Summary

अस्थि मज्जा व्युत्पन्न मैक्रोफेज का उपयोग मैक्रोफेज ध्रुवीकरण की जांच

Published: June 23, 2013
doi:

Summary

लेख एक तत्काल आसान अनुकूली का वर्णन<em> इन विट्रो में</emबृहतभक्षककोशिका ध्रुवीकरण की जांच के लिए> मॉडल. GM-CSF/M-CSF की उपस्थिति में, अस्थि मज्जा से hematopoietic स्टेम / पूर्वपुस्र्ष कोशिकाओं एम 1 या M2 उत्तेजना के द्वारा पीछा किया, monocytic भेदभाव में निर्देशित कर रहे हैं. सक्रियण स्थिति कोशिका की सतह प्रतिजनों, जीन अभिव्यक्ति और सेल संकेत दे रास्ते में परिवर्तन से लगाया जा सकता है.

Abstract

लेख बृहतभक्षककोशिका ध्रुवीकरण की जांच के लिए इन विट्रो मॉडल में एक तत्काल आसान अनुकूली का वर्णन करता है. GM-CSF/M-CSF की उपस्थिति में, अस्थि मज्जा से hematopoietic स्टेम / पूर्वपुस्र्ष कोशिकाओं एम 1 या M2 उत्तेजना के द्वारा पीछा किया, monocytic भेदभाव में निर्देशित कर रहे हैं. सक्रियण स्थिति कोशिका की सतह प्रतिजनों, जीन अभिव्यक्ति और सेल संकेत दे रास्ते में परिवर्तन से लगाया जा सकता है.

Introduction

शास्त्रीय भड़काऊ प्रतिक्रियाओं, ऊतकों कि घुसपैठ मैक्रोफेज से अलग अक्सर मेजबान ऊतक शारीरिक कार्यों 1-8 विनियमित करने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है ध्रुवीकृत सक्रियण स्थिति प्रदर्शित. उत्तेजना पर, बृहतभक्षककोशिका सक्रियण क्लासिक (एम 1) और विकल्प (M2) के सक्रियण 2, 4, 9 में हल किया जा सकता है. एम 1 बृहतभक्षककोशिका सक्रियण ऐसे TNF-α और के रूप में भड़काऊ साइटोकिन्स का उत्पादन करने के लिए अग्रणी टोल की तरह रिसेप्टर्स (TLRs) और परमाणु कारक रूई बी (NFκB) / ग-Nov एन टर्मिनल काइनेज 1 (JNK1) की सक्रियता, पर निर्भर करता है, आईएल iNOS के 1β और सक्रियण कि ऐसे नाइट्राइड ऑक्साइड (सं) 10, 11 के रूप में प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों के उत्पादन में वृद्धि में परिणाम है. इसके विपरीत, M2 बृहतभक्षककोशिका सक्रियण रंगरूटों PPARγ, PPARδ, या आईएल-4-Stat6 रास्ते, वैकल्पिक mannose रिसेप्टर CD206 की upregulation के साथ जुड़ा हुआ है, विरोधी भड़काऊ (M2) के सक्रियण, और arginase 1 (arg1) 6, 12 के लिए अग्रणी – 14 </> समर्थन.

अस्थि मज्जा व्युत्पन्न मैक्रोफेज (BMDM) सक्रिय मैक्रोफेज 15 के ध्रुवीकरण को नियंत्रित करने के तंत्र को समझने के लिए इन विट्रो मॉडल में एक आदर्श प्रस्तुत करते हैं. M2 मैक्रोफेज के ध्रुवीकरण आईएल -4 और / या आईएल -13 द्वारा प्रेरित किया जा सकता है, जबकि विशेष रूप से, एम 1 मैक्रोफेज की सक्रियता, lipopolysaccharides (LPS) उत्तेजना के द्वारा प्रेरित किया जा सकता है. परिपक्व अस्थि मज्जा व्युत्पन्न मैक्रोफेज और सक्रिय मैक्रोफेज CD11b, F4/80, CD11c, CD206, CD69, CD80 और CD86 9, 16, 17 सहित सतह एंटीजन की अभिव्यक्ति के लिए प्रवाह cytometry विश्लेषण के माध्यम से पहचाना जा सकता है. इसके अलावा, cytokine उत्पादन और बृहतभक्षककोशिका ध्रुवीकरण के साथ जुड़े सेल संकेत दे रास्ते में परिवर्तन मात्रात्मक RT-पीसीआर और पश्चिमी क्रमशः, सोख्ता द्वारा मापा जा सकता है. सारांश में, माउस अस्थि मज्जा व्युत्पन्न मैक्रोफेज इन विट्रो में बृहतभक्षककोशिका ध्रुवीकरण का अध्ययन करने के लिए एक प्रासंगिक मॉडल के रूप में काम कर सकते हैं.

Protocol

1. अस्थि मज्जा की कोशिकाओं के अलगाव 6-8 सप्ताह पुराने चूहों से फीमर और टिबिया हड्डियों को अलग, बाल कुल्ला और फिर हड्डी को काटा. ठंड पीबीएस 2% गर्मी निष्क्रिय भ्रूण गोजातीय सीरम (एफबीएस) (3-5 मिलीग्राम / ?…

Representative Results

BMDM पीढ़ी प्रक्रिया का एक योजनाबद्ध वर्णन (चित्रा 1) प्रस्तुत किया है. वे CD11b + F4/80 + कोशिकाओं के 95 99% (चित्रा 2) का प्रतिनिधित्व करते हैं जब परिपक्व मैक्रोफेज के उच्च शुद्धता दिन 7 पर देखा जा सकता है. फ?…

Discussion

हम यहाँ अस्थि मज्जा पूर्वज कोशिकाओं से व्युत्पन्न मैक्रोफेज की सक्रियता को प्रेरित करने के लिए एक सरल और इन विट्रो में आसानी से अनुकूलनीय प्रक्रिया की रिपोर्ट. यह प्रक्रिया मैक्रोफेज के ध्रुवीकर…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

इस काम अमेरिकन हार्ट एसोसिएशन (डॉ. Beiyan झोउ को BGIA 7850037) द्वारा समर्थित किया गया था.

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

  1. Meng, Z. X., Wang, G. X., Lin, J. D. A microrna circuitry links macrophage polarization to metabolic homeostasis. Circulation. , (2012).
  2. 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).
  3. Gordon, S., Taylor, P. R. Monocyte and macrophage heterogeneity. Nat. Rev. Immunol. 5, 953-964 (2005).
  4. Gordon, S. Alternative activation of macrophages. Nat. Rev. Immunol. 3, 23-35 (2003).
  5. Tabas, I. Macrophage death and defective inflammation resolution in atherosclerosis. Nat. Rev. Immunol. 10, 36-46 (2010).
  6. 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).
  7. 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).
  8. 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).
  9. Mosser, D. M., Edwards, J. P. Exploring the full spectrum of macrophage activation. Nat Rev Immunol. 8, 958-969 (2008).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. Bronte, V., Zanovello, P. Regulation of immune responses by l-arginine metabolism. Nat. Rev. Immunol. 5, 641-654 (2005).
  15. 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).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).
  19. Biswas, S. K., Mantovani, A. Macrophage plasticity and interaction with lymphocyte subsets: Cancer as a paradigm. Nat. Immunol. 11, 889-896 (2010).
  20. Sica, A., Mantovani, A. Macrophage plasticity and polarization: In vivo veritas. J. Clin. Invest. 122, 787-795 (2012).
check_url/50323?article_type=t

Play Video

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).

View Video