Fare Periton Makrofagların izolasyonu Toll-benzeri reseptörler Uyarım üzerine Gen İfadesi Analizi Yapacak
Summary
We describe here a simple protocol to isolate murine peritoneal macrophages. This procedure is followed by RNA extraction to carry out gene expression analysis upon Toll-like receptors stimulation.
Abstract
Enfeksiyon ve inflamasyon sırasında dolaşımdaki monositler kan dolaşımına bırakın ve onlar makrofajlar içine ayırt dokulara, göç. Makrofajlar mikroorganizmaların geniş bir yelpazede evrimle korunmuş moleküler şekilleri tanıyan yüzey Toll-benzeri reseptörler (TLR), ifade eder. TLR genellikle gen ekspresyonu değiştirilmesi ile ilişkili makrofaj aktivasyonunda önemli bir rol oynar. Makrofajlar pek çok hastalıkta önemli ve tedavisi için çekici bir hedef olarak ortaya çıkmıştır. Aşağıdaki protokol, bira, tiyoglikolat vasatı kullanılarak sıçan periton makrofajları, izole edilmesi için bir prosedür açıklanmaktadır. İkincisi buna göre bu 10 kat makrofaj verim çıkaracağız, periton içine monosit göçü artıracak. Pek çok çalışma, kemik iliği, dalak veya periton türetilmiş makrofajlar kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Ancak, periton makrofajlar izolasyon üzerine daha olgun olduğu gösterilmiştir ve bunların fonksiyonel olarak daha kararlı edildiSığ ve fenotip. Böylece, fare periton boşluğuna izole makrofajlar farklı immünolojik ve metabolik çalışmalarda hizmet verebilir önemli bir hücre popülasyonu sunuyoruz. İzole bir kez, makrofajlar farklı TLR ligandları ile uyarıldı ve dolayısıyla gen ifadesi değerlendirildi.
Introduction
retiküloendotelyal fagositik sistemi, kemik iliği, kan, karaciğer ve dalak gibi çeşitli dokularda ve organlarda hücrelerden oluşmaktadır. Makrofajlar yoğun bunlar, özellikle doğuştan katılmak ve kontrol bağışıklık tepkilerini ve net enfeksiyonları uyarlamalı vücudun etrafında dağıtılır. Host savunmasında rollerine ilave olarak, makrofajlar, yara iyileşmesi ve doku homeostazını 1,2 muhafaza edilmesinde önemli bir rol oynamaktadır. Ayrıca, makrofajlar bağışıklık işlevi sadece önemli değil, aynı zamanda aktif demir homeostazda 3 katılacak. Vücutta demir yaklaşık% 80'i yaşlanmış makrofajlar tarafından fagosite 4 hangi zaman, eritrositler içinde hemoglobin bulunur. Günlük, bu makrofajlar eritrosit kaynaklı demir 25 mg geri dönüşüm ve plazma 5 içine ulaşım sağlamaktadır. Ayrıca, enfeksiyon ve enflamasyon sırasında, pro-inflamatuar makrofajlar demir availabili azaltmak için serum demir çekilmekhem sistemik ve yerel düzeylerde 6-8 patojenlerin için ty. Makrofajlar ve özellikle hepatositler demir metabolizmasının 9, 10 master regülatörü olarak kabul edilir hepsidin adında bir antimikrobiyal peptid üretmek Yanı sıra, çalışmalar göstermiştir. Hepsidin esas inflamatuar uyaranlara artmış ve kronik inflamasyon 11-13 üzerine makrofaj demir haciz kısmen sorumludur. Makrofajlarda hepcidin ifadesi çok iyi anlaşılamamıştır, biz bu yönetmelikte Toll benzeri reseptörler olası rolünü (TLR) okudu. TLR'ler öncelikle makrofajlar üzerinde bulunan ve aktivasyon merkezi bir rol oynarlar. Buna ek olarak, karaciğer LPS kaynaklı Hepsidin sentezleme TLR4 13 bağlıdır. Bu nedenle, çalışma çalıştırmak için, Sıçan peritonal makrofajları izolasyonu dayanan bir yöntem kullanılır.
Makrofaj hücre dizileri genel olarak, makrofaj saplama kullanılanler; yine genişletilmiş kültür geni kaybını kışkırtmak ve bu hücre hatlarında bağışıklık fonksiyonları azalmış olabilir. Bu nedenle, periton boşluğundan makrofajların izolasyonu önemlidir.
Fare periton boşluğu makrofajlar 13-15 hasat için ideal bir siteyi sunuyor. İzole fare periton makrofajlar onların immünolojik fonksiyonu ile ilgili çeşitli çalışmalar için uygundur. Ancak, periton makrofajların sayısı geniş çalışmalar için yetersiz ve fare başına yaklaşık 1 x 10 6 makrofajlar tahmin edilmektedir. Bu nedenle, makrofaj üretimini artırmak için, örneğin tiyoglikolat gibi steril ortaya çıkarma maddesi, hücre hasat Yukarıdaki periton boşluğu içine enjekte edilmiştir. Tiyoglikolat enjeksiyonundan sonra, fare başına makrofajların verimi 10-kat artmıştır. Makrofajlar verim, makrofajlar alımı, MA içinde elde edilen, bir enflamatuvar yanıtı indükleyen bir tahriş edici olarak Brewer, tiyoglikolat vasatı eylemleri artışa rağmeny, ancak gerekli değildir, gen ekspresyonunu etkiler. Bu nedenle, muamele edilmemiş makrofaj oluşan bir kontrol grubudur, her bir deney içinde dahil edilmelidir. Bizim ellerde, çok inflamasyon ile uyarılır hepsidin ifade periton makrofajlar ortaya dışı muamele tiyoglikolatın saptanmadı. Ayrıca, çalışmaların Bira tiyoglikolat sayıda makrofajların, fakat bunlara 16 aktive etmediğini göstermiştir. Öte yandan, Bira tiyoglikolat makrofajlar lizozomal enzim bir artış ancak yutulur mikroorganizmaları öldürme 17 azalma gösterdi ortaya çıkardı. Olmayan tetiklenen makrofajlar 16 ile karşılaştırıldığında, ancak, fagositik kapasitesi etkilenmedi.
Yemekler kültürlenen sonra peritoneal makrofajlar nedenle periton boşluğu izole diğer hücre türünden bunların ayrılmasına izin veren, yapışkan hale gelir. Daha sonra izole edilmiş makrofajlar, farklı TLR agonistleri ile tehdit edildi.Son olarak, mRNA, kültürlenmiş hücrelerden ekstrakte edildi ve gen ekspresyonu kantitatif ters transkriptaz-polimeraz zincir reaksiyonu (qRT-PCR) kullanılarak analiz edilmiştir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Makrofajlar hayatta kalmak için çok önemlidir ve immünolojik hedefler için ana işlemek için cazip bir hedef sağlar. TLR ve diğer tanıma moleküllerinin keşfi immünolojik tartışmaların merkezine makrofajlar yaptık. Makrofajlar sitokinler, hasar ile ilişkili molekül model molekülü (DAMPS), 20 ve patojenlerin (PAMPs) 21 grupları ile ilişkili moleküller de dahil olmak üzere çeşitli uyaranlara, yanıt. Bu farklı uyaranlara yanıt makrofaj aktivasyonu seyrini temsil etmektedir …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu eser Doğa Bilimleri ve Kanada'nın Mühendislik Araştırma Konseyi bir hibe ile desteklenmiştir (NSERC, hayır 298515-2011 hibe). AL doktora almıştır Doğa Bilimleri ve Kanada'nın (NSERC) Mühendislik Araştırma Konseyi ve MS burs (hayır verin. MOP123246 CIHR), Kanada Sağlık Araştırma Enstitüleri bir hibe desteklenmiştir.
Materials
| C57BL/6 mice | Charles River Laboratories, Inc. (Wilmington, MA, USA) | 475 | |
| Thioglycollate | Sigma-Aldrich, (St. Louis, MO) | 19032-500G | |
| 70% ethanol | |||
| 10% sodium pentobarbital (Used for mice anesthesia (80 mg/kg, i.p.)) | |||
| Dulbecco’s phosphate-buffered saline (DPBS), placed on ice and will serve to harvest macrophages | WISENT INC Canada (QC) | 311-425-CL | |
| RPMI medium 1640 (Supplement with penicillin, streptomycin, L-glutamine, and 10 % fetal calf serum). | WISENT INC Canada (QC) | 350-000-CL | |
| 1 and 5 ml syringes | BD USA (NJ) | 309659 | |
| Six-well plates | Corning Incorporated (NY, USA) | MCT-150-C | |
| Bacterial lipoprotein Pam3CSK4 (0.5 mg/ml) | InvivoGen (San Diego, USA) | TLRL-pm25 | |
| Polyionosine–polycytidylic acid (Poly(I:C)) (10 mg/ml) | InvivoGen (San Diego, USA) | TLRL-PIC | |
| LPS from Escherichia coli 055:B5 (100 ng/ml) | InvivoGen (San Diego, USA) | L2880 | |
| Purified flagellin from Salmonella typhimurium (100 ng/ml) | InvivoGen (San Diego, USA) | TLR-FLIC-10 | |
| Lipoprotein synthetic FSL1 (100 ng/ml) | InvivoGen (San Diego, USA) | TLR-FSL | |
| ssRNA derived from the HIV-1 long terminal repeat ssRNA40 (1 μg/ml) | InvivoGen (San Diego, USA) | TLR-LRNA-40 | |
| Type B CpG oligonucleotide ODN1826 (1 μM) | InvivoGen (San Diego, USA) | 11B16-MM | |
| TRIZOL | Invitrogen, (Burlington, ON, Canada) | 15596-026 | |
| 20g and 23g needles | BD USA (NJ) | 305175 | |
| Scissor | |||
| Forceps | |||
| 50 ml conical tubes placed on ice | Sarstedt (Newton, MA, USA) | 62.547.205 | |
| Red Blood Cells Lysis Buffer | Sigma-Aldrich, (St. Louis, MO) | R7757-100ML | |
| Refrigerated centrifuge | |||
| Hemocytometer | |||
| F4/80 antibody | BIO-RAD ( CA, USA) | MCA497APC | |
| CD16/CD32 antibodies | Pharmingen, {Mississauga, ON, CA) | 553141 | |
| Flow Cytometer | Coulter Epics Elite counter, Coulter, (Hialeah, FL,USA) | ||
| Six-well plates | Corning Incorporated (NY, USA) | MCT-150-C | |
| Bacterial lipoprotein Pam3CSK4 (0.5 mg/ml) | InvivoGen (San Diego, USA) | TLRL-pm25 | |
| Polyionosine–polycytidylic acid (Poly(I:C)) (10 mg/ml) | InvivoGen (San Diego, USA) | TLRL-PIC | |
| LPS from Escherichia coli 055:B5 (100 ng/ml) | InvivoGen (San Diego, USA) | L2880 | |
| Purified flagellin from Salmonella typhimurium (100 ng/ml) | InvivoGen (San Diego, USA) | TLR-FLIC-10 | |
| Lipoprotein synthetic FSL1 (100 ng/ml) | InvivoGen (San Diego, USA) | TLR-FSL | |
| ssRNA derived from the HIV-1 long terminal repeat ssRNA40 (1 μg/ml) | InvivoGen (San Diego, USA) | TLR-LRNA-40 | |
| Type B CpG oligonucleotide ODN1826 (1 μM) | InvivoGen (San Diego, USA) | 11B16-MM | |
| TRIZOL | Invitrogen, (Burlington, ON, Canada) | 15596-026 | |
| 1.5 ml Eppendorf tubes | Axygen Scietific (CA,USA) | 3516 | |
| Chloroform | Fisher Scientific (ON, Canada) | UN1888 | |
| Isopropyl alcohol | JT Baker (PA, USA) | 70566 | |
| 75% ethanol (in DEPC treated water) | Commercial Alchohols (QC, Canada) | 17394 | |
| 0.01% diethyl pyrocarbonate (DEPC) treated water (let stand overnight and autoclave) | Sigma-Aldrich, (St. Louis, MO) | 216.542.8 | |
| Omniscript RT-PCR system | Qiagen, (Mississauga, ON, Canada) | 205113 | |
| Rotor Gene 3000 | Montreal Biotech, (Kirkland, QC, Canada) | ||
| QuantiTect SYBR Green I PCR kits | Qiagen, (Mississauga, ON, Canada) | 204141 |
References
- Pollard, J. W. Trophic macrophages in development and disease. Nat Rev Immunol. 9 (4), 259-270 (2009).
- Gordon, S. Alternative activation of macrophages. Nat Rev Immunol. 3 (1), 23-35 (2003).
- Koury, M. J., Ponka, P. New insights into erythropoiesis: the roles of folate, vitamin B12, and iron. Annu Rev Nutr. 24, 105-131 (2004).
- Sheftel, A. D., Kim, S. F., Ponka, P. Non-heme induction of heme oxygenase-1 does not alter cellular iron metabolism. J Biol Chem. 282 (14), 10480-10486 (2007).
- Hershko, C. Storage iron regulation. Prog Hematol. 10, 105-148 (1977).
- Collins, H. L. Withholding iron as a cellular defence mechanism–friend or foe. Eur J Immunol. 38 (7), 1803-1806 (2008).
- Noyes, W. D., Bothwell, T. H., Finch, C. A. The role of the reticulo-endothelial cell in iron metabolism. Br J Haematol. 6, 43-55 (1960).
- Layoun, A., Huang, H., Calve, A., Santos, M. M. Toll-like receptor signal adaptor protein MyD88 is required for sustained endotoxin-induced acute hypoferremic response in mice. Am J Pathol. 180 (6), 2340-2350 (2012).
- Zumerle, S., et al. Targeted disruption of hepcidin in the liver recapitulates the hemochromatotic phenotype. Blood. 123 (23), 3646-3650 (2014).
- Nguyen, N. B., Callaghan, K. D., Ghio, A. J., Haile, D. J., Yang, F. Hepcidin expression and iron transport in alveolar macrophages. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 291 (3), L417-L425 (2006).
- Nemeth, E., et al. Hepcidin, a putative mediator of anemia of inflammation, is a type II acute-phase protein. Blood. 101 (7), 2461-2463 (2003).
- Nemeth, E., et al. Hepcidin regulates cellular iron efflux by binding to ferroportin and inducing its internalization. Science. 306 (5704), 2090-2093 (2004).
- Constante, M., et al. Distinct requirements for Hfe in basal and induced hepcidin levels in iron overload and inflammation. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 291 (2), G229-G237 (2006).
- Zhang, X., Goncalves, R., Mosser, D. M. The isolation and characterization of murine macrophages. Curr Protoc Immunol. Chapter 14 (Unit 14 11), (2008).
- Ray, A., Dittel, B. N. Isolation of mouse peritoneal cavity cells. J Vis Exp. (35), (2010).
- Leijh, P. C., van Zwet, T. L., ter Kuile, M. N., van Furth, R. Effect of thioglycolate on phagocytic and microbicidal activities of peritoneal macrophages. Infect Immun. 46 (2), 448-452 (1984).
- Dy, M., Debray-Sachs, M., Kamoun, P., Hamburger, J. Effect of thioglycollate on macrophage lysosomal enzymes. Biomedicine. 29 (5), 167-170 (1978).
- Li, Y. M., Baviello, G., Vlassara, H., Mitsuhashi, T. Glycation products in aged thioglycollate medium enhance the elicitation of peritoneal macrophages. J Immunol Methods. 201 (2), 183-188 (1997).
- Layoun, A., Santos, M. M. Bacterial cell wall constituents induce hepcidin expression in macrophages through MyD88 signaling. Inflammation. 35 (4), 1500-1506 (2012).
- Oppenheim, J. J., Yang, D. Alarmins: chemotactic activators of immune responses. Curr Opin Immunol. 17 (4), 359-365 (2005).
- Akira, S., Uematsu, S., Takeuchi, O. Pathogen recognition and innate immunity. Cell. 124 (4), 783-801 (2006).
- Lang, R., Patel, D., Morris, J. J., Rutschman, R. L., Murray, P. J. Shaping gene expression in activated and resting primary macrophages by IL-10. J Immunol. 169 (5), 2253-2263 (2002).
- Wang, C., et al. Characterization of murine macrophages from bone marrow, spleen and peritoneum. BMC Immunol. 14 (6), (2013).
- Austin, P. E., McCulloch, E. A., Till, J. E. Characterization of the factor in L-cell conditioned medium capable of stimulating colony formation by mouse marrow cells in culture. J Cell Physiol. 77 (2), 121-134 (1971).
- Cannon, G. J., Swanson, J. A. The macrophage capacity for phagocytosis. J Cell Sci. 101 (Pt 4), 907-913 (1992).
- Wang, Y., Harris, D. C. Macrophages in renal disease. J Am Soc Nephrol. 22 (1), 21-27 (2011).
- Edwards, J. P., Zhang, X., Frauwirth, K. A., Mosser, D. M. Biochemical and functional characterization of three activated macrophage populations. J Leukoc Biol. 80 (6), 1298-1307 (2006).
- Hoover, D. L., Nacy, C. A. Macrophage activation to kill Leishmania tropica: defective intracellular killing of amastigotes by macrophages elicited with sterile inflammatory agents. J Immunol. 132 (3), 1487-1493 (1984).
- Schleicher, U., Bogdan, C. Generation culture and flow-cytometric characterization of primary mouse macrophages. Methods Mol Biol. 531, 203-224 (2009).
