מוצג כאן פרוטוקול לכמת ולייצר תמונות דינמיות של תאי גזע מזנכימליים (MSC) רגולציה מתווכת של מקרופאגים (MΦ) פאגוציטוזיס של חלקיקי שמרים לא אוסונים (זימוסן) המצומדים למולקולה פלואורסצנטית רגישה ל- pH.
תאי גזע Mesenchymal (MSC) נחקרו באופן מסורתי עבור תכונות התחדשות שלהם, אבל לאחרונה, המאפיינים החיסוניים שלהם היו בחזית. הם מתקשרים ומווסתים את פעילות תאי החיסון. המוקד של מחקר זה הוא הרגולציה MSC של פעילות פגוציטית מקרופאג ‘. פאגוציטוזיס מקרופאג’ (MΦ) הוא חלק חשוב מהתגובה המולדת של מערכת החיסון לזיהום, והמנגנונים שבאמצעותם MSC לווסתים תגובה זו נמצאים תחת חקירה פעילה. מוצג כאן היא שיטה לחקור MΦ phagocytosis של חלקיקי זימוסן לא אוזונסה מצומדים למולקולה פלואורסצנטית רגישה ל- pH בזמן שהם נמצאים בתרבית משותפת עם MSC. ככל שהפעילות הפגוציטית גדלה וחלקיקי הזימוסן המסומנים סגורים בסביבה החומצית של הפגוליסום, עוצמת הפלואורסצנטיות של המולקולה הרגישה ל- pH עולה. עם אורכי הגל המתאימים של עירור ופליטה, פעילות פאגוציטית נמדדת באמצעות ספקטרופוטומטר פלואורסצנטי ונתונים קינטיים מוצגים כשינויים ביחידות פלואורסצנטיות יחסית על פני תקופה של 70 דקות. כדי לתמוך בנתונים כמותיים אלה, השינוי בפעילות הפאגוציטית מוצג באופן חזותי באמצעות הדמיה דינמית. תוצאות בשיטה זו מראות כי כאשר בתרבות משותפת, MSC לשפר MΦ phagocytosis של זימוסן לא opsonized של נאיבי ו IFN-γ מטופל MΦ. נתונים אלה מוסיפים לידע הנוכחי של ויסות MSC של המערכת החיסונית המולדת. שיטה זו יכולה להיות מיושמת בחקירות עתידיות כדי לתוות באופן מלא את המנגנונים התאיים והמולקולריים הבסיסיים.
תאי גזע מזנכימליים (MSC) הם תאי אבות המעוררים תאי רקמת חיבור. MSC נמצאים ברקמות יונקים בוגרים וניתן לבודדם ממח העצם1. בשל תכונות האימונומודולטוריות שלהם, תאים אלה נחקרים באופן נרחב2. מחקרים מוקדמים התמקדו בוויסות MSC של תאי T3,4,5,6 אבל לאחרונה, הרגולציה שלהם של תאי מקרופאגים (MΦ), מרכיב תאי מרכזי של חסינות מולדת, קיבל תשומת לב מוגברת7,8,9,10,11,12,13,14 . החשיבות של אינטראקציה MSC-MΦ בטיפול במחלות דלקתיות מודגמת על ידי העובדה כי דלדול של מונוציטים / מקרופאגים שולל את ההשפעות הטיפוליות של MSC במודלים בעלי חיים8. כאן, המוקד הוא אינטראקציית הקשר הסלולרי של MSC עם MΦ. MSC יש את היכולת לווסת את הפנוטיפ של MΦ על ידי קידום המעבר מתגובות דלקתיות לאנטי דלקתיות, המוביל לפעילויותתיקון רקמות 8,9,10,11, והרבה נעשה כדי להדגים מנגנוני רגולציה אלה. בנסיבות אחרות, MSC יכול לתמוך או להחמיר תגובה דלקתית מונעת MΦ12,13 ולשפר את הפעילות הפאגוציטית MΦ14,15. עם זאת, קיים מחסור קריטי בנתונים קיימים המזהים את המנגנונים לפיהם ואת התנאים שבהם MSC מסדיר את הפעילות הפאגוציטית MΦ.
MΦ יש משפחות של קולטנים המזהים אופוסונום (נוגדן או משלים מצופה) או פתוגנים שאינם אובזוניים המובילים phagocytosis16. ההפעלה והפעילות של האחרון הוא פחות נחקר היטב17. בסביבה לא דלקתית במבחנה, MSC לשפר MΦ phagocytosis של פתוגנים שאינם אוסוניסטים13. עם זאת, זיהוי של פתוגנים שאינם opsonized על ידי MΦ עשוי להיות מופחת לאחר חשיפה לסביבה דלקתית המיוצר על ידי לימפוציטים במהלך תגובה חיסונית אדפטיבית. IFN-γ, שוחרר על ידי תאי רוצח טבעי לימפוציטים אפקט, יש השפעה מעכבת על MΦ phagocytosis של חלקיקים לא opsonized18. מודל תרבות משותפת פותח כדי ללמוד את המנגנונים של MSC רגולציה מגע ישיר של MΦ phagocytosis. מטרת הניסוי המוצג כאן היא לקבוע אם MSC לווסת MΦ phagocytosis של פתוגנים שאינם אוסוניסטים לאחר MΦ נחשפו IFN-γ (איור 1).
ניתוח של פאגוציטוזיס באמצעות חלקיקים ביולוגיים הצומדים לצבע רגיש ל- pH הוא כלי חדש יחסית שהוכיח יתרון על פני חלקיקים מסורתיים המסומנים פלואורסצנטית12,19,20. עם חלקיקים מסורתיים המסומנים בפלואורסצנט, רק ניתוח נקודת קצה אפשרי. הזיהוי מתבצע בא?…
The authors have nothing to disclose.
עבודה זו נתמכה על ידי מנגנון מכשיר המחקר העיקרי של NSF תחת מספרי מענקים 1626093 1919583.
96 Well Black Polystyrene Microplate | MilliporeSigma | CLS3603-48EA | |
0.4% trypan blue solution | MilliporeSigma | T8154-20ML | |
15 mL and 50 mL Conical Sterile Polypropylene Centrifuge Tubes | ThermoFisher | 339653 | |
4-well Chambered Coverglass w/ non-removable wells | ThermoFisher | 155382PK | |
Antibiotic-Antimycotic (100X) Gibco | ThermoFisher | 15240096 | |
Axiobserver 7 Imaging System | Zeiss | ||
Bovine Serum Albumin (BSA) | MilliporeSigma | A8806-1G | |
Cell lifter | MilliporeSigma | CLS3008-100EA | |
Culture flasks, tissue culture treated, surface area 75 cm2, canted neck, with cap, filtered | MilliporeSigma | C7231-120EA | |
D1 ORL UVA [D1] | ATCC | CRL-12424 | Mouse MSC Cell Line |
DMEM, High Glucose | ThermoFisher | 11965092 | |
Fetal Bovine Serum, qualified, heat inactivated | ThermoFisher | 16140071 | |
Hemocytometer | FisherScientific | 02-671-51B | |
I-11.15 | ATCC | CRL-2470 | Mouse MΦ Cell Line |
LADMAC Cell Line | ATCC | CRL-2420 | LADMAC cells secrete the growth factor colony stimulating factor 1 (CSF-1). |
Live-Cell Imaging solution | ThermoFisher | A14291DJ | |
PBS, pH 7.4 | ThermoFisher | 10010031 | |
pHrodo Green Zymosan Bioparticles Conjugate | ThermoFisher | P35365 | |
Recombinant Murine IFN-γ | Preprotech | 315-05 | |
Spectramax i3X | Molecular Devices | ||
Sterile Single Use Vacuum Filter Units, 250 mL, 0.2 µm | ThermoFisher | 568-0020 | |
Sterile syringe filters, 0.2 micrometer | ThermoFisher | 723-2520 | |
Tissue-culture treated culture dishes, 100 mm x 20 mm | MilliporeSigma | CLS430167-100EA | |
Trypsin-EDTA (0.05%), phenol red | ThermoFisher | 25300054 |