Une<em> In vitro</em> Modèle pour étudier l'hétérogénéité de la différenciation des macrophages humains et de la polarisation
Summary
Macrophages dérivés de monocytes sont des cellules importantes du système immunitaire inné. Ici, nous décrivons un outil facile à utiliser<em> In vitro</em> Modèle pour générer ces cellules. Utilisation de la centrifugation en gradient, l'isolement bourrelet négative et des conditions de culture de cellules spécifiques, des macrophages dérivés des monocytes peuvent être générés pour les études phénotypiques et fonctionnelles.
Abstract
Macrophages dérivés de monocytes représentent un type de cellules importantes du système immunitaire inné. Des modèles murins qui étudient la biologie des macrophages souffrent des différences phénotypiques et fonctionnels entre les macrophages dérivés de monocytes murins et humains. Par conséquent, nous décrivons ici un modèle in vitro pour générer et étudier les macrophages humains primaires. En bref, après une centrifugation en gradient de densité du sang périphérique prélevé dans une veine de l'avant-bras, les monocytes sont isolés à partir de cellules mononucléaires du sang périphérique en utilisant négative isolement bille magnétique. Ces monocytes sont ensuite cultivées pendant six jours dans des conditions propres à induire différents types de différenciation des macrophages ou de polarisation. Le modèle est facile à utiliser et évite les problèmes causés par les différences spécifiques entre la souris et l'homme. En outre, il est plus proche de la conditions in vivo que l'utilisation de lignées cellulaires immortalisées. En conclusion, le modèle décrit ici est adapté pour étudier macrophage biologie, identifier les mécanismes de la maladie et de nouvelles cibles thérapeutiques. Même s'il n'est pas entièrement remplacer les expérimentations animales ou tissus humains obtenus post mortem, le modèle décrit ici permet l'identification et la validation des mécanismes de la maladie et de cibles thérapeutiques qui peuvent être très pertinents pour diverses maladies humaines.
Introduction
Macrophages dérivés de monocytes représentent un composant cellulaire importante du système immunitaire inné et de contribuer à de nombreux processus inflammatoires aigus ou chroniques 1. Les macrophages jouent un rôle important dans de nombreuses maladies inflammatoires comme l'athérosclérose ou le cancer 2. Macrophages montrent un haut degré de plasticité et sont en mesure d'assumer des phénotypes différents en fonction de la micromilieu locale 3. Ainsi, l'étude de la différenciation des macrophages et l'hétérogénéité est essentielle pour accroître notre connaissance de la physiopathologie de nombreuses maladies et de permettre l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques et le développement de nouvelles thérapies.
Dans de nombreux cas, les modèles murins sont utilisées pour étudier la physiopathologie des maladies spécifiques. Cependant, des études de biologie des macrophages en utilisant des modèles de souris est accompagné de plusieurs lacunes: (1) la proportion de numéros de sous-ensembles de leucocytes (c.-à-monocytes et granulocytes) dans peripheral sang de souris ou l'homme diffère de manière significative suggérant différents rôles des monocytes dans la physiopathologie murin et humain. (2) Il existe des différences considérables dans l'expression des gènes entre les monocytes du sang périphérique humain et murin suggérant des différences substantielles dans leur fonction pendant la santé et la maladie 4. (3) Un certain nombre de marqueurs qui sont utilisés pour identifier les monocytes et les macrophages (F4/80, Lyc, etc.) Murines n'existe pas dans les cellules myéloïdes humaines, ce qui rend le transfert des résultats dans des modèles murins de la situation humaine difficile.
Ainsi, afin d'accroître notre compréhension de la différenciation des macrophages et l'hétérogénéité dans les maladies humaines, nous avons besoin de faire usage de modèles de travail avec les macrophages humains. Par conséquent, nous décrivons ici un modèle de production de macrophages primaires humain qui est facile à utiliser et permet d'étudier les macrophages dérivés de monocytes humains in vitro dans des conditions différentes résultant en différents macrophage potypes de risation. Dans plusieurs études, nous avons utilisé le modèle in vitro de dérivés de monocytes macrophages humains primaires pour analyser la biologie des macrophages et son intérêt potentiel pour l'athérosclérose humaine 5-7.
Même s'il n'est pas entièrement remplacer les expérimentations animales ou tissus humains obtenus post mortem, le modèle décrit ici permet l'identification et la validation des mécanismes de la maladie et de cibles thérapeutiques qui peuvent être très pertinents pour diverses maladies humaines.
Protocol
Representative Results
Discussion
Les macrophages dérivés des monocytes représentent le type de cellule clé du système immunitaire innée. Ils jouent un rôle important dans de nombreuses maladies inflammatoires, y compris l'athérosclérose ou le cancer 2. Ainsi, l'étude de la biologie des macrophages est essentielle pour accroître nos connaissances sur la physiopathologie de nombreuses maladies et de permettre le développement de nouvelles thérapies.
De nombreuses études s'appliquent des so…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nous remercions Wambsganss Nadine pour une excellente assistance technique. Ce travail a été soutenu par une subvention de la Deutsche Forschungsgemeinschaft (GL599/1-1) et en partie par une subvention du Fonds d'innovation FRONTIER (Université de Heidelberg) à 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 |
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