A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
يمكن أن يوفر تقييم الخصائص البلعمية للخلايا الدبقية الصغيرة والبلاعم الدماغية بعدا وظيفيا قيما لدراسات التنميط الجزيئي. نصف بروتوكولا تم التحقق من صحته يستخدم قياس التدفق الخلوي لقياس البلعمة بسرعة وموثوقية للكريات المجهرية الفلورية وألياف بيتا الأميلويد بواسطة الخلايا الدبقية الصغيرة المعزولة بشكل حاد والبلاعم الدماغية من نماذج الفئران.
تلعب الخلايا الدبقية الصغيرة والضامة المتسللة للجهاز العصبي المركزي (CNS) ، والتي تسمى مجتمعة الخلايا البلعمية أحادية النواة للجهاز العصبي المركزي (CNS-MPS) ، أدوارا مركزية في الأمراض العصبية بما في ذلك التنكس العصبي والسكتة الدماغية. يشارك الجهاز العصبي المركزي MPS في التصفية البلعمية للبروتينات المرضية والحطام والمشابك العصبية ، ولكل منها مسارات جزيئية أساسية مميزة. يمكن أن يوفر توصيف هذه الخصائص البلعمية قراءة وظيفية تكمل التنميط الجزيئي للخلايا الدبقية الصغيرة باستخدام أساليب قياس التدفق الخلوي التقليدية والنسخ والبروتينات. اعتمد التنميط البلعمي للخلايا الدبقية الصغيرة على التصور المجهري والثقافات المختبرية للخلايا الدبقية الصغيرة لحديثي الولادة في الفئران. يعاني النهج الأول من أخذ عينات محدودة بينما يعكس النهج الأخير بطبيعته بشكل سيئ الحالة الحقيقية في الجسم الحي لأعضاء البرلمان البالغين في الجهاز العصبي المركزي. تصف هذه الورقة البروتوكولات المحسنة لخصائص البلعمة من النمط الظاهري للفأر المعزول بشكل حاد CNS-MPS عن طريق قياس التدفق الخلوي. يتم عزل الجهاز العصبي المركزي بشكل حاد عن دماغ الفأر البالغ باستخدام التفكك الميكانيكي متبوعا بالطرد المركزي المتدرج للكثافة ، المحتضن بكريات مجهرية فلورية أو ألياف فلورية Aβ ، وغسلها ، ثم يتم تصنيفها بألواح من الأجسام المضادة ضد علامات السطح (CD11b ، CD45). باستخدام هذا النهج ، من الممكن مقارنة الخصائص البلعمية للخلايا الدبقية الصغيرة المقيمة في الدماغ مع البلاعم المتسللة للجهاز العصبي المركزي ثم تقييم تأثير الشيخوخة وأمراض الأمراض على هذه الأنماط الظاهرية البلعمة. تحمل هذه الطريقة السريعة أيضا إمكانية النمط الظاهري للجهاز العصبي المركزي البشري المعزول بشكل حاد وظيفيا من عينات الدماغ بعد الوفاة أو الجراحة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن التحقيق في آليات محددة للبلعمة بواسطة مجموعات فرعية من الجهاز العصبي المركزي - MP عن طريق تثبيط مسارات البلعمة المختارة.
تتكون الخلايا المناعية الفطرية للجهاز العصبي المركزي (CNS) في الغالب من الخلايا الدبقية الصغيرة والخلايا الوحيدة / الضامة المتسللة ، والتي تسمى معا الخلايا البلعمية أحادية النواة (CNS-MPS)1. يتورط الجهاز العصبي المركزي MPS في الأمراض التنكسية العصبية مثل مرض الزهايمر (AD) ، واضطرابات الالتهاب العصبي ، والسكتة الدماغية2،3،4. الجهاز العصبي المركزي-MPS ، جنبا إلى جنب مع الخلايا النجمية والخلايا العضاقية والخلايا البطانية العصبية ، لها وظائف البلعمة5،6. في حالتها الاستتبابية ، تشارك CNS-MPS في المراقبة المستمرة للبيئة المكروية المحلية ، جنبا إلى جنب مع الإزالة البلعمية لحطام الخلايا المبرمج والبروتينات ، والتقليم المشبكي لإعادة تشكيل الوصلات العصبية7،8،9،10. في الحالات التنكسية العصبية مثل مرض الزهايمر ، تتبنى الجهاز العصبي المركزي أنماطا ظاهرية جزيئية ووظيفية متميزة مرتبطة بالمرض والتي يمكن أن تلعب أدوارا مرضية بما في ذلك إزالة الأميلويد بيتا المجمعة (Aβ) والعناصر العصبية ، بالإضافة إلى السيتوكين الالتهابي وإطلاق العوامل ، مما يؤدي إلى أدوار وقائية معقدة مؤيدة للالتهابات وضارة وكذلك مضادة للالتهابات11،12،13،14. يتم التوسط في البلعمة للجسيمات الكبيرة والحطام الخلوي والبروتينات والجسيمات المعدية الأخرى بواسطة الجهاز العصبي المركزي MPS بواسطة مستقبلات مميزة يتم التعبير عنها علىسطحها 9. يمكن أن يؤدي الاضطراب في هذه المسارات البلعمية إلى تصفية معيبة وتراكم تدريجي ل Aβ مما يؤدي في النهاية إلى تلف الخلايا العصبية التدريجي في4،9 بعد الميلاد. في حين أن التقدم في التنميط الجزيئي للجهاز العصبي المركزي باستخدام الأساليب النسخية والبروتينية قد قدم رؤى لا تقدر بثمن حول عدم التجانس الجزيئي داخل الجهاز العصبي المركزي MPS في الأمراض العصبية15،16 ، فإن التوصيف الوظيفي للخصائص البلعمية ل CNS-MPS ومجموعاتها الفرعية غير موجودة حاليا. يمكن أن يكمل التوصيف الوظيفي لخصائص البلعمة للجهاز العصبي المركزي - MPS استراتيجيات التنميط الجزيئي ، ويسهل التنميط الظاهري الوظيفي بشكل أفضل ، ويساعد في تقييم فعالية العلاجات التي يمكن أن تصحح البلعمة المعيبة في نماذج المرض17.
تشمل فحوصات البلعمة التقليدية للجهاز العصبي المركزي احتضان الخلايا الدبقية الصغيرة الأولية جنبا إلى جنب مع ركائز الفلورسنت مثل Aβ أو جزيئات اللاتكس / البوليسترين. ثم تتم دراسة البلعمة كدالة لامتصاص الركيزة الفلورية باستخدام الفحص المجهري المناعي18،19،20. من الثابت أن أعضاء مجلس النواب في الجهاز العصبي المركزي ، عند الحفاظ عليهم في الثقافات الطويلة ، يمكنهم تغيير مورفولوجيتهم وملفات تعريف النسخ بشكل كبير21،22. هذا يعيق دراسة الخصائص البلعمية لأعضاء البرلمان في الجهاز العصبي المركزي في حالتهم التمثيلية في الجهاز العصبي المركزي. يمكن أن يوفر مقايسة قياس التدفق الخلوي الوظيفي لتعريف الجهاز العصبي المركزي الحية المعزولة بشكل حاد تقييما سريعا لخصائص البلعمة ويمكنه أخذ عينات من مجموعة أكبر بكثير من الجهاز العصبي المركزي - MPS من نهج الفحصالمجهري 9،23. علاوة على ذلك ، يلغي قياس التدفق الخلوي الحاجة إلى الحفاظ على الجهاز العصبي المركزي-MPS في الثقافة بالإضافة إلى توفير منصة لدراسة خصائص البلعمة في مجموعات سكانية فرعية مختلفة من الجهاز العصبي المركزي. تصف هذه المخطوطة البروتوكولات المحسنة لخصائص البلعمة للنمط الظاهري للفأر المعزول بشكل حاد CNS-MPS عن طريق قياس التدفق الخلوي. يسمح تكييف فحوصات البلعمة باستخدام قياس التدفق الخلوي بتعدد الإرسال السريع للنمط الظاهري البلعمي للجهاز العصبي المركزي العصبي المركزي إلى جانب التنميط الظاهري المناعي ، وبالتالي توفير رؤى حول عدم تجانس خصائص البلعمة داخل الجهاز العصبي المركزي-MPS بدقة الخلية الواحدة.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
أجريت جميع دراسات الفئران بعد الحصول على موافقة من اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدام بجامعة إيموري (IACUC) ، وبما يتفق بدقة مع دليل رعاية واستخدام المختبر التابع للمعاهد الوطنية للصحة.
1. التحضير في يوم العزل
2. العزلة الحادة للخلايا الدبقية الصغيرة للفأر البالغ
3. إعداد البلعمة وتلوين التدفق الخلوي
4. قياس التدفق الخلوي وتحليله
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
لتجسيد النتائج النموذجية لامتصاص البلعمة للكريات المجهرية وألياف Aβ42 بواسطة الجهاز العصبي المركزي المعزول بشكل حاد ، تم الحصول على الجهاز العصبي المركزي المعزول بشكل حاد من نصف الكرة الأرضية المماثل بعد انسداد الشرايين الدماغية الوسطى العابر (MCAO)8. للحصول ...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
قياس التدفق الخلوي هو تقنية يمكنها اكتشاف التعبير عن البروتينات أو علامات الاهتمام على سطح الخلية أو في المقصورات داخل الخلايا باستخدام مجسات مصنفة بالفلورسنت (عادة الأجسام المضادة) لتسمية هذه العلامات ذات الأهمية. عادة ما يتم اقتران الأجسام المضادة لسطح الخلية أو داخ?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
المؤلفون ليس لديهم ما يكشفون عنه.
تم دعم الدراسة من خلال جوائز المعاهد الوطنية للصحة للدكتور رانجاراجو (NINDS K08 NS099474-1 و R01 NS114130-01A1) والدكتور رايابرولو (NIA F32AG064862). تم دعم هذه الدراسة جزئيا من قبل Emory Flow Cellular Core، أحد المرافق الأساسية المتكاملة في إيموري (EICF) ومدعومة من كلية الطب بجامعة إيموري. تم تقديم دعم إضافي من قبل تحالف جورجيا للعلوم السريرية والتحويلية التابع للمعاهد الوطنية للصحة (UL1TR002378). المحتوى هو مسؤولية المؤلفين وحدهم ولا يعكس بالضرورة وجهات النظر الرسمية للمعاهد الوطنية للصحة.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
10x Hank's balanced salt solution(10x HBSS) | ThermoFisher | 14065056 | Store at 4 °C. Used to make SIP as described in the protocol |
1x Hank's balanced salt solution(1x HBSS) | ThermoFisher | 14175095 | Store at 4 °C. Used to make 35% SIP as described in the protocol |
1x Phosphate Buffered Saline (PBS) | https://www.sigmaaldrich.com/technical-documents/protocols/biology/western-blotting/buffers-recipes/10x-phosphate-buffered-saline.html Store 10xPBS at Room temperature. Prepare fresh 1xPBS by diluting one part 10xPBS to nine parts of MilliQ dH20 and store it at 4 °C for an hour before use. Make sure the pH of the 1xPBS is 7.0 before refridgeration. | ||
35% SIP | To make 20 mL of 35% SIP, use 7 mL of SIP and 13 mL of ice-cold 1× HBSS. Keep on ice until further processing | ||
APC-Cy7 rat anti-CD11b | BD Pharmingen | 557657 | Store at 4 °C or keep on ice when in use. Sheild from light. Flow cytometry dilution - 1:100 |
FITC rat anti mouse CD145 | BD Pharmingen | 553080 | Store at 4 °C or keep on ice when in use. Sheild from light. Flow cytometry dilution - 1:100 |
LIVE/DEAD Fixable Blue Dead Cell Stain Kit | ThermoFisher | L34961 | Store at -20 °C. Add 50ul of DMSO to one tube of the dye, vortex throughly and centrifuge at maximun speed for 1 min. Make 10µL aliquots and store them at -20 °C. Use a fresh aliquot for each experiment and add to the samples at 1:500 dilution. |
OneComp eBeads compensation beads | ThermoFisher | 01-1111-42 | Store at 4 °C, throughly vortex the tube before adding to the sample tube(s), keep on ice when in use. |
PE-Cy7 rat anti mouse CD145 | BD Pharmingen | 552848 | Store at 4 °C or keep on ice when in use. Sheild from light. Flow cytometry dilution - 1:100 |
Percoll pH8.5-9.5 | Sigma | P1644 | Store at 4 °C. To make 10 mL of Standard Isotonic Percoll (SIP): Use 9 mL of cold Percoll and 1 mL of cold 10× HBSS. |
Phycoerythrin-conjugated microspheres | ThermoFisher | F13083 | Store at 4 °C or keep on ice when in use. |
β-Amyloid (1 - 42), HiLyte Fluor 488 - labeled, Human | AnaSpec | AS-60479-01 | The final concentration of Ab fibrils is 200µM which is then diluted prior to use. Store at -20 °C. Prepare fresh working solution for each experiment. |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved