Summary

Detecção de MicroRNAs em Microglia por PCR em tempo real no SNC normal e durante Neuroinflammation

Published: July 23, 2012
doi:

Summary

Microglia residem macrófagos que fornecem a primeira linha de defesa e vigilância imune do sistema nervoso central. MicroRNAs são moléculas reguladoras, que desempenham um papel importante em muitos processos fisiológicos, incluindo a activação e diferenciação dos macrófagos. Neste artigo, descrevemos o método para a medição de microRNAs em microglia.

Abstract

Microglia são células da linhagem mielóide que residem no sistema nervoso central (CNS) 1. Estas células desempenham um papel importante na patologia de muitas doenças associadas com neuroinflamação tais como a esclerose múltipla (MS) 2. Microglia em um CNS normais expressar macrófagos CD11b marcador e exibem um fenótipo de repouso por expressar níveis baixos de marcadores de activação, tais como CD45. Durante os eventos patológicos no SNC, a microglia tornar-se activado, tal como determinado por supra-regulação de CD45 e outros marcadores 3. Os fatores que afetam microglia fenótipo e funções no sistema nervoso central não são bem estudadas. MicroRNAs (miRNAs) são uma família em crescimento de moléculas conservada (~ 22 nucleótidos de comprimento) que estão envolvidas em muitos processos fisiológicos normais tais como o crescimento e diferenciação celular 4 e patologias tais como a inflamação 5. MiRNAs regular negativamente a expressão de genes alvo determinados por ligação sequências complementares doIR mRNAs e desempenham um papel importante na activação de células imunes inatas incluindo macrófagos 6 e 7 microglia. A fim de investigar miRNA vias mediadas que definem o fenótipo microglial função biológica, e para distinguir microglia de outros tipos de macrófagos, é importante para avaliar quantitativamente a expressão de microRNAs particulares em subconjuntos distintos de CNS residente microglia. Os métodos comuns para medir a expressão de miRNAs no SNC incluem PCR quantitativo a partir de tecido neuronal geral e hibridação de situ. No entanto, PCR quantitativo a partir de homogeneizado de tecido inteiro não permite a avaliação da expressão de miRNA em microglia, que representam apenas 5-15% das células de tecido neuronal. A hibridação in situ permite a avaliação da expressão de microRNA em tipos de células específicos nas secções de tecido, mas este método não é inteiramente quantitativa. Neste relatório nós descrevemos um quantitativo e senstivo método para a detecção de miRNA por PCR em tempo real em microglia isolado a partir de CNS normais ou durante neuroinflamação utilizando encefalomielite autoimune experimental (EAE), um modelo de ratinho para a MS. O método descrito irá ser útil para medir o nível de expressão de microRNAs em microglia no SNC normais ou durante neuroinflamação associado com várias patologias, incluindo esclerose múltipla, lesão, acidente vascular cerebral traumática, doença de Alzheimer e tumores cerebrais.

Protocol

1. Isolamento da microglia do CNS normais Isolamento de microglia é realizado como foi descrito anteriormente com modificações 3. Preparar instrumentos para dissecção e perfusão: tesouras, pinças, seringa de 10 ml com uma agulha 27G, 15 ml Dounce homogeneizador (Teflon / vidro), 40 uM coador célula de nylon, 40% e 70% de Percoll soluções, 1X PBS. Euthanize camundongos por asfixia rápida (privação de oxigênio) em CO 2 e câmera imediata…

Discussion

Recentemente interesse significativo foi dado a microglia e envolvimento destas células em muitas patologias associadas com neuroinflamação e neurodegeneração. Além disso, o papel de microRNAs na diferenciação de células imunes e cancro dramaticamente aumentado ao longo dos últimos 5,10 vários anos. Nós previamente relatado o papel de miR-124 na manutenção do fenótipo não-activado ou de repouso da microglia no CNS normais 7, mas o papel dos outros tipos de microRNAs em microglia fen…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

O trabalho foi suportado pelo NIH R01 NS071039-01A1 bolsa de investigação.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments
1X PBS GIBCO 14190 Can be prepared from dry components in the laboratory, pH: 7.2-7.4
10X PBS Thermo Scientific SH30258.02 Can be prepared from dry components in the laboratory, pH: 7.2-7.4
DMEM; FBS GBCO 11965; 10438  
miRVana kit Invitrogen AM1561  
Percoll Sigma P4937-500 ml 100 ml of 100% Percoll is prepared by mixing 10 ml of 10X PBS and 90 ml of Percoll from Sigma.
50 ml of 70% Percoll is prepared by mixing of 35 ml of 100% Percoll and 15 ml of DMEM
50 ml of 40% Percoll is prepared by mixing 20 ml of 100% Percoll and 30 ml of 1X PBS
MOG35-55 peptide AnaSpec Inc 60130-5  
CFA DIFCO 263810  
Pertussis Toxin Sigma P7208  
FcR blocking antibodies BD Biosciences 553142 Clone 2.4G2
Anti-CD11bPE mAb BD Biosciences 553311 Can be used with different fluorophores (e.g. AF488)
Anti-CD45-APC-Cy7 mABs Biolegend 103116 Can be used with different fluorophores (e.g. APC)
Paraformaldehyde (16%) EMS Inc 15710 Dilute 1:15 in 1X PBS
15% TBE-Urea Gel Life Technologies Inc. EC68855BOX  
TaqMan MicroRNA Reverse Transcription Kit Life Technologies Inc 4366596  
TaqMan Universal PCR Master Mix Life Technologies Inc 4304437  
TaqMan MicroRNA Assays mmu-miR-124a Life Technologies Inc 4427975 ID 001182  
TaqMan MicroRNA Assays snoRNA-55 Life Technologies Inc 4427975 ID 001228  
Nuclease-free water Life Technologies Inc AM9937 Nuclease-free water
384-well clear optical reaction plate Life Technologies Inc. 4309849 Can be substituted with other plates (e.g. 96 well plate) in different real-time PCR instruments
Dounce homogenizer (15 ml) Wheaton Science Products. 358044 Teflon/glass
40 μ nylon cell strainer Falcon 352340  
Big centrifuge Sorval RT 6000B Rotor diameter 18.5 cm
Small centrifuge Eppendorf 5415 R Rotor diameter 6.5 cm
Real-time PCR Instrument Life Technologies Inc. AB 7900 HT Can be substituted with other instruments
Flow cytometer BD Biosciencess LSR II Can be substituted with other instruments
FACS BD Biosciences FACSAria Can be substituted with other instruments
Nanodrop spectrophotometer Thermo Scientific Nanodrop 1000  

References

  1. Tremblay, M. E. The Role of Microglia in the Healthy Brain. J. Neurosci. 31, 16064-16069 (2011).
  2. Graeber, M. B., Li, W., Rodriguez, M. L. Role of microglia in CNS inflammation. FEBS Lett. , (2011).
  3. Ponomarev, E. D., Shriver, L. P., Maresz, K., Dittel, B. N. Microglial cell activation and proliferation precedes the onset of CNS autoimmunity. J. Neurosci. Res. 81, 374-389 (2005).
  4. Perruisseau-Carrier, C., Jurga, M., Forraz, N., McGuckin, C. P. miRNAs stem cell reprogramming for neuronal induction and differentiation. Mol. Neurobiol. 43, 215-227 (2011).
  5. McCoy, C. E. The role of miRNAs in cytokine signaling. Front Biosci. 17, 2161-2171 (2010).
  6. He, M., Xu, Z., Ding, T., Kuang, D. M., Zheng, L. MicroRNA-155 regulates inflammatory cytokine production in tumor-associated macrophages via targeting C/EBPbeta. Cell Mol. Immunol. 6, 343-352 (2009).
  7. Ponomarev, E. D., Veremeyko, T., Barteneva, N., Krichevsky, A. M., Weiner, H. L. MicroRNA-124 promotes microglia quiescence and suppresses EAE by deactivating macrophages via the C/EBP-alpha-PU.1 pathway. Nat. Med. 17, 64-70 (2011).
  8. Basu, S., Campbell, H. M., Dittel, B. N., Ray, A. Purification of Specific Cell Population by Fluorescence Activated Cell Sorting (FACS). J. Vis. Exp. (41), e1546-3791 (2010).
  9. Gabriely, G. MicroRNA 21 promotes glioma invasion by targeting matrix metalloproteinase regulators. Mol. Cell Biol. 28, 5369-5380 (2008).
  10. Caffarelli, E., Filetici, P. Epigenetic regulation in cancer development. Front Biosci. 17, 2682-2694 (2011).
  11. Cardona, A. E., Huang, D., Sasse, M. E., Ransohoff, R. M. Isolation of murine microglial cells for RNA analysis or flow cytometry. Nat. Protoc. 1, 1947-1951 (2006).
  12. Gordon, R. A simple magnetic separation method for high-yield isolation of pure primary microglia. J. Neurosci. Methods. 194, 287-296 (2011).
  13. Moltzahn, F., Hunkapiller, N., Mir, A. A., Imbar, T., Blelloch, R. High Throughput MicroRNA Profiling: Optimized Multiplex qRT-PCR at Nanoliter Scale on the Fluidigm Dynamic ArrayTM IFCs. J. Vis. Exp. (54), e2552 (2011).
check_url/fr/4097?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Veremeyko, T., Starossom, S., Weiner, H. L., Ponomarev, E. D. Detection of MicroRNAs in Microglia by Real-time PCR in Normal CNS and During Neuroinflammation. J. Vis. Exp. (65), e4097, doi:10.3791/4097 (2012).

View Video