חקירה של קיטוב Macrophage שימוש המקרופאגים נגזרים מח עצם
Summary
המאמר מתאר את הסתגלות קלה בקלות<em> במבחנה</em> מודל כדי לחקור קיטוב מקרופאג. בנוכחות GM-CSF/M-CSF, תאי גזע / אב hematopoietic ממח העצם מופנים אל התמיינות monocytic, ואחריו גירוי M1 או M2. מצב ההפעלה יכול להיות מועבר על ידי שינויים בפני שטח אנטיגנים תא, ביטוי גנים ומסלולי איתות סלולרי.
Abstract
המאמר מתאר את הסתגלות קלה בקלות במודל חוץ גופית לחקור קיטוב מקרופאג. בנוכחות GM-CSF/M-CSF, תאי גזע / אב hematopoietic ממח העצם מופנים אל התמיינות monocytic, ואחריו גירוי M1 או M2. מצב ההפעלה יכול להיות מועבר על ידי שינויים בפני שטח אנטיגנים תא, ביטוי גנים ומסלולי איתות סלולרי.
Introduction
להבדיל מתגובות דלקתיות הקלסיים, מקרופגים שלחדור רקמות לעתים קרובות להציג את מצב הפעלה של מקוטב שממלא תפקיד מכריע בויסות פונקציות פיסיולוגיות של רקמות מארחות 1-8. על הגירוי, הפעלת מקרופאג ניתן למיין לקלסית (M1) ואלטרנטיבית (M2) הפעלה 2, 4, 9. הפעלת מקרופאג M1 תלויה בקולטנית Toll-כמו (TLRs) והפעלה של פקטור הגרעיני kappa B (NFκB) / ג ביוני N-מסוף קינאז 1 (JNK1), מוביל לייצור של ציטוקינים דלקתיים, כגון TNF-α ו-IL- 1β והפעלה של INOS כי תוצאות בייצור מוגבר של מיני חמצן תגובתי כגון תחמוצת ניטריד (NO) 10, 11. בניגוד לכך, מגויסי M2 macrophage הפעלת PPARγ, PPARδ, או IL-4-Stat6 מסלולים, שהובילו להפעלה אלטרנטיבית, אנטי דלקתית (M2), כי הוא קשור עם גברת ביטוי של הקולטן מנוז CD206, ו1 arginase (ARG1) 6, 12 – 14 </ Sup>.
מקרופאגים שמקורם במח עצם (BMDM) להציג אידיאליים במודל חוץ גופית להבין את מנגנוני שליטה קיטוב של מקרופאגים הופעל 15. באופן ספציפי, הפעלה של מקרופאגים M1 יכולה להיגרם על ידי lipopolysaccharides (LPS) גירוי, בעוד שקיטוב של מקרופאגים M2 יכול להיגרם על ידי IL-4 ו / או IL-13. ניתן לזהות מקרופאגים בוגרים מח עצם נגזרות ומקרופגים מופעלים באמצעות ניתוח תזרים cytometry לביטוי של פני שטח אנטיגנים, כולל CD11b, F4/80, CD11c, CD206, CD69, CD80 ו CD86 9, 16, 17. בנוסף, ניתן למדוד שינויים בייצור ציטוקינים ומסלולי איתות סלולריים הקשורות לקיטוב מקרופאג על ידי כמותי RT-PCR והמערבי סופג, בהתאמה. לסיכום, מקרופאגים מח עצם נגזרות עכבר יכולים לשמש כמודל רלוונטי ללמוד קיטוב מקרופאג במבחנה.
Protocol
Representative Results
Discussion
אנו מדווחים כאן הליך פשוט וישימה בקלות במבחנה כדי לגרום להפעלה של מקרופאגים הנגזרים מתאי אב במח עצם. הליך זה יכול לשמש לחקירה של מנגנונים אחראים לקיטוב של מקרופאגים. טוהר מקרופאגים בוגרים הושג באמצעות ממוצעי פרוטוקול זה 95-99%, ואין הליכי טיהור נוספים נדרשים. כדי ל…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי איגוד הלב האמריקאי (7,850,037 BGIA לד"ר Beiyan ג'ואו).
Materials
| Name of Reagent/Material | Company | Catalog Number | Comments |
| IMDM | Thermo Scientific | SH30259.01 | |
| Fetal bovine serum | Invitrogen | 10438-026 | |
| Murine GM-CSF | PeproTech | 315-03 | |
| NH4Cl | StemCell Technologies | 7850 | |
| L-929 | ATCC | CCL-1 | |
| 70 μm cell strainer | BD Biosciences | 352350 | |
| 10 x PBS | Thermo Scientific | AP-9009-10 | |
| Anti-mouse CD11b-APC | eBioscience | 17-0112-81 | |
| Anti-mouse F4/80-FITC | eBioscience | 11-4801-81 | |
| Anti-mouse CD69-PE | eBioscience | 12-0691-81 | |
| Anti-mouse CD86-PE | eBioscience | 12-0862-81 | |
| Propidium Iodine | Invitrogen | P3566 |
References
- Meng, Z. X., Wang, G. X., Lin, J. D. A microrna circuitry links macrophage polarization to metabolic homeostasis. Circulation. , (2012).
- Lumeng, C. N., Bodzin, J. L., Saltiel, A. R. Obesity induces a phenotypic switch in adipose tissue macrophage polarization. J. Clin. Invest. 117, 175-184 (2007).
- Gordon, S., Taylor, P. R. Monocyte and macrophage heterogeneity. Nat. Rev. Immunol. 5, 953-964 (2005).
- Gordon, S. Alternative activation of macrophages. Nat. Rev. Immunol. 3, 23-35 (2003).
- Tabas, I. Macrophage death and defective inflammation resolution in atherosclerosis. Nat. Rev. Immunol. 10, 36-46 (2010).
- Odegaard, J. I., Ricardo-Gonzalez, R. R., Goforth, M. H., Morel, C. R., Subramanian, V., Mukundan, L., Eagle, A. R., Vats, D., Brombacher, F., Ferrante, A. W., Chawla, A. Macrophage-specific pparg controls alternative activation and improves insulin resistance. Nature. 447, 1116-1120 (2007).
- Odegaard, J. I., Ricardo-Gonzalez, R. R., Red Eagle, A., Vats, D., Morel, C. R., Goforth, M. H., Subramanian, V., Mukundan, L., Ferrante, A. W., Chawla, A. Alternative m2 activation of kupffer cells by ppard ameliorates obesity-induced insulin resistance. Cell Metabolism. 7, 496-507 (2008).
- Vats, D., Mukundan, L., Odegaard, J. I., Zhang, L., Smith, K. L., Morel, C. R., Greaves, D. R., Murray, P. J., Chawla, A. Oxidative metabolism and pgc-1[beta] attenuate macrophage-mediated inflammation. Cell Metabolism. 4, 13-24 (2006).
- Mosser, D. M., Edwards, J. P. Exploring the full spectrum of macrophage activation. Nat Rev Immunol. 8, 958-969 (2008).
- Arkan, M. C., Hevener, A. L., Greten, F. R., Maeda, S., Li, Z. -. W., Long, J. M., Wynshaw-Boris, A., Poli, G., Olefsky, J., Karin, M. Ikk-b links inflammation to obesity-induced insulin resistance. Nat. Med. 11, 191-198 (2005).
- Saberi, M., Woods, N. -. B., de Luca, C., Schenk, S., Lu, J. C., Bandyopadhyay, G., Verma, I. M., Olefsky, J. M. Hematopoietic cell-specific deletion of toll-like receptor 4 ameliorates hepatic and adipose tissue insulin resistance in high-fat-fed mice. Cell Metab. 10, 419-429 (2009).
- Kang, K., Reilly, S. M., Karabacak, V., Gangl, M. R., Fitzgerald, K., Hatano, B., Lee, C. -. H. Adipocyte-derived th2 cytokines and myeloid ppard regulate macrophage polarization and insulin sensitivity. Cell Metabolism. 7, 485-495 (2008).
- Bouhlel, M. A., Derudas, B., Rigamonti, E., Dievart, R., Brozek, J., Haulon, S., Zawadzki, C., Jude, B., Torpier, G., Marx, N., Staels, B., Chinetti-Gbaguidi, G. Pparg activation primes human monocytes into alternative m2 macrophages with anti-inflammatory properties. Cell Metabolism. 6, 137-143 (2007).
- Bronte, V., Zanovello, P. Regulation of immune responses by l-arginine metabolism. Nat. Rev. Immunol. 5, 641-654 (2005).
- Zhuang, G., Meng, C., Guo, X., Cheruku, P. S., Shi, L., Xu, H., Li, H., Wang, G., Evans, A. R., Safe, S., Wu, C., Zhou, B. A novel regulator of macrophage activation: Mir-223 in obesity-associated adipose tissue inflammation. Circulation. 125, 2892-2903 (2012).
- Kradin, R. L., McCarthy, K. M., Preffer, F. I., Schneeberger, E. E. Flow-cytometric and ultrastructural analysis of alveolar macrophage maturation. J. Leukoc. Biol. 40, 407-417 (1986).
- Stein, M., Keshav, S., Harris, N., Gordon, S. Interleukin 4 potently enhances murine macrophage mannose receptor activity: A marker of alternative immunologic macrophage activation. J. Exp. Med. 176, 287-292 (1992).
- Strassmann, G., Bertolini, D. R., Kerby, S. B., Fong, M. Regulation of murine mononuclear phagocyte inflammatory products by macrophage colony-stimulating factor. Lack of il-1 and prostaglandin e2 production and generation of a specific il-1 inhibitor. J. Immunol. 147, 1279-1285 (1991).
- Biswas, S. K., Mantovani, A. Macrophage plasticity and interaction with lymphocyte subsets: Cancer as a paradigm. Nat. Immunol. 11, 889-896 (2010).
- Sica, A., Mantovani, A. Macrophage plasticity and polarization: In vivo veritas. J. Clin. Invest. 122, 787-795 (2012).
