Onderzoek van Macrophage Polarisatie behulp beenmerg afgeleide Macrofagen
Summary
Het artikel beschrijft een gemakkelijk gemakkelijk adaptieve<em> In vitro</em> Model om macrofaag polarisatie te onderzoeken. In aanwezigheid van GM-CSF/M-CSF worden hematopoietische stam / progenitorcellen uit het beenmerg gericht in monocytische differentiatie, gevolgd door M1 of M2 stimulatie. De activatie status kan worden gevolgd door veranderingen in celoppervlakteantigenen, genexpressie en signaaltransductie wegen.
Abstract
Het artikel beschrijft een gemakkelijk gemakkelijk adaptief in vitro model om macrofaag polarisatie te onderzoeken. In aanwezigheid van GM-CSF/M-CSF worden hematopoietische stam / progenitorcellen uit het beenmerg gericht in monocytische differentiatie, gevolgd door M1 of M2 stimulatie. De activatie status kan worden gevolgd door veranderingen in celoppervlakteantigenen, genexpressie en signaaltransductie wegen.
Introduction
Onderscheiden van klassieke ontstekingsreacties macrofagen die weefsels infiltreren vertonen vaak gepolariseerd activeringsstatus die een cruciale rol in het regelen gastheerweefsel fysiologische functies 1-8 speelt. Na stimulatie kunnen macrofaagactivering worden gesorteerd in classic (M1) en alternatieve (M2) activering 2, 4, 9. M1 macrofaag activatie afhankelijk Toll-achtige receptoren (TLRs) en activering van nucleaire factor kappa B (NFKB) / c-Jun N-eindstandige kinase 1 (JNK1), wat leidt tot de productie van inflammatoire cytokines, zoals TNF-α en IL- 1β en activering van iNOS dat resulteert in verhoogde productie van reactieve zuurstofsoorten zoals nitride oxide (NO) 10, 11. Daarentegen M2 macrofaag activatie werft PPARy, PPARö of IL-4-STAT6 wegen, waardoor alternatieve, anti-inflammatoire (M2) activatie die is geassocieerd met verhoogde expressie van CD206 mannose receptor en arginase 1 (Arg1) 6, 12 – 14 </ Sup>.
Beenmerg afgeleide macrofagen (BMDM) presenteren een ideaal in vitro model om de mechanismen die polarisatie van geactiveerde macrofagen 15 begrijpen. Specifiek, kan de activering van macrofagen M1 worden geïnduceerd door lipopolysacchariden (LPS) stimulatie, terwijl polarisatie M2 macrofagen kunnen worden geïnduceerd door IL-4 en / of IL-13. Ouder beenmerg macrofagen en geactiveerde macrofagen kunnen worden geïdentificeerd aan flowcytometrie-analyse voor expressie van oppervlakte-antigenen, waaronder CD11b, F4/80, CD 11 c, CD206, CD69, CD80 en CD86 9, 16, 17. Bovendien kunnen veranderingen in cytokine productie en mobiele signaalwegen verbonden macrofaag polarisatierichting gemeten door kwantitatieve RT-PCR en Western-blotting, respectievelijk. Samenvattend kan muis beenmerg macrofagen dienen als een relevant model te bestuderen polarisatie macrofagen in vitro.
Protocol
Representative Results
Discussion
Wij rapporteren hier een eenvoudige en gemakkelijk aanpasbaar vitro procedure activatie van macrofagen afgeleid van beenmerg cellen. Deze procedure kan worden gebruikt voor het onderzoek van de mechanismen die verantwoordelijk zijn voor polarisatie van macrofagen. De zuiverheid van volwassen macrofagen verkregen met dit protocol gemiddeld 95-99%, en geen extra zuivering vereist zijn. Om de functie van specifieke genen van belang te onderzoeken in het kader van macrofaag polarisatie, ectopische expressie of gens…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dit werk werd ondersteund door de American Heart Association (BGIA 7.850.037 aan Dr Beiyan Zhou).
Materials
| Name of Reagent/Material | Company | Catalog Number | Comments |
| IMDM | Thermo Scientific | SH30259.01 | |
| Fetal bovine serum | Invitrogen | 10438-026 | |
| Murine GM-CSF | PeproTech | 315-03 | |
| NH4Cl | StemCell Technologies | 7850 | |
| L-929 | ATCC | CCL-1 | |
| 70 μm cell strainer | BD Biosciences | 352350 | |
| 10 x PBS | Thermo Scientific | AP-9009-10 | |
| Anti-mouse CD11b-APC | eBioscience | 17-0112-81 | |
| Anti-mouse F4/80-FITC | eBioscience | 11-4801-81 | |
| Anti-mouse CD69-PE | eBioscience | 12-0691-81 | |
| Anti-mouse CD86-PE | eBioscience | 12-0862-81 | |
| Propidium Iodine | Invitrogen | P3566 |
References
- Meng, Z. X., Wang, G. X., Lin, J. D. A microrna circuitry links macrophage polarization to metabolic homeostasis. Circulation. , (2012).
- Lumeng, C. N., Bodzin, J. L., Saltiel, A. R. Obesity induces a phenotypic switch in adipose tissue macrophage polarization. J. Clin. Invest. 117, 175-184 (2007).
- Gordon, S., Taylor, P. R. Monocyte and macrophage heterogeneity. Nat. Rev. Immunol. 5, 953-964 (2005).
- Gordon, S. Alternative activation of macrophages. Nat. Rev. Immunol. 3, 23-35 (2003).
- Tabas, I. Macrophage death and defective inflammation resolution in atherosclerosis. Nat. Rev. Immunol. 10, 36-46 (2010).
- Odegaard, J. I., Ricardo-Gonzalez, R. R., Goforth, M. H., Morel, C. R., Subramanian, V., Mukundan, L., Eagle, A. R., Vats, D., Brombacher, F., Ferrante, A. W., Chawla, A. Macrophage-specific pparg controls alternative activation and improves insulin resistance. Nature. 447, 1116-1120 (2007).
- Odegaard, J. I., Ricardo-Gonzalez, R. R., Red Eagle, A., Vats, D., Morel, C. R., Goforth, M. H., Subramanian, V., Mukundan, L., Ferrante, A. W., Chawla, A. Alternative m2 activation of kupffer cells by ppard ameliorates obesity-induced insulin resistance. Cell Metabolism. 7, 496-507 (2008).
- Vats, D., Mukundan, L., Odegaard, J. I., Zhang, L., Smith, K. L., Morel, C. R., Greaves, D. R., Murray, P. J., Chawla, A. Oxidative metabolism and pgc-1[beta] attenuate macrophage-mediated inflammation. Cell Metabolism. 4, 13-24 (2006).
- Mosser, D. M., Edwards, J. P. Exploring the full spectrum of macrophage activation. Nat Rev Immunol. 8, 958-969 (2008).
- Arkan, M. C., Hevener, A. L., Greten, F. R., Maeda, S., Li, Z. -. W., Long, J. M., Wynshaw-Boris, A., Poli, G., Olefsky, J., Karin, M. Ikk-b links inflammation to obesity-induced insulin resistance. Nat. Med. 11, 191-198 (2005).
- Saberi, M., Woods, N. -. B., de Luca, C., Schenk, S., Lu, J. C., Bandyopadhyay, G., Verma, I. M., Olefsky, J. M. Hematopoietic cell-specific deletion of toll-like receptor 4 ameliorates hepatic and adipose tissue insulin resistance in high-fat-fed mice. Cell Metab. 10, 419-429 (2009).
- Kang, K., Reilly, S. M., Karabacak, V., Gangl, M. R., Fitzgerald, K., Hatano, B., Lee, C. -. H. Adipocyte-derived th2 cytokines and myeloid ppard regulate macrophage polarization and insulin sensitivity. Cell Metabolism. 7, 485-495 (2008).
- Bouhlel, M. A., Derudas, B., Rigamonti, E., Dievart, R., Brozek, J., Haulon, S., Zawadzki, C., Jude, B., Torpier, G., Marx, N., Staels, B., Chinetti-Gbaguidi, G. Pparg activation primes human monocytes into alternative m2 macrophages with anti-inflammatory properties. Cell Metabolism. 6, 137-143 (2007).
- Bronte, V., Zanovello, P. Regulation of immune responses by l-arginine metabolism. Nat. Rev. Immunol. 5, 641-654 (2005).
- Zhuang, G., Meng, C., Guo, X., Cheruku, P. S., Shi, L., Xu, H., Li, H., Wang, G., Evans, A. R., Safe, S., Wu, C., Zhou, B. A novel regulator of macrophage activation: Mir-223 in obesity-associated adipose tissue inflammation. Circulation. 125, 2892-2903 (2012).
- Kradin, R. L., McCarthy, K. M., Preffer, F. I., Schneeberger, E. E. Flow-cytometric and ultrastructural analysis of alveolar macrophage maturation. J. Leukoc. Biol. 40, 407-417 (1986).
- Stein, M., Keshav, S., Harris, N., Gordon, S. Interleukin 4 potently enhances murine macrophage mannose receptor activity: A marker of alternative immunologic macrophage activation. J. Exp. Med. 176, 287-292 (1992).
- Strassmann, G., Bertolini, D. R., Kerby, S. B., Fong, M. Regulation of murine mononuclear phagocyte inflammatory products by macrophage colony-stimulating factor. Lack of il-1 and prostaglandin e2 production and generation of a specific il-1 inhibitor. J. Immunol. 147, 1279-1285 (1991).
- Biswas, S. K., Mantovani, A. Macrophage plasticity and interaction with lymphocyte subsets: Cancer as a paradigm. Nat. Immunol. 11, 889-896 (2010).
- Sica, A., Mantovani, A. Macrophage plasticity and polarization: In vivo veritas. J. Clin. Invest. 122, 787-795 (2012).
