri durumunda, mikroglia morfolojik görünümlerini amip şeklini benimsemek, yaralı bölgeye göç etmek, birçok sitoprotektif veya sitotoksik faktörü artırmak ve serbest bırakmak için değiştirebilir. Mikroglia, gelişim evrelerine ve devam eden yaralanma tipine bağlı olarak heterojen aktivasyon durumlarına sahiptir 3,4,5. Bu çalışmada, bu aktivasyon durumları genel olarak üç farklı fenotipte sınıflandırılmıştır: pro-enflamatuar / fagositik, anti-enflamatuar ve immüno-düzenleyici, gerçekte durumundaha karmaşık olması muhtemel olduğunu akılda tutarak6.
Beyin gelişiminin erken aşamalarında in vivo mikroglial aktivasyonu ve nöroprotektif stratejilerin taranmasını incelemek, (1) sütten kesilmeden önce hayvanların kırılganlığı ve (2) mikroglial hücrelerin sayısının az olması nedeniyle zor olabilir. Bu nedenle, mikroglia üzerine yapılan in vitro çalışmalar toksisite 7,8,9, nöroprotektif stratejiler5,10,11,12,13,14 ve ko-kültürler 15,16,17,18,19,20,21 için yaygın olarak kullanılmaktadır. . In vitro çalışmalar mikroglial hücre hatlarını, kök hücre kaynaklı mikrogliayı veya birincil mikroglia kültürünü kullanabilir. Tüm bu yaklaşımların avantajları ve dezavantajları vardır ve seçim ilk biyolojik soruya bağlıdır. Birincil mikroglia kültürlerini kullanmanın faydaları, homojen genetik arka plan, patojensiz öykü ve hayvan ölümünden sonra mikroglianın uyarıldığı zamanın kontrolüdür22.
Yıllar geçtikçe, hem yenidoğan hem de yetişkin 23,24,25,26,27,28,29 kemirgenlerinden birincil mikroglia kültürlenmesi için farklı yöntemler (akış sitometrisi, sallama veya manyetik etiketleme) geliştirilmiştir. Bu çalışmada, fare yenidoğan yavrularından mikroglia izolasyonu, mikroboncuk kaplı anti-fare CD11b25,27,29 kullanılarak daha önce tarif edilen manyetik aktive hücre sıralama teknolojisi kullanılarak gerçekleştirilmektedir. CD11b, mikroglia da dahil olmak üzere miyeloid hücrelerin yüzeyinde eksprese edilen bir integrin-reseptörüdür. Beyinde enflamatuar bir zorluk olmadığında, neredeyse tüm CD11b + hücreleri mikroglia30'dur. Daha önce yayınlanmış diğer yöntemlerle karşılaştırıldığında 23,24,25,26,27,28,29, mevcut protokol acil ex vivo mikroglial aktivasyon analizlerini ve yaygın in vitro primer mikroglial kültürü dengelemektedir. Bu nedenle, mikroglia (1) doğum sonrası günde (P) 8'de miyelin çıkarılması olmadan izole edilir, (2) serum olmadan kültürlenir ve (3) beyin izolasyonundan sadece 48 saat sonra siRNA, miRNA, farmakolojik bileşik ve / veya enflamatuar uyaranlara maruz kalır. Bu üç yönün her biri, mevcut protokolü alakalı ve hızlı hale getirir. Her şeyden önce, pediatrik mikroglia kullanımı, in vitro mikroglial reaktiviteyi potansiyel olarak değiştirebilecek ek bir demiyelinizasyon adımı gerektirmeden kültürde dinamik ve reaktif canlı hücrelerin elde edilmesini sağlar. Mevcut protokol, mikroglia'nın fizyolojik ortamına mümkün olduğunca yaklaşmayı amaçlamaktadır. Gerçekten de, mikroglia asla serum ile karşılaşmaz ve bu protokol de serum kullanımını gerektirmez. Dahası, mikroglia'yı kültürden sonra 48 saat kadar erken bir sürede açığa çıkarmak, fizyolojik fakültelerini kaybetmelerini önler.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol onaylandı ve tüm hayvanlar Institut National de la Santé et de la Recherche Scientifique'in (Inserm, Fransa) kurumsal yönergelerine göre ele alındı. P8'deki 24 OF1 fare yavrusunun (hem erkek hem de dişi) beyinlerinden mikroglia'nın manyetik izolasyonu, 6 kuyulu, 12 kuyulu veya 96 kuyucuklu plakalara bölünmüş olarak sunulmuştur. Deneysel çalışma, steril koşulları korumak için bir başlık altında gerçekleştirildi.
1. İzolasyon ve hücre kültürü için steril çözeltilerin hazırlanması
2. Beyin diseksiyonu
3. Beyin ayrışması ve manyetik mikroglial izolasyon
NOT: Tüm hücre manipülasyonları ve yeniden süspansiyonları 1.000 μL'lik bir pipetle büyük bir dikkatle yapılmalıdır. Yüksek mekanik bir etki uygulamak mikroglia hücrelerini aktive edebilir veya öldürebilir.
4. Hücre stimülasyonları
5. mRNA ekstraksiyonu ve RT-qPCR analizi
6. Fagositik tahlil
7. Saflık kalite kontrolü
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Microglia, çevresel zorluklara (travma, toksik moleküller, inflamasyon) maruz kaldığında aktive olan CNS yerleşik makrofajıdır (Şekil 3A). Mikroglia üzerine yapılan in vitro çalışmalar, bu çevresel zorluklarla ilgili hücre otonom mekanizmalarını değerlendirmek ve farmakolojik veya genetik manipülasyon sonrası aktivasyon durumunu karakterize etmek için yayg...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Mevcut çalışma, manyetik olarak sıralanmış CD11b + hücrelerini kullanarak birincil bir mikroglial hücre kültürü sunmaktadır. Mikroglial fonksiyonel değerlendirmeye (RT-qPCR ve fagositik tahliller) ek olarak, mikroglial kültür saflığı da belirlendi.
Klasik mikroglia hücre kültürleri genellikle P1 veya P2 kemirgen yenidoğan beyninden ve astrositlerle en az 10 gün boyunca ortak kültürden üretilir. Mikroglia daha sonra yörüngesel bir çalkalayıcı kullanılarak mekanik olarak ayrılır. Mikroglia'yı
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarlar çıkar çatışması olmadığını beyan ederler.
Figürler BioRender kullanılarak oluşturulmuştur. Araştırma, Inserm, Université de Paris, Horizon 2020 (PREMSTEM-874721), Fondation de France, Fondation ARSEP, Fondation pour la Recherche sur le Cerveau, Fondation Grace de Monaco ve Investissement d'Avenir -ANR-11-INBS-0011-NeurATRIS and Investissement d'Avenir -ANR-17-EURE-001-EUR G.E.N.E. tarafından finanse edilmektedir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Anti fare ACSA-2 PE Vio 615 | Miltenyi Biotec | 130-116-246 | |
| Anti fare CD11b BV421 | Sony Biyoteknoloji | 1106255 | |
| Anti fare CD45 BV510 | Sony Biyoteknoloji | 1115690 | |
| Anti fare CX3CR1 PE Cy7 | Sony Biyoteknoloji | 1345075 | |
| Anti fare NeuN PE | Milli-Mark | FCMAB317PE | |
| anti fare O4 Vio Parlak B515 | Miltenyi Biotec | 130-120-016 | |
| BD Cytofix / Cytoperm geçirgenleştirme kiti | BD Biosciences | 554655 | |
| Sığır Serumu Albümini | Miltenyi Biotec | 130-091-376 | |
| CD11b (Mikroglia) Mikro Boncuklar, h, m | Miltenyi Biotec | 130-093-634 | |
| Konfokal mikroskop | Leica TCS SP8 | ||
| D-PBS (10x) | Thermo Scientific | 14200067 | |
| EDTA | Sigma-Aldrich | E1644 | |
| Falcon Hücre kültürü 12 oyuklu plaka, düz tabanlı + kapak | Dutscher | 353043 | |
| Falcon Hücre kültürü 96 oyuklu plaka, düz tabanlı + kapak | Dutscher | 353072 | |
| Falcon tüpleri 50 mL | Dutscher | 352098 | |
| Fc bloke edici reaktif (Fare CD16/32) | BD Biosciences | 553142 | |
| Floresan mikroskobu | Nikon ECLIPSE TE300 | ||
| gentleMACS C Tüpler (4 x 25 tüp) | Miltenyi Biotec | 130-096-334 | |
| gentleMACS Isıtıcılı Okto Ayrıştırıcı | Miltenyi Biotec | 130-096-427 | |
| Hanks'in Dengeli Tuz Çözeltisi (HBSS) +CaCl2 +MgCl2 10x | Thermo Scientific | 14065049 | |
| Hanks'in Dengeli Tuz Çözeltisi (HBSS) -CaCl2 -MgCl2 10x | Termo Bilimsel | 14185045 | |
| iQ SYBR Yeşil Supermix | Bio-rad | 1725006CUST | |
| Iscript c-DNA sentezi | Bio-rad | 1708890 | |
| Lateks boncuklar, amin modifiyeli polistiren, floresan kırmızı | Sigma-Aldrich | L2776-1mL | |
| Lipopolisakkaritler (LPS) Escherichia coli O55:B5 | Sigma-Aldrich | L2880 | |
| Makrofaj-SFM serumsuz ortam | Thermo Scientific | 12065074 | |
| MACS BSA Stok Çözümü | Miltenyi Biotec | 130-091-376 | |
| MACS SmartStrainers (70 μ m), 4 x 25 adet | Miltenyi Biotec | 130-110-916 | |
| Fare IgG1 PE | Millipore | MABC002H | |
| Fare IgG2a PE Cy7 | Sony Biyoteknoloji | 2601265 | |
| Fare IL1 beta | Miltenyi Biotec | 130-101-684 | |
| Çoklu-24 Kolon Blokları | Miltenyi Biotec | 130-095-691 | |
| MultiMACS Cell24 Ayırıcı | Miltenyi Biotec | ||
| Nöral Doku Ayrışma Kiti - Papain | Miltenyi Biotec | 130-092-628 | |
| Nükleometre NC-200 | Chemometec | ||
| Nucleospin RNA Plus XS | Macherey Nagel | 740990.5 | |
| Rahibe EZFlip Üst Konik Santrifüj Tüpleri | Thermo Scientific | 362694 | |
| OPTILUX Petri kabı - 100 x 20 mm | Dutscher | ||
| Pé nicilline-streptomisin (10 000 U/mL) | Thermo Scientific | 15140122 | |
| Sıçan IgG2b, k BV421 | BD Biosciences | 562603 | |
| Sıçan IgG2b, k BV510 | Sony Biyoteknoloji | 2603230 | |
| REA kontrolü (S) PE vio 615 | Miltenyi Biotec | 130-104-616 | |
| REA kontrolü (S) Vio Bright B515 | Miltenyi Biotec | 130-113-445 | |
| Rekombinant Fare IFN-gama Proteini R | & D System | 485-MI | |
| Rekombinant Fare IL-10 Protein R | & D System | 417-ML | |
| Rekombinant Fare IL-4 Protein R | & D System | 404-ML | |
| RIPA Tampon | Sigma-Aldrich | R0278 | |
| Canlılık probu (FVS780) | BD Biosciences | 565388 |
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