Cultura de células dendríticas mielóides a partir de precursores da medula óssea

Biology

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Summary

Este vídeo demonstra o processo de diferenciação mielóide células dendríticas da medula óssea de ratos. Isolamento de rato tíbia e fêmur, e processamento de medula óssea são demonstradas. Fotos demonstrando a morfologia das células antes e depois da diferenciação, e figuras representando fenótipo celular e IL-12 maturação de produção a seguir usando CpG são mostrados.

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Boudreau, J., Koshy, S., Cummings, D., Wan, Y. Culture of myeloid dendritic cells from bone marrow precursors. J. Vis. Exp. (17), e769, doi:10.3791/769 (2008).

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Abstract

Mielóide células dendríticas (DCs) são frequentemente usados ​​para estudar as interações entre inata e adaptativa mecanismos imunológicos e da resposta inicial à infecção. Porque estes são os antígenos mais potentes células apresentadoras, as DCs são cada vez mais usado como um vetor de vacina para estudar a indução do antígeno específico respostas imunes. Neste vídeo, demonstramos o procedimento para a colheita tíbias e fêmures de um camundongo doador, o processamento da medula óssea e diferenciando DCs in vitro. As propriedades de mudança DCs após a estimulação: células dendríticas imaturas são fagócitos potente, enquanto DCs maduras são capazes de apresentação de antígenos e interação com CD4 + e CD8 + T. Essa mudança na atividade funcional corresponde à regulação alta de marcadores de superfície celular e produção de citocinas. Muitos agentes podem ser usados ​​para DCs maduras, incluindo citocinas e ligantes toll-like receptor. Neste vídeo, demonstramos comparações de citometria de fluxo da expressão de duas moléculas co-estimulatórias, CD86 e CD40, e citocinas, IL-12, após a estimulação durante a noite com o tratamento CpG ou mock. Depois de diferenciação, DCs pode ser ainda mais manipulado para uso como um vetor de vacina ou para gerar antígeno-específicos respostas imunológicas in vitro por pulsos utilizando peptídeos ou proteínas, ou transduzidas utilizando vetores virais recombinantes.

Protocol

Este protocolo foi adaptado de Lutz et al 1.

Colheita e processamento de medula óssea

  1. Isolamento da tíbia e fêmur: Euthanize o mouse doador e pulverizar as pernas com etanol 70%. Segure o tornozelo primeiro firmemente com uma pinça sem corte e começar a cortar a pele e musculatura subjacente para expor a tíbia. Para evitar danos ao osso, cortados de forma lenta e paralelamente à tíbia, deixando intacta a articulação do joelho.

    Para limpar o fêmur, imobilizar a articulação do joelho, segurando com uma pinça sem corte. Limpe a musculatura com um par de tesouras e pinças curvas. Continue para cima até que a articulação do quadril é exposto e tesoura pode ser colocado entre a cabeça do fêmur e do quadril. Retire os ossos, cortando entre o fêmur ea articulação do quadril e coloque em tampão fosfato salino (PBS) no gelo.
  2. Remoção de medula óssea: Limpe musculatura restantes dos ossos usando tesouras e pinças curvas. Cortar as epífises de cada osso e localizar a cavidade central. Usando uma seringa de 10 ml carregado com PBS e uma 25G0.5 agulha ", lave a medula óssea em uma placa de Petri não-tecido revestido.
  3. Processamento de medula óssea: Use a ponta de borracha do êmbolo de uma seringa de 1ml para dissociar a medula óssea em uma suspensão de uma única célula (use um para cima e para baixo, não raspagem de movimento). Colete de medula óssea em um tubo falcon cônica, e enxágüe da medula óssea residual com PBS.

Cultura de células dendríticas

  1. Ressuspender as células em DC mídia e precursores contar DC em um hemocitômetro (Figura 1). Você vai ver as células de tamanhos variados; os precursores DC são as maiores e mais brilhantes. Diferencialmente contar apenas essas células. A partir de dois fêmures e duas tíbias de um tipo selvagem C57BL / 6 mouse (6-8 semanas de idade), você deve esperar entre 25-40 x 10 6 precursores DC total.



    Figura 1

  2. Células de cultura a uma densidade de 2 x 10 5 precursores DC / DC mL em meio suplementado com 40 ng / mL recombinante murino GM-CSF. Células em placa não-tecido revestido placas de Petri de poliestireno.

Adicionar mídia (dia 3)

Para atualizar os meios de comunicação, adicione metade do volume total de mídia fresco suplementado com 40 ng / mL GM-CSF.

Substituir um terço dos meios de comunicação (dia 6) e maturação

Para atualizar os meios de comunicação, remova cuidadosamente um terço do volume total dos meios de comunicação e substituir esse volume com a mídia fresco DC suplementado com 40 ng / mL GM-CSF no dia 6 de cultura.

Se desejar, células dendríticas podem ser estimuladas para a maturação usando citocinas ou ligantes toll-like receptor. No vídeo, DCs foram maturados por estimulação durante a noite com 5 ng / mL CpG.

Colheita de células dendríticas

Cultura DC está completo (Figura 2). Células serão tanto em suspensão e frouxamente aderido à placa. Células aderidas pode ser removido raspando o prato com um raspador de cultura de tecidos e lavagem com PBS. O número total de células aumenta 5-8 vezes durante a semana de cultura e período de diferenciação, portanto, esperar para colher 1-1,6 x 10 6 células / mL.

Figura 2

Figura 2

Reagentes

  1. DC media
    1. RPMI-1640 mídia, suplementado com:
    2. 10% de soro fetal bovino
    3. 100 UI / mL de penicilina
    4. Estreptomicina 100 mg / mL
    5. 1% L-glutamina
    6. 0,1% 2-mercaptoetanol
    7. 1X não-aminoácidos essenciais
    8. 1X piruvato de sódio
  2. Recombinante murino GM-CSF
    1. rmGM-CSF (Peprotech inc, New Jersey, nenhum catálogo. 315-03)

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Discussion

DCs são úteis para estudos de interações inata e adaptativa imune, e pode ser utilizado como um vetor de vacina. Neste vídeo, demonstramos os passos para isolar medula óssea e mielóide diferenciar células dendríticas in vitro. Após o período de cultura, essas células podem ser visualizados ao microscópio ambas as células como aderentes, que muitas vezes possuem dendrites, e células não-aderentes rodada. Os DCs pode ser ainda mais manipulados para apresentação de antígenos por pulsando com antígeno ou estimulados para a produção de citocinas e moléculas co-estimulatórias upregulation usando citocinas e / ou ligantes toll-like receptor (para revisão, ver Gilboa, 2008 (2)).

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Acknowledgements

JB é apoiada por bolseiros das Ciências Naturais e Engenharia do Conselho (NSERC). Apoio para este projeto foi fornecido pela Canadian Institutes of Health Research, Grant MOP-67066.

Materials

Name Type Company Catalog Number Comments
recombinant murine GM-CSF Reagent Peptrotech 315-03

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Lutz, M. B., Kukutsch, N., Ogilvie, A. L., Rossner, S., Koch, F., Romani, N., Schuler, G. An advanced culture method for generating large quantities of highly pure dendritic cells from mouse bone marrow. J. Immunol. Methods. 223, 77-92 (1999).
  2. Gilboa, E. DC-based cancer vaccines. J. Clin. Invest. 117, 1195-1203 (2007).

Comments

14 Comments

  1. Adherent cells are macrophages not DCs. They are >95% F4/80 positive macrophages.

    Reply
    Posted by: Anonymous
    December 12, 2008 - 1:21 PM
  2. I confirm that!

    Reply
    Posted by: Imane A.
    October 10, 2012 - 6:12 AM
  3. The expression level of Class II molecules is strong? Have you tested the level of this marker in your cells?

    Reply
    Posted by: Anonymous
    January 30, 2009 - 10:27 AM
  4. These cells are generally about ²5% MHC II+ and expression is increased >65% after stimulation (ie with LPS)

    Reply
    Posted by: Jeanette B.
    May 6, 2009 - 6:39 PM
  5. How long can dendritic cells be cultured for before use in an experiment? How often should media be changed if you are not using them immediately?

    Reply
    Posted by: Sarah L.
    May 5, 2009 - 3:48 PM
  6. I have never tried to culture them longer than 10 days, but they are healthy at that point. Maybe someone else has? If you do culture them longer, they should be split 1/² or 1/3 (keep the media that they're in and top up with fresh media) and more frequently if the media begins to yellow. They grow quickly at this stage!    

    Reply
    Posted by: Jeanette B.
    May 6, 2009 - 6:43 PM
  7. Do you know if splitting the cells will activate them? I am afraid I'll lose a lot of cells... (not sure if I should expect all of them to re-attach or not...)

    Reply
    Posted by: Anonymous
    May 12, 2010 - 3:43 PM
  8. 14 days.

    Reply
    Posted by: Imane A.
    October 10, 2012 - 6:14 AM
  9. when i culture the cells i often see a few small (maybe 1 or ²mm) of cells. It is visible to the eye and just looks like a clump of cells under the microscope. I use GM-CSF to mature the cells but nothing to stimulate them as i have to do that as part of my experiment at a later date. I was just wondering is it normal for the cells to clump like that if they are not activated?

    Reply
    Posted by: Anonymous
    June 5, 2009 - 9:48 AM
  10. It is normal to have these small clusters early in the culture period. They should be very rare by day 7 of culture, even after stimulation.

    Reply
    Posted by: Jeanette B.
    June 6, 2009 - 9:30 AM
  11. Hi, just like to ask...Should I just collect the non-adherent cells after GM-CSF differentiation for subsequent culturing if the adherent cells are macrophages?
    I intend to follow the protocol of Lutz and the whole generation of DCs will take a period of 1² days. I hope the cells can survive for a long period.

    Reply
    Posted by: Anonymous
    June 18, 2009 - 5:30 AM
  12. why do you not use IL-4 + rmGM-CSF?, and why do you use 40 ng/mL of GM-CSF, if Luzt use ²0ng/ml? Where do you mature the DC, in the same plate?

    Reply
    Posted by: paula c.
    August 15, 2009 - 10:38 AM
  13. I work with Sprague Dawley Rats and my experience is that when I use the combination of GMCSF and IL4 the capacity of the cells to stimulate T cell activation/diferrentiation decrease.....in comparisson withthe ones culture just with GMCSF

    Reply
    Posted by: Anonymous
    August 21, 2009 - 9:10 AM
  14. When you replace/change the media...Are you lossed a lot of cells????

    Reply
    Posted by: Anonymous
    August 21, 2009 - 9:13 AM

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