Identification et isolement des Oligopotent et des progéniteurs myéloïdes Lineage-commis de moelle osseuse de souris

Monocytes, les neutrophiles et les cellules dendritiques (CD) sont des cellules myéloïdes qui découlent des progéniteurs hématopoïétiques, principalement dans la moelle osseuse, par un processus appelé myelopoiesis. Progéniteurs myéloïdes communs (CMPs) sont susceptibles de produire des cellules myéloïdes, ainsi que mégacaryocytes et les érythrocytes, mais les cellules lymphoïdes pas. Progéniteurs de granulocyte-monocyte (BPF), qui sont dérivées du CMPs, produisent des granulocytes et des monocytes, mais ont perdu mégacaryocyte et érythrocytaire potentiel. Monocytes et classique et plasmacytoides DCs (CDC/PDC) semblent également découler de progéniteurs communs appelées progéniteurs de monocyte-DC (AMD), qui sont produites par le CMPs. graduel restriction du potentiel de la lignée aboutit à lineage-commis cellules souches : progéniteurs de granulocyte, progéniteurs des monocytes et progéniteurs des cellules dendritiques (Figure 1).

Weissman et ses collaborateurs ont que CMPs sont retrouvent dans le Lin^– c-Kit⁺ Sca-1^– CD34 (LKS^–)⁺ FcγR^lo fraction de moelle osseuse de souris, les BPF est exposées dans le CD34 LKS^{– +} FcγR ^Salut fraction¹. Toutefois, ces fractions « CMP » et « GMP » sont très hétérogènes. Par exemple, la fraction « GMP » contient également des progéniteurs de la lignée-commis de granulocytes et les monocytes progéniteurs^1,2. Les AMD auraient séparément CX3CR1⁺ Flt3⁺ CD115⁺ progéniteurs qui expriment également CD34 et FcγR^3,4. Les AMD donnent lieu à cDC/pDC-production commune DC progéniteurs (CDP), qui ont été signalés à exprimer des niveaux inférieurs de c-Kit (CD117) et ne sont pas inclus dans la fraction LKS^{– 5}.

On pensait auparavant que les monocytes se posent via une voie unique (COP/MOP-GMP-MDP-monocyte). Compatible avec ce modèle, monocyte-commis progéniteurs produites par les bonnes pratiques de fabrication (nommé progéniteurs de monocyte, MPs)² et les AMD (nommés progéniteurs communs de monocyte, cMoPs)⁶ semblent être les mêmes cellules sur la base de l’expression du marqueur de surface partagée . Cependant, nous avons récemment démontré que les monocytes sont produites indépendamment par PRIG et AMD et étaient capables de distinguer entre les députés et cMoPs unicellulaires RNA séquençage⁷.

Nous avons récemment modifié la Weissman « CMP » et la stratégie de blocage « GMP » afin d’identifier 6 sous-fractions de moelle osseuse de souris C57BL/6J contenant différent oligopotent et sous-ensembles progéniteur myéloïde lineage-commis. Nous avons pour la première fois que la coloration pour Ly6C et CD115 permet l’isolement des oligopotent PRIG, ainsi que des progéniteurs de granulocytes (GPs) et des progéniteurs de monocyte (MPs et cMoPs, qui nous est actuellement impossible de séparer) de la fraction « GMP »² (LKS ^– CD34⁺ FcγR^Salut porte ; La figure 1). Par la suite, nous avons démontré que les AMD se trouvent principalement dans la fraction « CMP » (CD34 LKS^{– +} FcγR^lo gate), qui contient aussi Flt3⁺ CD115^lo et Flt3^– sous-ensembles⁷ (Figure 1 ). Le CMP-Flt3⁺ CD115^lo fraction donne les BPF et les AMD sur transfert adoptif. Le sous-ensemble de CMP-Flt3^– contient des progéniteurs qui semblent être des intermédiaires entre les cellules de CMP-Flt3⁺ CD115^lo et BPF. Contrairement aux AMD, le CMP-Flt3⁺ CD115^lo et COP/MOP-Flt3^– fractions possèdent également mégacaryocyte et érythrocytaire potentiel.

Il est important de noter, toutefois, que l’on ignore actuellement si les fractions « CMP » contiennent des cellules souches qui sont vraiment oligopotent (par exemple, les cellules individuelles au sein de la COP/MOP-Flt3⁺ CD115^lo fraction qui possèdent des neutrophiles, monocytes, DC, mégacaryocyte et érythrocytaire potentiel), ou alternativement, constituent un mélange de géniteurs ayant un potentiel de lignée plus restreint. Colonie formant des dosages (cultures de méthylcellulose) a révélé des cellules avec des granulocytes (neutrophiles), érythrocytes, monocyte et mégacaryocyte potentiel (cellules GEMM) dans le « CMP », CMP-Flt3⁺ CD115^lo et fractions de CMP-Flt3^{– 1 ,7}, mais ne permettent pas l’évaluation du potentiel de DC. En revanche, formant des dosages des colonies a démontré l’existence d’oligopotent BPF (progéniteurs neutrophile et monocytes potentiels) dans le « GMP » fraction^1,2, et cela est pris en charge par ces dernières monocellulaires d’analyse transcriptomique⁸. Il n’est pas actuellement connu, cependant, si ces BPF oligopotent produire aussi d’autres granulocytes (éosinophiles, basophiles et mastocytes).

Après ces études, nous démontrons maintenant comment 7 surface marqueurs (c-Kit, Sca-1, CD34, FcγR, Flt3, Ly6C et CD115) peut être utilisé pour identifier et isoler les 6 sous-ensembles d’oligopotent et commis à la lignée des progéniteurs myéloïdes. Le protocole décrit ici peut être appliqué pour les essais de culture in vitro (cultures de méthylcellulose ou liquide), expériences de transfert adoptif in vivo chez la souris et l’analyse moléculaire (séquençage de RNA en vrac et unicellulaires, Western Blot, etc.).

Le protocole se compose de 3 étapes : 1) préparation d’une suspension de cellule de la moelle osseuse des cellules, 2) programme d’enrichissement des progéniteurs hématopoïétiques (tri cellulaire magnétique activé) et 3) identification et isolement si vous le souhaitez, de sous-ensembles de progéniteurs de flux cytométrie en flux (en utilisant un analyseur ou un trieur, selon le cas). La première étape est l’isolement des cellules de moelle osseuse des fémurs et tibias de souris euthanasiés et ressemble aux autres protocoles décrits antérieurement⁹. Ensuite, l’échantillon est enrichi pour des cellules souches et progénitrices utilisant un cocktail d’anticorps dirigés contre des marqueurs de surface cellulaire des érythrocytes, polynucléaires neutrophiles, monocytes, lymphocytes, etc., pour épuiser les cellules différenciées. Ce n’est pas obligatoire, mais fortement recommandé pour optimiser la détection des sous-ensembles progénitrices et de réduire la quantité d’anticorps nécessaires à l’identification de l’ancêtre et le temps requis pour la cytométrie en flux. Le protocole de l’appauvrissement de lignage ci-dessous décrit Magnetic-Activated cellule Tri (MACS) en utilisant un Kit souris lignée cellulaire épuisement (qui contient les anticorps biotinylés contre CD5, CD45R (B220), CD11b, Gr-1 (Ly6G/C), 7-4 et Ter-119, plus anti-biotine microbilles) et un séparateur magnétique automatisé. L’étape finale consiste à déterminer (et le tri, si vous le souhaitez) des sous-ensembles progénitrices par cytométrie en flux. Le panel d’anticorps décrits ci-dessous (voir également tableau 1) a été conçu pour être utilisé dans un cytomètre en flux (analyseur ou trieur) avec les 4 lasers (405 nm, 488 nm, 561 nm, 640 nm).

Figure 1 : progéniteurs DC, les monocytes et les neutrophiles et les voies de différenciation. Le modèle récemment révisé de myelopoiesis⁷ est illustré, avec les portes de Weissman pour « CMPs » (bleus) et les « Bonnes pratiques de fabrication » (vert)¹ superposées. Ce chiffre a été modifié par Yáñez al 2017⁷. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.