Summary

Investigación de la polarización de macrófagos utilizando la médula ósea macrófagos derivados

Published: June 23, 2013
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Summary

El artículo describe una adaptación fácil fácil<em> In vitro</em> Modelo para investigar la polarización de macrófagos. En la presencia de GM-CSF/M-CSF, las células madre / progenitoras hematopoyéticas de la médula ósea se dirigen en la diferenciación monocítica, seguido por la estimulación M1 o M2. El estado de activación puede ser rastreado por los cambios en antígenos de superficie celular, expresión de genes y vías de señalización celulares.

Abstract

El artículo describe una adaptación fácil fáciles modelo in vitro para investigar la polarización de macrófagos. En la presencia de GM-CSF/M-CSF, las células madre / progenitoras hematopoyéticas de la médula ósea se dirigen en la diferenciación monocítica, seguido por la estimulación M1 o M2. El estado de activación puede ser rastreado por los cambios en antígenos de superficie celular, expresión de genes y vías de señalización celulares.

Introduction

A diferencia de las respuestas inflamatorias clásicas, macrófagos que infiltran tejidos a menudo muestran el estado de activación polarizada que juega un papel crucial en la regulación de las funciones fisiológicas del tejido huésped 1-8. Después de la estimulación, la activación de los macrófagos puede ser ordenada en clásicos (M1) y (M2) de activación alternativa 2, 4, 9. La activación de macrófagos M1 depende de los receptores de tipo Toll (TLR) y la activación del factor nuclear kappa B (NFkB) / c-Jun N-terminal quinasa 1 (JNK1), conducen a la producción de citoquinas inflamatorias, como el TNF-α e IL- 1β y la activación de iNOS que resulta en aumento de la producción de especies reactivas del oxígeno, tales como óxido de nitruro (NO) 10, 11. En contraste, la activación de macrófagos M2 reclutas PPAR, PPAR, o IL-4-STAT6 vías, que conduce a la activación alternativa, anti-inflamatoria (M2) que se asocia con la regulación positiva de CD206 receptor de manosa, y arginasa 1 (Arg 1) 6, 12 – 14 </ Sup>.

Macrófagos derivados de médula ósea (BMDM) presentan un ideal modelo in vitro para entender los mecanismos que controlan la polarización de macrófagos activados 15. Específicamente, la activación de los macrófagos M1 puede ser inducida por lipopolisacáridos (LPS) de estimulación, mientras que la polarización de los macrófagos M2 puede ser inducida por la IL-4 y / o IL-13. Macrófagos derivados de médula ósea y macrófagos maduros activados pueden ser identificados a través de análisis de citometría de flujo para la expresión de antígenos de superficie, incluyendo CD11b, F4/80, CD11c, CD206, CD69, CD80 y CD86 9, 16, 17. Además, los cambios en la producción de citoquinas y vías de señalización celular asociadas con la polarización de macrófagos pueden ser medidos por RT-PCR cuantitativa y Western Blot, respectivamente. En resumen, macrófagos derivados de médula ósea de ratón pueden servir como un modelo relevante para estudiar la polarización de macrófagos in vitro.

Protocol

1. Aislamiento de células de médula ósea Aislar huesos fémur y tibia 6-8 semanas de edad ratones, enjuagar el cabello y luego cortar el hueso. Utilice una aguja 21G y una jeringa 10 ml para eliminar ósea en PBS 2% inactivado por calor suero fetal bovino frío (FBS) (3-5 ml / ratón). Pasar ósea a través de una aguja 21G 4-6 veces para disociar las células. Pasar las células a través de un filtro de células de 70 micras para eliminar grupos de células, hueso, pelo y ot…

Representative Results

Se presenta una descripción esquemática del procedimiento de generación de BMDM (Figura 1). De alta pureza de los macrófagos maduros se puede observar en el día 7 cuando representan 95 a 99% de las células CD11b + F4/80 + (Figura 2). Macrófagos polarizadas se pueden examinar utilizando anticuerpos contra CD11b, F4/80, CD11c y CD206 seguidos por análisis de citometría de flujo. Como se muestra en la Figura 3, los macrófagos M1 se detectan como CD11b + F4/80 + C…

Discussion

Se presenta aquí un procedimiento simple y fácilmente adaptable in vitro para inducir la activación de los macrófagos derivados de células progenitoras de médula ósea. Este procedimiento se puede utilizar para la investigación de los mecanismos responsables de la polarización de los macrófagos. La pureza de los macrófagos maduros obtuvo utilizando este protocolo promedios 95 a 99%, y no se requieren procedimientos de purificación adicionales. Para investigar la función de los genes específicos de …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabajo fue apoyado por la American Heart Association (BGIA 7850037 al 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

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Cite This Article
Ying, W., Cheruku, P. S., Bazer, F. W., Safe, S. H., Zhou, B. Investigation of Macrophage Polarization Using Bone Marrow Derived Macrophages. J. Vis. Exp. (76), e50323, doi:10.3791/50323 (2013).

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