Summary

Untersuchung von Makrophagen-Polarisation mit Knochenmark-Makrophagen

Published: June 23, 2013
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Summary

Der Artikel beschreibt eine leicht einfach adaptive<em> In vitro</em> Modell Makrophagen Polarisation zu untersuchen. In Gegenwart von GM-CSF/M-CSF, hämatopoetische Stammzellen sind / Vorläuferzellen aus dem Knochenmark in Monozyten Differenzierung gerichtet, gefolgt von M1 oder M2 Stimulation. Der Aktivierungsstatus kann durch Änderungen in Zelloberflächen-Antigene, Genexpression und Zellsignalwege verfolgt werden.

Abstract

Der Artikel beschreibt eine einfache adaptive leicht in vitro Modell zur Makrophagen-Polarisierung zu untersuchen. In Gegenwart von GM-CSF/M-CSF, hämatopoetische Stammzellen sind / Vorläuferzellen aus dem Knochenmark in Monozyten Differenzierung gerichtet, gefolgt von M1 oder M2 Stimulation. Der Aktivierungsstatus kann durch Änderungen in Zelloberflächen-Antigene, Genexpression und Zellsignalwege verfolgt werden.

Introduction

Im Unterschied zu klassischen Entzündungsreaktionen, Makrophagen, die Gewebe infiltrieren zeigen oft polarisiert Aktivierungsstatus, die eine entscheidende Rolle bei der Regulierung Wirtsgewebe physiologischen Funktionen 1-8 spielt. Nach Stimulation kann Makrophagenaktivierung in classic (M1) und alternativen (M2) Aktivierung 2, 4, 9 sortiert werden. M1 Makrophagenaktivierung hängt von Toll-like Rezeptoren (TLR) und Aktivierung von nuclear factor kappa B (NFKB) / c-Jun N-terminal kinase 1 (JNK1), was zur Produktion von inflammatorischen Zytokinen wie TNF-α und IL- 1β und Aktivierung von iNOS, die zu einer erhöhten Produktion von reaktiven Sauerstoffspezies wie Nitrid-Oxid (NO) 10, 11. Im Gegensatz dazu führt M2 Makrophagen-Aktivierung rekrutiert PPAR, PPAR oder IL-4-STAT6 Wege, um alternative, entzündungshemmende (M2), die mit Aktivierung Hochregulation von Mannose-Rezeptor CD206 zugeordnet ist, und Arginase 1 (Arg1) 6, 12 – 14 </ Sup>.

Knochenmark abgeleiteten Makrophagen (BMDM) präsentieren eine ideale in vitro Modell, um die Mechanismen, die die Polarisation des aktivierten Makrophagen 15 zu verstehen. Insbesondere kann die Aktivierung von Makrophagen M1 durch Lipopolysaccharide (LPS) Stimulation induziert werden, während Polarisation M2 Makrophagen IL-4 und / oder IL-13 induziert werden kann. Ältere Knochenmark stammende Makrophagen und aktivierten Makrophagen durch Durchflusszytometrie-Analyse auf die Expression von Oberflächen-Antigenen, einschließlich CD11b, F4/80, CD11c, CD206, CD69, CD80 und CD86 9, 16, 17 identifiziert werden. Darüber hinaus können Änderungen in der Produktion von Zytokinen und Zellsignalwege mit Makrophagen Polarisationsrichtung zugeordnet ist, durch quantitative RT-PCR und Western Blot, jeweils gemessen werden. Zusammenfassend kann Knochenmark der Maus Makrophagen als relevantes Modell Makrophagen Polarisation in-vitro-Studie dienen.

Protocol

1. Isolation von Knochenmarkzellen Isolieren Oberschenkels und des Schienbeins Knochen von 6-8 Wochen alten Mäusen, abspülen Haar und dann aufgeschnitten den Knochen. Verwenden Sie eine Nadel 21G und 10-ml-Spritze zu spülen Knochenmark in kaltem PBS +2% hitzeinaktiviertes Fetal Bovine Serum (FBS) (3-5 ml / Maus). Pass Knochenmark durch eine 21G Nadel 4-6 mal um die Zellen zu distanzieren. Pass Zellen durch eine 70 um Zellsieb zu Zellklumpen, Knochen, Haare und andere Zellen / …

Representative Results

Eine schematische Beschreibung des BMDM Generation Verfahren vorgestellt (Abbildung 1). Hohe Reinheit von reifen Makrophagen an Tag 7 beobachtet werden, wenn sie 95 bis 99% der CD11b + F4/80 + Zellen (Abbildung 2) zu vertreten. Polarisierte Makrophagen untersucht werden unter Verwendung von Antikörpern gegen CD11b, F4/80, gefolgt CD11c und CD206 mittels Durchflusszytometrie-Analyse. Wie in Abbildung 3 gezeigt, sind M1 Makrophagen erkannt CD11b + CD11c + + F4/80 CD206-Z…

Discussion

Wir berichten hier über eine einfache und leicht anpassbar in vitro Verfahren zur Aktivierung von Makrophagen aus Knochenmark-Vorläuferzellen abgeleitet induzieren. Dieses Verfahren kann zur Untersuchung der Mechanismen, die für die Polarisation von Makrophagen verwendet werden. Die Reinheit von reifen Makrophagen unter Verwendung dieses Protokolls beträgt 95 bis 99%, und keine zusätzlichen Reinigungsschritte benötigt werden. Um die Funktion bestimmter Gene von Interessen im Rahmen der Makrophagen-Polaris…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Diese Arbeit wurde von der American Heart Association (BGIA 7850037 Dr. Beiyan Zhou) unterstützt.

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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