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En este artículo

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  • Resumen
  • Introducción
  • Protocolo
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  • Materiales
  • Referencias
  • Reimpresiones y Permisos

Resumen

Se describe un protocolo para medir la transmigración por monocitos a través de monocapas endoteliales humanas y su posterior maduración en células espumosas. Esto proporciona un método versátil para evaluar las propiedades aterogénicas de monocitos aislados de personas con diferentes enfermedades y evaluar factores en sangre que puede aumentar esta propensión.

Resumen

Arteriopatía coronaria (CAD) es una causa importante de morbilidad y mortalidad en todo el mundo. Ateroesclerosis, una de las principales causa de CAD, es iniciado por la transmigración de monocitos inmunes innatas a sitios inflamatorios de lípidos depositados llamados estrías grasas, que están presentes en las paredes arteriales de mediano a grandes arterias. La característica clave de patógena de lesiones en esta etapa temprana de la aterosclerosis es la maduración de monocitos que emigran a las arterias para formar células espumosas o macrófagos cargados de lípidos. Considerable evidencia apoya la hipótesis de que aumenta el riesgo de la aterosclerosis por condiciones inflamatorias crónicas que acompaña a enfermedades como la artritis reumatoide y VIH, como envejecimiento general, y que este riesgo es predicho por monocitos activación. Mientras que los modelos de ratón proporcionan una buena plataforma para investigar el papel de monocitos en aterogénesis en vivo, requieren la alteración genética del metabolismo del colesterol natural y alteración drástica de la dieta normal del ratón y tienen una limitada aptitud para el estudio de influencias aterogénicos de enfermedades concomitantes humana. Esto nos motivó a desarrollar un modelo humano en vitro para medir el potencial aterogénico de los monocitos aislados de individuos con enfermedades definidas. Actualmente, los modelos humanos en vitro limitan en que evalúan la formación de monocitos transmigración y la espuma de la célula en aislamiento. Aquí se describe un protocolo que monocitos aislados de sangre paciente transmigrada en células endoteliales humanas en una matriz de colágeno tipo 1, y se mide su propensión a madurar en células espumosas en la presencia o ausencia de lípidos exógenos. El protocolo ha sido validado para el uso de monocitos humanos purificados de individuos con infección por VIH y ancianos no infectado de VIH. Este modelo es versátil y permite la formación de monocitos transmigración y espuma de la célula evaluarse usando cualquiera microscopia o citometría de flujo, así como permitiendo la evaluación de los factores aterogénicos presentes en suero o plasma.

Introducción

Transmigración de monocitos es un paso crucial en el desarrollo de placas ateroscleróticas que pueden conducir a la trombosis, derrame cerebral e infarto de miocardio. Placas ateroscleróticas desarrollan de rayas grasas, generalmente presentes en los sitios de baja circulación oscilatoria en medio a grandes arterias, donde deposita lípidos contribuyen a la activación endotelial y localizan de inflamación1. Monocitos son reclutados a las células endoteliales en rayas grasas por proteínas quimiotáctica de monocitos (como CCL2) y transmigrada en la intima2. Después de la transmigración, monocitos pueden formar macrófagos aterogénicos, cargados de lípidos, llamados células de la espuma como consecuencia de la absorción de lípidos, síntesis de lípidos, abajo-regulación del eflujo de colesterol o una combinación de los factores mencionados. Monocitos pueden también acumular lípidos en la circulación y tienen un fenotipo 'espumoso', posiblemente predispone las células de la espuma de la célula formación3,4. Células de la espuma son la característica definitoria de estrías grasas y placas ateroscleróticas de la temprano-etapa y su formación está influida por lípidos y mediadores inflamatorios5. Alternativamente, monocitos tienen la capacidad de revertir transmigrada desde la arteria a la circulación sanguínea6, eliminando lípidos de la intima y actuar para mantener la salud de la arteria.

Determinar la propensión de los monocitos a transmigrada en endotelio arterial y las células de la espuma de la forma en la íntima, o a la inversa transmigrada y llevan lipídico de la placa, es un requisito clave para entender el papel de la activación de monocitos en el aumento de riesgo aterosclerótico. Modelos de ratón de CADs como ateroesclerosis son importantes en la aclaración en tiempo real en vivo información sobre el desarrollo de placa racha graso, aterosclerótica. Sin embargo, estos modelos requieren una alteración genética del colesterol natural proceso habilidades de estos animales generalmente juntados con drásticas alteraciones en la dieta (como el modelo de dieta de ApoE-/-tipo occidental)7,8, de tal modo, inducir la acumulación no fisiológico de lípidos que circulan niveles cuyo desarrollo de placa de la unidad. Estos modelos pueden haber limitado relevancia a crónica humana las condiciones inflamatorias tales como la infección por VIH que no están asociados con mayor circulación colesterol o lipoproteína de baja densidad (LDL) los niveles. Además, las diferencias en la biología de monocitos entre humanos y ratones que las pruebas de inmunológicas preguntas sobre la relevancia de las subpoblaciones de monocitos (como monocitos intermedias (CD14++CD16+))9 difícil. Esto es importante al estudiar los mecanismos de conducción enfermedad cardiovascular como monocitos intermedio cuentas independientemente predicen eventos cardiovasculares10,11. Mientras que pruebas existen para medir secuencialmente o monocito transmigración o espuma de la formación de la célula en aislamiento, ningún ensayo en vitro ha sido validado para la cuantificación de ambos aspectos de la aterogénesis temprana utilizando las mismas células de cohortes clínicas. Transwell modelos utilizan un sistema de dos cámaras Boyden modificado mediante el cual las células se cargan en la cámara superior y transmigrada a través de una barrera de plástico poroso o monocapa de células en una cámara baja que normalmente contiene los medios de comunicación con chemoattractant12 , 13. ampliamente utilizado para el análisis de transmigración de leucocitos, estos modelos no incorporan generalmente una capa de la íntima, dando lugar a células transmigrated migrar en solución y no permiten la medición de la célula de la espuma formación o transmigración inversa de las células del mismo. Por el contrario, los modelos de formación de la espuma de la célula no cuenta cualquier cambio transmigratory inducida en monocitos o los efectos de la activación endotelial que se sabe que contribuyen a la espuma de célula formación14. Además, estos sistemas inducen espuma formación celular de macrófagos adheridos a las placas de cultivo celular mediante la adición de saturar la concentración de lipoproteína de baja densidad OXIDADA exógeno (oxLDL)15,16, un inductor clave de formación de la espuma de la célula. LDL en estos modelos es oxidado a menudo por procesos no fisiológicamente relevantes como CuSO4 tratamiento17, por lo tanto, cuestionar la importancia fisiológica de los estudios usando estos modelos.

Aquí se describe un ensayo que cuantifica transmigración de monocitos y formación de la célula de la espuma de las células del mismo que no requiere la adición de oxLDL exógena, así modelar mejor el papel de monocitos en la formación de espuma de la célula. Este modelo fue desarrollado originalmente por el profesor William Muller (Northwestern University, Chicago)18y ha sido perfeccionado en nuestro laboratorio para evaluar ex vivo del atherogenicity de monocitos aislados bajo no activar condiciones de individuos con las condiciones inflamatorias subyacentes que acompaña a enfermedades como el VIH infección19 , así como envejecimiento de20, están asociados con un mayor riesgo de aterosclerosis. Este modelo también proporciona una plataforma para responder a cuestiones biológicas básicas con respecto a la propensión de subconjuntos diferentes de monocito a forma espuma células20, la influencia de la activación endotelial por citoquinas como el TNF en la formación de la célula de la espuma14 y las características migratorias de los monocitos como la profundidad y velocidad de transmigración en geles19. Además, formación de monocitos transmigración y la espuma de la célula puede ser cuantificada usando microscopia estándar, proyección de imagen de celular en vivo, flujo cytometry y la proyección de imagen de citometría de flujo, por lo tanto, proporciona un método versátil para evaluar la función de monocitos en la aterogénesis.

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Protocolo

Nota: todos los experimentos con muestras biológicas humanas fueron realizados con la aprobación ética del Comité de ética humana de Alfred Hospital, Melbourne. Todos los experimentos fueron realizados en gabinetes de bioseguridad de clase II, salvo que se especifique. " Prewarmed " se refiere a los reactivos a 37 ° C en un baño de agua.

1. preparación de tipo I geles de colágeno fibroso: día 1

  1. preparar polimerizado geles de colágeno secuencialmente agregando y mezclando 35,7 mM NaOH, 0.71 x M199, ácido acético de 4,58 mM y 1,71 mg/mL tipo I colágeno fibroso en un poliestireno de 5 mL tubo según la tabla 1.
    Nota: Asegúrese de que el colágeno es bien mezclado transfiriendo suavemente arriba y abajo 5 veces para evitar la formación de colágeno ' bolsillos ' en la mezcla de gel. Preparar geles de 4-6 por la condición de prueba para microscopía o 15 geles por condición de prueba para citometría de flujo.
  2. Una vez bien mezclado, alícuotas de 50 μl de mezcla de gel de colágeno en cada pocillo de una placa de cultivo de tejidos de 96 pozos fondo plano estéril. No use las filas y las columnas externas, pero llenar con 200 μL de 1 x Dubecco ' fosfato s tampón salino (PBS) para proteger a los geles de desecación. Incube las placas a 37 °C/5% CO 2 h 2 permitir que el colágeno polimerizar.
    Nota: Coloque las placas directamente sobre estantes de metal limpia en la incubadora para asegurar la distribución uniforme del calor.
  3. Tras incubación, sobreponer los geles con 150 μL de 1 x M199 suplementado (véase Tabla de materiales) e incubar por 5 días hasta uso.

2. Expansión de almacenamiento HUVEC: día 1

  1. etiqueta capa de 10 cm de diámetro placa de Petri con 1 mL de 50 μg/mL fibronectina diluido en 1 x PBS e incubar a temperatura ambiente durante 10 min.
  2. Alícuotas de
  3. deshielo de cryopreserved umbilical humana primaria vena las células endoteliales (HUVEC, 1.0 x 10 6 células) en 10 mL M20.
    Nota: HUVEC se preparara como descrito previamente 21 y se utiliza en un número de paso bajo (< paso 4). HUVEC puede ser reemplazada por las células endoteliales de la arteria coronaria humana aquí.
  4. Suspender HUVEC en 10 mL M20 y añadir al plato revestido de fibronectina, aspirando fibronectina exceso antes de la adición de las células y la cultura a confluencia (aproximadamente 5 días), sustitución de los medios de comunicación el día 3.

3. Cultivo monocapa de HUVEC en geles de colágeno: día 5

  1. el día 5, separar HUVEC aspirando cultivo sobrenadante de la caja Petri y lavando los medios que contienen suero con 10 mL de suero M199.
  2. Añadir 5 mL 0.05% tripsina/0.53 EDTA en M199 a HUVEC e incubar durante 1-2 min a temperatura ambiente, agitando suavemente hasta que suelte las células.
  3. Una vez separado, rápidamente enjuague la placa de Petri con 5 mL M20 y transferir los medios de comunicación que contiene las células a un tubo de 10 mL.
  4. Muestras de centrifugar a 300 x g durante 5 min a temperatura ambiente, aspirar el sobrenadante, resuspender las células en 200 μL de M20 y contar las células usando un hemocitómetro.
  5. Resuspender las células a 2.0 x 10 5 células/mL en M20, Aspire el M199 en los geles de la placa de 96 pocillos (paso 1.3) y añadir 100 μl de HUVEC resuspendido (2.0 x 10 4 células) para cada gel de colágeno preparado anteriormente (paso 1.2). Las placas de la cultura para un 3 días más en 37 °C/5% CO 2.
    Nota: Se puede confirmar la integridad de la monocapa HUVEC después de 3 días por nitrato de plata coloración 22 o inmunohistoquímica para ensambladura apretada proteínas 23 en esta etapa. Geles adicionales deben estar preparados para ello.

4. Activación de HUVEC monocapa y aislamiento/activación de monocitos para transmigración: día 8

  1. el día 8, activar cada monocapa HUVEC antes de la adición de monocitos aspirando la M20 medios superponer los geles y la adición de 100 μl de 10 ng/mL TNFα humano en M20 por gel. Incubar a 37 °C/5% CO 2 para 4 h.
    Nota: Condiciones HUVEC desactivado también puede incluidas si es necesario como controles.
  2. Técnicas para seleccionar negativamente para las células según el fabricante del grano de monocitos
  3. durante las 4 h HUVEC activación paso, aislar del PBMCs con magnético ' instrucciones. Debe usarse un mínimo de 6.5 x 10 6 PBMCs en este paso para recuperar confiablemente 3.0 x 10 monocitos 5 requeridas de una condición, como monocitos por lo general representan aproximadamente 10-15% de PBMCs.
    Nota: Para evaluar el efecto de la activación de monocitos antes de la formación de monocitos transmigración y la espuma de la célula, monocitos pueden activarse en esta etapa. Monocitos se puede aislados de PBMCs descongeladas si es necesario (es decir, las muestras de pacientes almacenadas). Subconjuntos de monocitos aislados por FACS clasificación pueden estar preparados para además de geles (figura 1).

5. Transmigración de monocitos humanos primarios: día 8

  1. medir transmigración de monocitos, eliminar los medios de comunicación que contiene el TNFα y lavar el gel dos veces con 100 μl M199 agregando y quitando los medios de comunicación. Después de lavar, añadir 2.0 x 10 5 recién aislado o descongelado y lavado cryopreserved PBMCs o 5.0 x 10 monocitos 4 recién aislado o purificado subconjuntos de monocitos a las monocapas de HUVEC en 100 μl M20. Incubar durante 1 h a 37 ° C y 5% CO 2 para permitir que la transmigración hacia adelante de los monocitos en el gel. Es mejor permitir que 6 pozos para cada condición experimental examinado.
    Nota: Para evaluar el efecto del suero autólogo en formación de la célula de la transmigración y la espuma, incubar las células con M20 con la concentración de suero de donantes inactivado con calor y comparar condiciones con un control de suero humano. Leucocitos que no sean de monocitos pueden añadirse en este momento. Si investigar el impacto de las especies específicas de lípidos/lípidos (p. ej., HDL, oxHDL), realice los siguientes pasos con medios libres de suero que contienen lípidos de 20-50 μg/mL.
  2. Después de 1 h de transmigración hacia adelante, recoger las células no transmigrated lavando dos veces con 100 μl de precalentado 1 mM EGTA en PBS 1 x y una vez con 100 μl de geles M199 (mismo centrifugar las condiciones), agrupación de los sobrenadantes de cada pozo de la misma condición experimental (generalmente de 6 pozos) en un tubo de microcentrífuga de 1,5 mL en hielo. Centrifugar las células no transmigrated a 4 ° C, 300 x g durante 5 min y resuspender en 30 μL 1 x PBS.
  3. Contar las células recogidas en el sobrenadante para determinar el número de células transmigrated adelantados.
  4. El porcentaje de células transmigrated hacia adelantados se determina como sigue:
    figure-protocol-7335 figure-protocol-7403 figure-protocol-7471
  5. cubrir el lavado geles que contienen células transmigrated con 100 μl M20 e incubar una mayor 48 h.
  6. Después de 48 h, recoger el sobrenadante y las células no transmigrated lavado dos veces con 100 μl precalentado 1 mM EGTA/PBS, recolección y agrupación el sobrenadante de cada Estado como en el paso 5.2.
    Nota: El fenotipo de células transmigrated inversas puede ser probado en estas células fCitometría de flujo estándar de uego protocolos de tinción.
  7. Centrifugar las células a 4 ° C, 300 x g durante 5 minutos y resuspender las células en 30 μL 1 x PBS. Contar las células y determinar la viabilidad mediante tinción trypan azul.
  8. Determinar el porcentaje de células transmigrated inversas utilizando la siguiente ecuación:
    figure-protocol-8317
    Nota: contabilidad para el número total de células transmigrated adelantados da una indicación más precisa de transmigración inversa ya que es poco probable transmigración hacia adelante será 100%.
  9. Para el análisis por microscopia, fijar los geles añadiendo 100 μl 2% formaldehído (concentración final) a cada pocillo, cubrir las placas de aluminio de la hoja y almacenar a 4 ° C hasta su análisis. Para citometría de flujo, no fijar las células en esta fase. Ver los protocolos por debajo para microscopía (sección 6) o análisis de flujo cytometry (sección 7).
    PRECAUCIÓN: El formaldehído es tóxico y corrosivo; Utilice equipo de protección personal (EPP). Debe tenerse cuidado al agregar formaldehído, sin embargo, este paso no necesita llevarse a cabo en una campana de humos debido a la baja concentración de usa.

6. Cuantificación de células espumosas y macrófagos por microscopia (Oil Red O Stain)

  1. eliminar el formaldehído y lavar el gel con 100 μl de metanol 50% (v/v) durante 5 minutos y luego 100 μl 78% (v/v) de metanol durante 15 minutos
    Nota: Los pasos de tinción se pueden realizar en el Banco de laboratorio y no en un gabinete clase II Biohazard.
  2. Manchas de gotitas del lípido por agregar 100 μl de recién preparadas 0,2% (w/v) O aceite rojo (para detalles, véase Tabla de materiales) por 1 h a temperatura ambiente.
  3. Quitar exceso mancha lavando los geles 4 veces con 100 μl de metanol de 78% (v/v), aspirando y descartar el sobrenadante después de cada Washington
  4. Contratinción por 15 min a temperatura ambiente con 100 μl de Giemsa, diluido 1:10 en agua destilada.
  5. La tinción de Giemsa de aspirar y lavar los geles una vez con agua.
  6. Para separar el gel de la placa, borde de los pozos mediante una aguja de 21 G, con el bisel hacia el exterior, alrededor del borde del gel.
  7. Para montar los geles en un portaobjetos de microscopio, perfore dos agujeros (diámetro de 6,35 mm) en una tira de 2,54 cm x 1.5 cm de cinta de doble cara. Fijar la cinta hacia un microscopio estándar y retire la capa protectora de la parte superior.
    1. Agregar una gota de agua a los agujeros en la cinta utilizando una pipeta de transferencia. Suavemente con unas pinzas, transferencia de geles a los orificios de la cinta y cubrir con un cubreobjetos de vidrio 1.5 tamaño. Pulse suavemente el cubreobjetos para adherir a la cinta.
  8. Examinar con microscopía de campo brillante de contraste de interferencia diferencial usando un microscopio invertido objetivo 40 X.
    1. a la monocapa HUVEC en foco a 40 X de aumento y desplazamiento ' en ' el gel, contando las células macrófagos/espuma a lo largo de toda la profundidad del gel. Repita para tres distintos campos de visión a distancias similares desde el borde del gel para minimizar los posibles efectos de borde. Esto asegurará gel profundidad es constante entre el conteo de las regiones.
      Nota: Marcar las células en el gel como células de la espuma (definido como las células que contienen > 1/3 de su citoplasma como aceite rojo O manchado de gotas de lípidos) o macrófagos dentro de 2 h de montaje en portaobjetos ( figura 2). Formación de espuma de la célula se expresa como el porcentaje de células de la espuma en relación con el número total de células migradas y se expresa como la cuenta mediana en 3 campos de vista habían examinado para 6 geles por condición, por lo tanto una mediana de 18 mediciones por condición. Un ejemplo de un recuento crudo de un experimento típico se muestra en la tabla 2.
      Nota: Clasificar una célula como macrófago vs espuma celular por microscopia es subjetiva y por lo tanto puede ser dependiente del investigador. En estudios clínicos, donde los experimentos se llevan a cabo durante un período prolongado de tiempo, es importante para contar todo a realizar cegados por un solo investigador. Ejemplos de células espumosas y macrófagos en los geles se encuentran en la figura 2.

7. Análisis de Transmigrated células por citometría de flujo

  1. fenotípicamente caracterizar células espumosas y macrófagos tras la migración transendothelial, digerir los geles añadiendo 100 μl de 37 º C precalentado 1 mg/mL colagenasa diluida en M199 a D cada bien e incubar por 20 min a 37 °C/5% CO 2.
    Nota: Coloque las placas de 96 pocillos directamente en los estantes de metal limpia en la incubadora para asegurar la distribución uniforme del calor.
  2. Tras incubación, macerar los geles utilizando una pipeta de 200 μL e incubar una más 20 min a 37 °C/5% CO 2.
  3. Una vez completamente digerido, filtro y piscina los geles replicados digeridos a través de 35 μm nylon malla tapado tubos de FACS a hielo y lavado una vez con FACS colada (véase tabla de materiales) a 4 ° C, 300 x g. resuspender las células en 100 μl de FACS Washington
  4. Incubar las células resultantes con anticuerpos conjugados fluoróforo específicos para CD45, un marcador de células muertas o en vivo y marcadores fenotípicos o funcionales superficie/intracelulares de interés utilizando protocolos de citometría de flujo estándar.
    Nota: Preparar control de tubos de compensación utilizando el apropiado fluoróforos y cuentas de compensación de Ig. También se pueden recoger células extraídas en portaobjetos para microscopía de inmunofluorescencia por cytospinning. Por otra parte, hemos recogido con éxito células usando este protocolo para la evaluación por citometría de imagen.
  5. Adquirir las células usando un citómetro de flujo y realizar la compensación según sea necesario.
    Nota: Como las células de la espuma/macrófagos no puede formar poblaciones individuales utilizando propiedades de dispersión de la luz y puede variar considerablemente en tamaño y forma, ajuste liberal forward scatter (FSC) y lado scatter (SSC) puertas para capturar todas las células migradas como se muestra en < fuerte clase = "xfig" > Figura 3A.
  6. Adquisición, realizar el análisis de datos utilizando el software de la citometría de flujo. Para identificar las células migradas, en primer lugar seleccionar las celdas como negativo el marcador en vivo/muerto como se muestra en la figura 3B. A continuación, realizar una sola celda la discriminación mediante la creación de una puerta firmemente alrededor de las células en una parcela de vs altura de SSC SSC-zona.
  7. Seleccione CD45 + de las células y la población mayor de células migradas presentes en una parcela FSC/SSC la puerta ya que son las células macrófagos espuma.

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Resultados

Cuantificación de la transmigración de monocitos

Monocitos se agregan al modelo como se describe en la figura 1, y seis geles están dispuestos para cada condición. Monocitos de 6 geles por donante (es decir, 5.0 x 104 monocitos por geles gel 6 = 3.0 x 105 monocitos por donante) se resuspendió en un volumen final de 600 μl de medio M199 que contie...

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Discusión

El protocolo aquí descrito ofrece un método versátil y fisiológicamente relevante para evaluar la atherogenicity de monocitos de cohortes clínicos humanos, combinando transmigración de monocitos y formación de espuma de la célula. Este modelo ofrece ventajas sobre otros métodos de formación de la espuma de la célula ya que toma en cuenta el efecto de la transmigración de monocitos en la formación de espuma de la célula y permite la medición de transmigración inversa6 además de los...

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Los autores reconocen con gratitud el trabajo del Prof. William Muller y el Dr. Clare Westhorpe por su papel clave en el desarrollo de iteraciones anteriores de este modelo. Los autores también desean agradecer el núcleo de AMREP citometría de flujo para la clasificación de monocito a subconjuntos y el Alfred Hospital infeccioso enfermedad clínica enfermeras para el reclutamiento de individuos VIH + para algunos estudios de investigación. Los autores reconocen con gratitud la contribución a este trabajo la Victoria operacional infraestructura del programa de apoyo recibido por el Instituto de Burnet. TAA es apoyado por Beca Postdoctoral un RMIT Universidad del rector. Este trabajo fue apoyado por la subvención del proyecto NHMRC 1108792 otorgado a AJ y AH. TK es apoyado por subvenciones de NIH NIH K08AI08272, subvención del NIH/NCATS # UL1TR000124.

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Materiales

NameCompanyCatalog NumberComments
Gel preparation reagents
NaOHSigma-Aldrich221465-500G0.1 M NaOH diluted in H20
10x M199Sigma-AldrichM0650
AcCOOHSigma-Aldrich695092-100ML20 mM Acetic acid diluted in H20
Cultrex Bovine Collagen IR&D Systems3442-050-01Type I Fibrous Collagen
NameCompanyCatalog NumberComments
Cell culture
M199Life Technologies11150-059M199 media containing Earle's salts, L-glutamine and 2.2 g/L Sodium Bicarbonate.
Media supplemented with 100 µg/mL L-glutamine  and 100 U/mL penicillin/streptomycin 
M20Supplemented M199 containing 20% heat-inactivated pooled or donor serum.
Individual lipid species such as LDL can be added to M199.
HUVECPrimary human umbilical cord endothelial cells (HUVEC) can be isolated from umbilical cords donated with informed consent and ethics approval. Isolated HUVEC may also be purchased commercially.
Human coronary artery endothelial cellsPrimary human coronary artery endothelial cells can be isolated from arteries donated with informed consent and ethics approval. Isolated cells may also be purchased commercially.
EDTABDH Merck10093.5VEthylenediaminetetraacetic acid (EDTA) - 0.5 M, pH 8.0
EGTASigma-AldrichE3889-500GEthylene glycol-bis(β-aminoethyl ether)-N,N,N',N'-tetraacetic acid (EGTA) - 1 mM, pH 8.0
0.05% trypsin EDTAGibco25300-0540.05% trypsin/0.53 EDTA (1X)
L-glutamineGibco25030-081L-glutamine (200 mM)
Penicillin/streptomycin Gibco15140-122Penicillin/streptomycin (10,000 units/mL Penicillin and 10,000 µg/mL Streptomycin)
New born calf serumGibco16010-142New born calf serum: New Zealand origin
FibronectinSigma-AldrichF1056-1MGFibronectin - 50 µg/mL aliquots prepared and stored
PBS (1x)Gibco14200-075Dulbecco's Phosphate Buffered Saline (10x): Dilute to 1x with sterile H20
0.1% TNFGibcoPHC3015Recombinant human TNF - Reconstituted in H20 and stored in 10 µg/mL aliquots
Low-density lipoproteinMerck MilliporeLP2-2MGLow-density lipoprotein (LDL)
NameCompanyCatalog NumberComments
Microscopy
1 or 2% formaldehydePolysciences40181 or 2% formaldehyde diluted with sterile H20
50% and 78% methanolAjax Finechem318-2.5L GL50% or 78% v/v methanol, diluted with H20
Oil Red O stainSigma-AldrichO0625-25GDilute to 2 mg/mL in 22% 1M NaOH and 78% (v/v) methanol
Microscope slidesMikro-GlassS41104AMKTwin frosted 45 degree ground edge microscope slides (25 X 76 mm)
Cover slipsMenzel-GläserMENCS224015GP22 x 40 mm #1.5 size glass cover slips
Double-sided tape3M Scotch4011Super strength exterior mounting tape (25.4 mm x 1.51 m)
Giemsa stainMerck Millipore1.09204.0500Giemsa's azur eosin methylene blue solution (dilute stock 1:10 in H20)
Hole punchHand-held single hole punch (6.35 mm punch)
NameCompanyCatalog NumberComments
Flow cytometry
Collagenase DRoche Diagnostics11088858001Collagenase D diluted in M199 media to 1 mg/mL 
35 µm nylon mesh capped polystyrene FACS tubesBD Biosciences35223535 µm nylon mesh capped polystyrene FACS tubes
Live/Dead Fixable Yellow Dead Cell stainLife TechnologiesL34959Live/Dead Fixable Yellow Dead Cell stain
FACS washPrepare by mixing 1 X PBS-, 2 mM EDTA and 1% New born calf serum
NameCompanyCatalog NumberComments
Plasticware
96 well plateNunclon167008Delta surface flat-bottomed 96 well plate
10 cm Petri DishTPP93100Sterile 10 cm Petri dish
1.5 mL Eppendorf tubesEppendorf0030 125.150Eppendorf tubes
Transfer pipetteSamco Scientific222-20SSterile transfer pipette (1 mL, large bulb)

Referencias

  1. Napoli, C., et al. Fatty streak formation occurs in human fetal aortas and is greatly enhanced by maternal hypercholesterolemia. Intimal accumulation of low density lipoprotein and its oxidation precede monocyte recruitment into early atherosclerotic lesions. J Clin Invest. 100 (11), 2680-2690 (1997).
  2. Woollard, K. J., Geissmann, F. Monocytes in atherosclerosis: subsets and functions. Nat Rev Cardiol. 7 (2), 77-86 (2010).
  3. Xu, L., et al. Foamy Monocytes Form Early and Contribute to Nascent Atherosclerosis in Mice With Hypercholesterolemia. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 35 (8), 1787-1797 (2015).
  4. Jackson, W. D., Weinrich, T. W., Woollard, K. J. Very-low and low-density lipoproteins induce neutral lipid accumulation and impair migration in monocyte subsets. Scientific Reports. 6, 20038(2016).
  5. Angelovich, T. A., Hearps, A. C., Jaworowski, A. Inflammation-induced foam cell formation in chronic inflammatory disease. Immunol. Cell. Biol. 93 (8), 683-693 (2015).
  6. Llodrá, J., et al. Emigration of monocyte-derived cells from atherosclerotic lesions characterizes regressive, but not progressive, plaques. Proc. Natl. Acad. Sci. 101 (32), 11779-11784 (2004).
  7. Getz, G. S., Reardon, C. A. Animal Models of Atherosclerosis. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 32 (5), 1104-1115 (2012).
  8. Meir, K. S., Leitersdorf, E. Atherosclerosis in the Apolipoprotein E-Deficient Mouse. A Decade of Progress. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 24 (6), 1006-1014 (2004).
  9. Hilgendorf, I., Swirski, F. K. Making a difference: Monocyte Heterogeneity in Cardiovascular Disease. Curr. Atheroscler. Rep. 14 (5), 450-459 (2012).
  10. Rogacev, K. S., et al. Lower Apo A-I and Lower HDL-C Levels Are Associated With Higher Intermediate CD14++CD16+ Monocyte Counts That Predict Cardiovascular Events in Chronic Kidney Disease. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 34 (9), 2120-2127 (2014).
  11. Rogacev, K. S., et al. CD14++CD16+ Monocytes Independently Predict Cardiovascular Events: A Cohort Study of 951 Patients Referred for Elective Coronary Angiography. J. Am. Coll. Cardiol. 60 (16), 1512-1520 (2012).
  12. Justus, C. R., Leffler, N., Ruiz-Echevarria, M., Yang, L. V. In vitro Cell Migration and Invasion Assays. J. Vis. Exp. (88), e51046(2014).
  13. Boyden, S. The Chemotactic Effect Of Mixtures Of Antibody And Antigen On Polymorphonuclear Leucocytes. J. Exp. Med. 115 (3), 453-466 (1962).
  14. Westhorpe, C. L. V., et al. Endothelial cell activation promotes foam cell formation by monocytes following transendothelial migration in an in vitro model. Exp. Mol. Pathol. 93, 220-226 (2012).
  15. Quinn, M. T., Parthasarathy, S., Fong, L. G., Steinberg, D. Oxidatively modified low density lipoproteins: a potential role in recruitment and retention of monocyte/macrophages during atherogenesis. Proc. Natl. Acad. Sci. 84 (9), 2995-2998 (1987).
  16. Henriksen, T., Mahoney, E. M., Steinberg, D. Enhanced macrophage degradation of biologically modified low density lipoprotein. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 3 (2), 149-159 (1983).
  17. Parthasarathy, S., Raghavamenon, A., Garelnabi, M. O., Santanam, N. Oxidized Low-Density Lipoprotein. Methods Mol. Biol. 610, 403-417 (2010).
  18. Muller, W. A., Weigl, S. A. Monocyte-selective transendothelial migration: dissection of the binding and transmigration phases by an in vitro assay. J. Exp. Med. 176 (3), 819-828 (1992).
  19. Maisa, A., et al. Monocytes from HIV-infected individuals show impaired cholesterol efflux and increased foam cell formation after transendothelial migration. AIDS. 29 (12), 1445-1457 (2015).
  20. Angelovich, T. A., et al. Ex vivo foam cell formation is enhanced in monocytes from older individuals by both extrinsic and intrinsic mechanisms. Exp. Gerontol. 80, 17-26 (2016).
  21. Westhorpe, C. L. V., et al. Effects of HIV-1 infection in vitro on transendothelial migration by monocytes and monocyte-derived macrophages. J. Leukoc. Biol. 85 (6), 1027-1035 (2009).
  22. Furie, M. B., Cramer, E. B., Naprstek, B. L., Silverstein, S. C. Cultured endothelial cell monolayers that restrict the transendothelial passage of macromolecules and electrical current. J. Cell Biol. 98 (3), 1033-1041 (1984).
  23. Müller, A. M., et al. Expression of the Endothelial Markers PECAM-1, vWf, and CD34 in Vivo and in Vitro. Exp. Mol. Pathol. 72 (3), 221-229 (2002).
  24. Kelesidis, T., et al. Predictors of impaired HDL function in HIV-1 infected compared to uninfected individuals. J. Acquir. Immune Defic. Syndr. , (2017).
  25. Rogacev, K. S., et al. Monocyte heterogeneity in obesity and subclinical atherosclerosis. European Heart Journal. 31 (3), 369-376 (2010).
  26. Gacka, M., et al. Proinflammatory and atherogenic activity of monocytes in Type 2 diabetes. J. Diabetes Complications. 24 (1), 1-8 (2010).
  27. Rogacev, K. S., et al. CD14++CD16+ monocytes and cardiovascular outcome in patients with chronic kidney disease. Eur. Heart J. 32 (1), 84-92 (2011).

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