Summary

原虫性原虫感染に対する原発星およびミクログリアの同時分離

Published: March 18, 2020
doi:

Summary

このプロトコルの全体的な目標は、マウスアストロサイトおよびミクログリア細胞を中枢神経系から抽出、維持、解離し、続いて原虫寄生虫に感染する方法を指示することである。

Abstract

アストロサイトとミクログリアは、最も豊富なグリア細胞です。彼らは中枢神経系(CNS)における生理学的支援およびホメオスタシスの維持を担当する。感染症の制御に関与した証拠の増加は、CNSに影響を与える感染症に対する彼らの反応を評価するために、原発性アストロサイトおよびミクログリアを分離する方法論の改善に対する新たな関心を正当化する。CNSにおけるトリパノソーマ・クルジ(T.クルジ)およびトキソプラズマ・ゴンディ(T.ゴンディ)感染の影響を考慮して、ここではマウスアストロサイトおよびミクログリア細胞を原虫寄生虫で抽出、維持、解別、感染させる方法を提供する。新生児皮質から抽出された細胞は、周期的な差動培地交換で14日間インビトロで維持される。アストロサイトとミクログリアは、機械的解離により同じ抽出プロトコルから得られる。フローサイトメトリーによるフェノタイピングの後、細胞は原虫寄生虫に感染する。感染率は異なる時点での蛍光顕微鏡によって決定され、したがって、原虫の浸潤および複製を制御するグリア細胞の差動能力の評価を可能にする。これらの技術は、感染症に対するアストロサイトおよびミクログリアの応答を研究するための簡単で安価で効率的な方法を表し、さらなる神経免疫学分析のための分野を開く。

Introduction

CNSは主にニューロンとグリア細胞11、2、323構成されています。ミクログリアおよびアストロサイトは、CNSにおいて最も豊富なグリア細胞である。ミクログリアは、マクロファージの居住者であり、CNS3,4における免疫担当および貪食性グリア細胞3であり4一方、アストロサイトは恒常性を維持し、支持機能を発揮する役割を担う。

,グリア細胞は、ニューロン6,77の支持と保護を担う古典的な役割を6担っていると公知であるにもかかわらず、これらの細胞の新たな機能は、感染88、9、10、119,10に対するそれらの応答を含む最近の文献に記載されている。11したがって、これらのグリア細胞を分離してそれらの機能を個別に理解する方法を開発するプッシュがあります。

不死化細胞系や生体内モデルなど、一次培養ではなくグリア細胞を研究するための代替モデルがいくつかあります。しかし、不死化細胞は遺伝的漂流および形態学的変化を受ける可能性が高く、生体内研究では限られた操作条件を課す。逆に、一次培養は扱いやすく、生体細胞に似ており、実験因子12,13,13を制御することもできます。ここでは、同じプロトコルでマウスアストロサイトおよびミクログリア一次細胞を抽出、維持、解別する方法に関するガイドラインを説明する。また、これらの培養物における原虫感染の働き方についても紹介しています。

新生児マウスから抽出したCNS細胞(3日齢まで)を、アストロサイトおよびミクログリア細胞の優等成長を可能にする微分培地上で14日間培養した。ミクログリアは付着した星状細胞の上に残るため、細胞集団は軌道インキュベーターで機械的に解光された。次に、ミクログリアを含む上澄みをすべて採取し、トリプシンを添加してアストロサイトを取り外した。単離グリア細胞をフローサイトメトリーにより平年的に評価し、所望の実験に従ってめっきした。

我々はまた、原生動物寄生虫にこれらの孤立したミクログリアおよびアストロサイトに感染する方法の例を提供した。T. gondiiはトキソプラズマ症14を担う非常に神経性のプロトゾアンであり、T. cruzi は CNS15, 16,16における神経疾患の発症につながる可能性があるシャーガス病の原因です。さらに、T. gondii17,18またはT. cruzi19,20,,21による感染が免疫不全患者の推定死因であったことも報告されています。したがって、原生動物感染を制御する上でのCNSからのグリア細胞の免疫学的役割の解明は非常に重要である。

Protocol

マウスを含むすべての実験的手順は、ブラジルの国家法(11.794/2008)に従って行われ、サンパウロ連邦大学(UNIFESP)の機関動物のケアと使用委員会(IACUC)によって承認されました。 1. グリア細胞の抽出、維持、解離 注: グリア細胞抽出に使用されるマウスの数は、目的の実験を行うために必要な細胞の量によって異なります。このプロトコルでは、合計2….

Representative Results

14日目に、グリア細胞培養(図1A)が機械的解離を行った。CD11b、CD45およびGFAPマーカーに従って、細胞集団をフローサイトメトリーで分析した。アストロサイトの人口は89.5%、ミクログリア集団では96.6%の純度を観察できた(図1B)。単離後、細胞は96ウェルの平板にメッキされ、24時間後にそれぞれの感染プロトコルに従…

Discussion

この20年間で、別個の生物学的文脈における単離グリア細胞機能の研究の重要性が拡大しています。ニューロンを超えてCNSを理解することは、細胞生物学において、特に感染症や炎症性の状態88、9、249,24の下でまだ成長している分野です。グリア細胞は、ニューロンの物理的サポート(以前に知られていたように)だけでな?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

サンパウロ連邦大学(UNIFESP)のレナート・A・モルタ教授にmAb 2C2反Ssp-4をありがとうございました。この作品は、フンダサン・デ・アンパロ・ア・ペスキサ・ド・エスタド・デ・サンパウロ(FAPESP、K.R.B.への助成金2017/25942-0)、コンセルホ・ナシオナル・デ・デセンボルヴィメント・シエンティフィコ・エ・テクノロジコ(CNPq、 402100/2016-6をK.R.B.に付与し、インスティトゥート・ナシオナル・デ・シエンシア・エ・テクノロジア・デ・ヴァシナス(INCTV/CNPq)、クールデナサン・デ・アペルフェイソアメント・デ・ペソアル・デ・ニーヴェル・スペリオール(CAPES、金融コード001)を付与します。M.P.A.はCNPqからフェローシップを受け、A.L.O.P.はCAPESからフェローシップを受け、I.S.FとL.Z.M.F.B.はFAPESPからフェローシップを受けます。

Materials

70% Ethanol Dinâmica Química Contemporânea Cat: 2231 Sterilize
75 cm2 Flask Corning Cat: 430720U Plastic material
96 well cell culture plate Greiner Cellstar Cat: 655090 Cell culture
Ammonium Chloride (NH4Cl) Dinâmica Química Contemporânea Cat: C10337.01.AH Remove autofluorescence
Anti-GFAP antibody Abcam Cat.: ab49874 Immunofluorescence antidoby
Bottle Top Filter 0.22 mm CA Corning Cat: 430513 Culture medium filter
Bovine Serum Albumin (BSA) Sigma Aldrich Cat: A7906 FACS Buffer preparation
CD11b (FITC) BD Pharmigen Cat.: 553310 Flow cytometry antibody
CD45 (PE) Invitrogen Cat.: 12-0451-83 Flow cytometry antibody
Centrifuge Eppendorf Cat: 5810R Centrifugation
Centrifuge Eppendorf 5415R Centrifugation
Class II biosafety cabinet Pachane Cat: 200 Biosafety cabinet for sterile procedures
CO2 Incubator ThermoScientific Model: 3110 Primary cells maintenance
Conical tubes 15 mL Corning Cat: 430766 Plastic material
Conical tubes 50 mL Corning Cat: 352070 Plastic material
Countess automated cell counter Invitrogen Cat: C10281 Cell counter
DAPI Invitrogen Cat.: D1306 Immunofluorescence antidoby
Digital Microscope Camera Nikon Cat: DS-RI1 Capture images on microscope
Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) Gibco Cat: 12800-058 Cell culture medium
Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) Sigma Aldrich Cat: E9884 FACS Buffer preparation
F12 Nutrient Mixture Gibco Cat: 21700-026 Cell culture medium
FACS Canto II BD Biosciences Unavaiable Flow cytometer
Fetal Bovine Serum (FBS) LGC Biotechnology Cat: 10-bio500-1 Cell culture medium supplement
Flow Jo (software) Flow Jo Version: Flow Jo_9.9.4 Data analysis
Fluorescence intenselight Nikon Cat: C-HGFI Fluorescence source
GFAP (APC) Invitrogen Cat.: 50-9892-82 Flow cytometry antibody
Goat – anti-mouse IgG (FITC) Kirkeegood&Perry Lab (KPL) Cat.: 172-1806 Immunofluorescence antidoby
HBSS – Hank's Balanced Salt Solution Gibco Cat: 14175079 Cell culture medium
HEPES Sigma Aldrich Cat: H4034 Cell culture medium supplement
IC Fixation Buffer Invitrogen Cat: 00-8222-49 Cell fixation for Flow Citometry
Inverted microscope Nikon Model: ECLIPSE TS100 Microscope
Isoflurane Cristália Cat: 21.2665 Inhaled anesthetic
Methanol Synth Cat: 01A1085.01.BJ Fixation for Immunofluorescence
Micro spatula ABC stainless Unavaiable Surgical material
Microtube 1.5 mL Axygen Cat: MCT-150-C Plastic material
Monoclonal antibody (mAb) 2C2 anti-Ssp-4 Non commercial Non commercial Immunofluorescence antidoby
Multichannel Pipette (p200) Corning Cat: 751630124 Pipette reagents
NIS Elements Software Nikon Version 4.0 Acquire and analyse images
Non-fat milk Nestlé Cat: 9442405 Blocking solution for immunofluorescence
Orbital Shaker Incubator ThermoScientific Model: 481 Cat: 11 Dissociate microglia from astrocytes
Paraformaldehyde (PFA) Sigma Aldrich Cat: P6148 Fixation for Immunofluorescence
PBS Non commercial Non commercial Neutral Buffer
Penicillin G Sigma Aldrich Cat: P-7794 Cell culture medium supplement
Permeabilization Buffer (10X) Invitrogen Cat: 00-8333-56 Cell permeabilization for Flow Citometry
Petri dish 60×15 mm (Disposable, sterile) Prolab Cat: 0303-8 Plastic material
pH meter Kasvi K39-1014B Calibrate pH solution
RPMI 1640 Medium Gibco Cat: 31800-014 Cell culture medium
Scissors ABC stainless Cat: LO9-W4 Surgical material
Serological pipette 10 mL Corning Cat: 4101 Plastic material
Serological pipette 5 mL Corning Cat: 4051 Plastic material
Single Channel Pipette (p1000) Gilson Pipetman Cat: F123602 Pipette reagents
Single Channel Pipette (p200) Gilson Pipetman Cat: F123601 Pipette reagents
Sodium bicarbonate Sigma Aldrich Cat: S6297 Cell culture medium supplement
Streptomycin sulfate salt Sigma Aldrich Cat: S9137 Cell culture medium supplement
Triton X-100 Sigma Aldrich Cat: T9284 Permeabilization for immunofluorescence
Trypsin Gibco Cat: 27250-018 Digestive enzyme
Tweezers ABC stainless Cat: L28-P4-172 Surgical material
Water Bath Novatecnica Model: 09020095 Digeste tissue at 37 ºC with trypsin

Referências

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Citar este artigo
Pacheco, A. d. O. L., Amaral, M. P., de Farias, I. S., Bottino, L. Z. M. F., Bortoluci, K. R. Concomitant Isolation of Primary Astrocytes and Microglia for Protozoa Parasite Infection. J. Vis. Exp. (157), e60680, doi:10.3791/60680 (2020).

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