Summary

대식세포식세포의 중간엽 줄기세포 조절; 수량 및 이미징

Published: July 16, 2021
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Summary

여기에 제시된 것은 pH 에 민감한 형광 분자에 공주되는 비협화효모(zymosan) 입자의 대식세포(MΦ) 식세포증의 중간엽 줄기세포(MSC) 중재조절의 동적 이미지를 정량화하고 생성하는 프로토콜이다.

Abstract

중간 엽 줄기 세포 (MSC)는 전통적으로 그들의 재생 특성에 대 한 공부 되었습니다., 하지만 더 최근에, 그들의 면역 조절 특성 최전선에 있다. 그(것)들은 면역 세포 활동과 상호 작용하고 통제합니다. 이 연구의 초점은 대식세포 활성의 MSC 조절입니다. 대식세포(MΦ) phagocytosis는 감염에 대한 선천적인 면역 계통 반응의 중요한 부분이며, MSC가 이 반응을 조절하는 메커니즘은 적극적인 조사를 받고 있습니다. 여기에 제시된 MΦ phagocytosis의 비편화 된 자모산 입자를 pH 에 민감한 형광 분자에 접합 하는 방법 MSC와 공동 배양 하는 동안. 식세포 활성이 증가하고 표지된 zymosan 입자가 phagolysosome의 산성 환경 내에서 동봉됨에 따라 pH 에 민감한 분자의 형광 강도가 증가합니다. 적절한 발각 및 방출 파장으로, 식세포 활성은 형광 분광계를 사용하여 측정되고 운동 데이터는 70 분 동안 상대 형광 단위의 변화로 제시된다. 이 정량적 데이터를 지원하기 위해, phagocytic 활동의 변화는 동적 이미징을 사용하여 시각화됩니다. 이 방법을 사용한 결과는 공동 배양시 MSC가 순진한 및 IFN-γ 처리MΦ의 비편화 자모산의 MΦ phagocytosis를 향상시킨다는 것을 보여줍니다. 이 데이터는 선천적인 면역 계통의 MSC 규정의 현재 지식에 추가합니다. 이 방법은 근본적인 세포 및 분자 기계장치를 완전히 묘사하기 위하여 미래 조사에 적용될 수 있습니다.

Introduction

중간 엽 줄기 세포 (MSC)는 결합 조직 세포를 초래하는 전구 세포입니다. MSC는 성인 포유류 조직에 존재하며 골수1로부터분리 될 수 있습니다. 그들의 면역 조절 특성 때문에, 이들 세포는 널리 연구된다2. T세포3,4,5,6의 MSC 조절에 초점을 맞춘 초기 연구는 최근에는 선천성 면역의 주요 세포 성분인 대식세포 세포(MΦ)의 조절에 초점을 맞추고 있으며,7, 8,9,10,11,12,13,14의 증가된 관심을 받고 있습니다. . 염증성 질환의 치료에 있는 MSC-MΦ 상호작용의 중요성은 동물 모델8에서단핵구/대식세포의 고갈이 MSC의 치료 효과를 흡수한다는 사실에 의해 강조된다. 여기서, 초점은 MΦ와 MSC의 세포 접촉 상호 작용이다. MSC는 염증에서 항염증 반응으로의 전환을 촉진하여 MΦ의 표현형을 조절할 수 있는 능력을 가지며, 조직 수리 활동8,9,10,11로이어지는 이러한 조절 메커니즘을 입증하기 위해 많은 작업을 수행하였다. 다른 상황에서, MSC는 MΦ 구동 염증반응을지원하거나 악화시킬 수 있으며,13, 13및 MΦ phagocytic 활동을 향상시킬 수있습니다(14,15). 그러나 MSC가 MΦ phagocytic 활동을 조절하는 메커니즘과 조건을 식별하는 기존 데이터가 매우 부족합니다.

MΦ는 협소화(항체 또는 보체 코팅) 또는 비편화병원균(16)을인식하는 수용체의 제품군을 가지고 있다. 후자의 활성화 및 활동은 덜 잘 연구17. 비염증성 체외 환경에서, MSC는 비편성병원체(13)의MΦ phagocytosis를 향상시킵니다. 그러나, MΦ에 의한 비편화 병원균의 인식은 적응성 면역 반응 도중 림프구에 의해 생성된 선동적인 환경에 노출 후에 감소될 수 있다. 자연 킬러 세포및 이펙터 림프구에 의해 방출되는 IFN-γ, 비응진입자(18)의MΦ phagocytosis에 대한 억제 효과가 있다. MΦ phagocytosis의 MSC 직접 접촉 조절의 메커니즘을 연구하기 위해 공동 배양 모델이 개발되었습니다. 여기서 제시된 실험의 목적은 MSC가 MΦ가 IFN-γ(도1)에노출된 후 비편화 병원체의 MΦ phagocytosis를 조절하는지 여부를 결정하는 것이다.

Protocol

참고: 모든 중간 제제 및 세포 배양 기술은 라미나르 흐름을 가진 생물 안전 캐비닛을 사용하여 무균 조건하에서 수행됩니다. 설명된 모든 배양 배양 단계는 37°C, 5% CO2및 95% 습도의 대기를 유지하도록 설계된 인큐베이터를 사용하여 수행됩니다. 1. 세포 배양 성장 매체의 준비 MSC와 LADMAC의 경우 50mL의 FBS와 5mL의 항생제/항마이코틱 믹스를 500mL의 높은 포도…

Representative Results

모든 시간 지점에서 각 그룹에 대한 평균 ± SEM을 계산한 후 데이터는 Y축을 상대형 형광 강도로, X축을 시간으로 선 그래프 형식으로 표시됩니다. 보충 파일 1스프레드시트 형식으로 96웰 플레이트의 운동 판독에서 원시 데이터의 예를 제공합니다. 본 연구에서는, 도 3A에제시된 최적의 결과, 및 표 3에서 제시된 최적 결과는 MSC와?…

Discussion

pH 에 민감한 염료에 컨쥬커드된 생체입자를 이용한 식세포증의 분석은 기존의 형광표지입자(12,19,20)에비해 유리하다는 비교적 새로운 도구이다. 기존의 형광 라벨 입자를 사용하면 엔드 포인트 분석만 가능합니다. 검출은 식세포에 의해 채택되지 않은 입자를 세척하거나 담금질 한 후 형광 현미경 검사및 /또는 분광로메로 수…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 작품은 1626093 및 1919583 보조금 수에 따라 NSF 주요 연구 기기 메커니즘에 의해 지원되었다.

Materials

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

Referenzen

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Diesen Artikel zitieren
Evans, J. F., Ricigliano, A. E., Morante, A. V., Martinez, E., Vargas, D., Thyagaraj, J. Mesenchymal Stem Cell Regulation of Macrophage Phagocytosis; Quantitation and Imaging. J. Vis. Exp. (173), e62729, doi:10.3791/62729 (2021).

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