La detección de microARNs en la microglía por PCR en tiempo real en el SNC normal y durante la neuroinflamación
Summary
La microglía se macrófagos residentes que proporcionan la primera línea de defensa y de vigilancia inmune del sistema nervioso central. Los microARN son moléculas reguladoras que juegan un papel importante en muchos procesos fisiológicos, incluida la activación y diferenciación de los macrófagos. En este artículo se describe el método para la medición de los microRNAs en la microglía.
Abstract
Microglia son las células del linaje mieloide que residen en el sistema nervioso central (SNC) 1. Estas células juegan un papel importante en patologías de muchas enfermedades asociadas con neuroinflamación tales como la esclerosis múltiple (MS) 2. Microglia en un SNC normales expresan los macrófagos CD11b marcador y exhiben un fenotipo de descanso por los bajos niveles de expresión de marcadores de activación como CD45. Durante los eventos patológicos en el SNC, la microglia se activan según lo determinado por la regulación positiva de CD45 y otros marcadores 3. Los factores que afectan el fenotipo microglia y funciones en el SNC no se ha estudiado bien. Los microARN (miRNA) son una familia creciente de moléculas conservadas (~ 22 nucleótidos de largo) que están involucradas en muchos procesos fisiológicos normales, como el crecimiento y la diferenciación celular 4 y patologías como la inflamación 5. MiRNAs downregulate la expresión de ciertos genes diana por unión secuencias complementarias de laARNm de ir a jugar un papel importante en la activación de las células inmunes, incluyendo los macrófagos y microglia 6 7. Con el fin de investigar las mediadas por miRNA-las vías que definen el fenotipo microglial función biológica, y para distinguir la microglía de otros tipos de macrófagos, es importante para evaluar cuantitativamente la expresión de microARN en particular en distintos subconjuntos de SNC-residente microglia. Los métodos comunes para medir la expresión de miRNAs en el SNC incluyen la PCR cuantitativa a partir de tejido neuronal conjunto y la hibridación in situ. Sin embargo, la PCR cuantitativa a partir de homogeneizado todo el tejido no permite la evaluación de la expresión de miRNA en la microglía, que representan sólo el 15.5% de las células del tejido neuronal. La hibridación in situ permite la evaluación de la expresión de microARN en tipos celulares específicos en las secciones de tejido, pero este método no es completamente cuantitativo. En este informe se describe un análisis cuantitativo y sensitive método para la detección de miRNA por PCR en tiempo real en la microglía aislada de SNC normales o durante la neuroinflamación con encefalomielitis autoinmune experimental (EAE), un modelo de ratón para la EM. El método descrito será útil para medir el nivel de expresión de microRNAs en la microglía en el SNC normal o durante la neuroinflamación asociada a diversas patologías como esclerosis múltiple, derrame cerebral, lesión traumática, la enfermedad de Alzheimer y tumores cerebrales.
Protocol
Discussion
Recientemente un gran interés fue dado a la microglía y la participación de estas células en muchas patologías asociadas a la neuroinflamación y la neurodegeneración. Además, el papel de los microRNAs en la diferenciación de las células del sistema inmune y el cáncer ha crecido dramáticamente durante los últimos varios años 5,10. Hemos informado anteriormente el papel de miR-124 en el mantenimiento del fenotipo no activado o en reposo de la microglía en el SNC normal 7, pero el papel…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
El trabajo fue apoyado por el NIH R01-01A1 NS071039 beca de investigación.
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-CD11b–PE 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 |
Referências
- Tremblay, M. E. The Role of Microglia in the Healthy Brain. J. Neurosci. 31, 16064-16069 (2011).
- Graeber, M. B., Li, W., Rodriguez, M. L. Role of microglia in CNS inflammation. FEBS Lett. , (2011).
- 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).
- 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).
- McCoy, C. E. The role of miRNAs in cytokine signaling. Front Biosci. 17, 2161-2171 (2010).
- 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).
- 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).
- 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).
- Gabriely, G. MicroRNA 21 promotes glioma invasion by targeting matrix metalloproteinase regulators. Mol. Cell Biol. 28, 5369-5380 (2008).
- Caffarelli, E., Filetici, P. Epigenetic regulation in cancer development. Front Biosci. 17, 2682-2694 (2011).
- 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).
- Gordon, R. A simple magnetic separation method for high-yield isolation of pure primary microglia. J. Neurosci. Methods. 194, 287-296 (2011).
- 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).
