على<em> في المختبر</em> نموذج لدراسة عدم تجانس التمايز بلعم الإنسان والاستقطاب
Summary
الضامة الوحيدات المستمدة هي خلايا مهم من نظام المناعة الفطرية. هنا، نحن تصف وسيلة سهلة لاستخدام<em> في المختبر</em> نموذج لتوليد هذه الخلايا. باستخدام الطرد المركزي المتدرج، والعزلة حبة السلبية والظروف والثقافة خلية معينة، يمكن أن تتولد الضامة الوحيدات المستمدة للدراسات المظهرية والوظيفية.
Abstract
الضامة الوحيدات المستمدة تمثل نوع من الخلايا مهم من نظام المناعة الفطرية. نماذج الماوس دراسة البيولوجيا بلعم يعانون من الاختلافات المظهرية والوظيفية بين الضامة الوحيدات المستمدة الفئران والإنسان. ولذلك، فإننا هنا وصف نموذج في المختبر لتوليد ودراسة الضامة الإنسان الأساسية. لفترة وجيزة، بعد الطرد المركزي المتدرج الكثافة من الدم المحيطي مستمدة من وريد الساعد، يتم عزل حيدات الخلايا وحيدات النوى من الدم المحيطي باستخدام السلبية العزلة حبة المغناطيسي. ثم يتم استزراع هذه حيدات لمدة ستة أيام في ظل ظروف معينة للحث على أنواع مختلفة من التمايز بلعم أو الاستقطاب. هذا النموذج هو سهل الاستخدام وتلتف المشاكل الناجمة عن الاختلافات بين أنواع محددة الماوس والرجل. وعلاوة على ذلك، فمن أقرب إلى الجسم الحي في ظروف من استخدام خطوط الخلايا خلده. في الختام، النموذج الموصوف هنا هو مناسبة لدراسة macrophagه علم الأحياء، وتحديد آليات المرض وأهداف علاجية جديدة. حتى وإن لم يكن تماما لتحل محل التجارب على الحيوانات أو الأنسجة البشرية التي تم الحصول عليها بعد الوفاة، ونموذج الموصوفة هنا يسمح تحديد الهوية والتحقق من آليات المرض والأهداف العلاجية التي قد تكون ذات أهمية كبيرة لمختلف الأمراض التي تصيب الإنسان.
Introduction
تمثل الضامة الوحيدات المستمدة عنصرا الخلوية مهم من نظام المناعة الفطرية والمساهمة في العديد من العمليات الالتهابية الحادة أو المزمنة 1. الضامة تلعب دورا هاما في كثير من الأمراض الالتهابية مثل تصلب الشرايين أو السرطان 2. تظهر الضامة درجة عالية من المرونة وقادرة على تحمل الظواهر مختلفة اعتمادا على micromilieu المحلية 3. وهكذا، ودراسة التمايز بلعم وعدم التجانس أمر ضروري لزيادة معرفتنا الفيزيولوجيا المرضية لكثير من الأمراض وحتى يمكن التعرف على أهداف علاجية جديدة وتطوير علاجات جديدة.
في كثير من الحالات، يتم استخدام نماذج الفئران للتحقيق في الفيزيولوجيا المرضية لأمراض معينة. ومع ذلك، ودراسة علم الأحياء بلعم باستخدام نماذج الماوس يرافقه العديد من أوجه القصور: (1) نسبة أعداد فرعية الكريات البيض (أي حيدات والمحببة) في peripهيرال الدم من الفئران أو البشر تختلف بشكل ملحوظ مما يدل الأدوار المختلفة للحيدات في الفيزيولوجيا المرضية الفئران والإنسان. (2) هناك اختلافات جوهرية في التعبير الجيني بين الفئران والإنسان حيدات الدم المحيطي مما يوحي اختلافات جوهرية في وظيفتها أثناء الصحة والمرض 4. (3) وهناك عدد من العلامات التي تستخدم لتحديد حيدات الفئران والضامة (F4/80، LYC، الخ.) غير موجود في خلايا الدم النخاعي الإنسان، مما يجعل نقل النتائج في نماذج الماوس إلى الوضع الإنساني الصعب إلى حد ما.
وبالتالي، من أجل زيادة فهمنا للتمايز بلعم وعدم التجانس في الأمراض التي تصيب البشر، ونحن بحاجة إلى الاستفادة من نماذج العمل مع الضامة الإنسان. ولذلك، فإننا هنا تصف نموذجا للجيل بلعم الإنسان الأساسية التي هي سهلة الاستخدام وتتيح دراسة الضامة الوحيدات المستمدة البشرية في المختبر تحت ظروف مختلفة مما يؤدي إلى مختلف بلعم ص.أنواع larization. في العديد من الدراسات، ونحن قد استخدمت في نموذج المختبر من الوحيدات المستمدة الضامة الإنسان الأساسية لتحليل البيولوجيا بلعم وصلته المحتملة للتصلب الشرايين الإنسان 5-7.
حتى وإن لم يكن تماما لتحل محل التجارب على الحيوانات أو الأنسجة البشرية التي تم الحصول عليها بعد الوفاة، ونموذج الموصوفة هنا يسمح تحديد الهوية والتحقق من آليات المرض والأهداف العلاجية التي قد تكون ذات أهمية كبيرة لمختلف الأمراض التي تصيب الإنسان.
Protocol
Representative Results
Discussion
الضامة الوحيدات المستمدة تمثل نوع من الخلايا الرئيسية لنظام المناعة الفطرية. أنها تلعب دورا هاما في كثير من الأمراض الالتهابية بما في ذلك تصلب الشرايين أو السرطان 2. وهكذا، ودراسة علم الأحياء بلعم أمر ضروري لزيادة المعرفة لدينا في الفيزيولوجيا المرضية لكثير م?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
نشكر Wambsganss نادين للحصول على المساعدة التقنية الممتازة. وأيد هذا العمل من خلال منحة من جمعية الألمانية للبحوث (GL599/1-1) وجزئيا من خلال منحة من صندوق الابتكار الحدودي (جامعة هايدلبرغ) إلى CAG
Materials
| Name of Reagent/Material | Company | Catalog Number | Comments |
| 50 ml centrifuge tube (sterile) | Fisher | 055398 | |
| D-PBS (1X), liquid (no calcium or magnesium) | Invitrogen | 14190-250 | |
| EDTA | Sigma | T9285 | |
| BSA | Sigma | A-8806 | |
| FCS | Invitrogen | ||
| EasySep Human Monocyte Enrichment Kit | StemCell Technologies | 19059 | |
| EasySep Magnet | StemCell Technologies | 18000 | |
| FACS tubes | Fisher | 352008 | |
| Macrophage-SFM (1X) | Invitrogen | 12065-074 | |
| Penicillin-streptomycin | Sigma | P-4458 | |
| Nutridoma-SP | Roche | 11011375001 | |
| human M-CSF 10 μg | Peprotech | 300-25 | |
| Cell Culture Plates 6-well | Fisher | 07-200-80 |
References
- Gordon, S., Taylor, P. R. Monocyte and macrophage heterogeneity. Nat. Rev. Immunol. 5, 953-964 (2005).
- Gordon, S., Mantovani, A. Diversity and plasticity of mononuclear phagocytes. European Journal of Immunology. 41, 2470-2472 (2011).
- Martinez, F. O., Sica, A., Mantovani, A., Locati, M. Macrophage activation and polarization. Front. Biosci. 13, 453-461 (2008).
- Ingersoll, M. A., et al. Comparison of gene expression profiles between human and mouse monocyte subsets. Blood. 115, 10-19 (2010).
- Gleissner, C. A., Sanders, J. M., Nadler, J., Ley, K. Upregulation of aldose reductase during foam cell formation as possible link among diabetes, hyperlipidemia, and atherosclerosis. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 28, 1137-1143 (2008).
- Gleissner, C. A., et al. CXCL4 downregulates the atheroprotective hemoglobin receptor CD163 in human macrophages. Circ. Res. , (2009).
- Gleissner, C. A., Shaked, I., Little, K. M., Ley, K. CXC chemokine ligand 4 induces a unique transcriptome in monocyte-derived macrophages. J. Immunol. 184, 4810-4818 (2010).
- Martinez, F. O., Gordon, S., Locati, M., Mantovani, A. Transcriptional profiling of the human monocyte-to-macrophage differentiation and polarization: New molecules and patterns of gene expression. J. Immunol. 177, 7303-7311 (2006).
- Verreck, F. A. W., et al. Human il-23-producing type 1 macrophages promote but il-10-producing type 2 macrophages subvert immunity to (myco)bacteria. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 101, 4560-4565 (2004).
- Rey-Giraud, F., Hafner, M., Ries, C. H. In vitro generation of monocyte-derived macrophages under serum-free conditions improves their tumor promoting functions. PLoS One. 7, e42656 (2012).
- Boyle, J. J., et al. Coronary intraplaque hemorrhage evokes a novel atheroprotective macrophage phenotype. American Journal of Pathology. 174, 1097-1108 (2009).
- Cho, H. J., et al. Induction of dendritic cell-like phenotype in macrophages during foam cell formation. Physiol Genomics. 29, 149-160 (2007).
- Vogt, G., Nathan, C. In vitro differentiation of human macrophages with enhanced antimycobacterial activity. The Journal of Clinical Investigation. 121, 3889-3901 (2011).
- Mikita, T., Porter, G., Lawn, R. M., Shiffman, D. Oxidized low density lipoprotein exposure alters the transcriptional response of macrophages to inflammatory stimulus. Journal of Biological Chemistry. 276, 45729-45739 (2001).
- Qin, Z. Y. The use of THP-1 cells as a model for mimicking the function and regulation of monocytes and macrophages in the vasculature. Atherosclerosis. 221, 2-11 (2012).
- Daigneault, M., Preston, J. A., Marriott, H. M., Whyte, M. K. B., Dockrell, D. H. The identification of markers of macrophage differentiation in pma-stimulated THP-1 cells and monocyte-derived macrophages. PLoS One. 5, e8668 (2010).
- Wahl, L. M., Wahl, S. M., Smythies, L. E., Smith, P. D. Isolation of human monocyte populations. Current Protocols in Immunology. , (2001).
- Waldo, S. W., et al. Heterogeneity of human macrophages in culture and in atherosclerotic plaques. Am. J. Pathol. 172, 1112-1126 (2008).
- Martín-Fuentes, P., et al. Individual variation of scavenger receptor expression in human macrophages with oxidized low-density lipoprotein is associated with a differential inflammatory response. The Journal of Immunology. 179, 3242-3248 (2007).
