A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
שיטה זו מתארת את הטיהור על ידי ציטומטריית זרימה של MEP ו- MKP מעצמות הירך של העכברים, השוקה ועצמות האגן.
מגהקריוציטים של מח עצם הם תאים פוליפלואידיים גדולים המבטיחים ייצור של טסיות דם. הם נובעים מתאי גזע hematopoietic דרך megakaryopoiesis. השלבים הסופיים של תהליך זה הם מורכבים וקלאסיים מעורבים אבות Megakaryocyte-אריתרוציטים דו-פוטנטיים (MEP) ואת אבות המגקריוציטים (MKp) החד-פעמיים. אוכלוסיות אלה מקדימות את היווצרותם של מגה-קריוציטים בתום לב, וככאלה, בידודם ואפיונם עלולים לאפשר ניתוח חזק ובלתי משוחד של היווצרות מגה-קריוציטים. פרוטוקול זה מציג בפירוט את ההליך לאיסוף תאים hematopoietic ממח עצם העכבר, העשרה של אבות hematopoietic באמצעות דלדול מגנטי ולבסוף אסטרטגיית מיון תאים המניבים אוכלוסיות MEP ו- MKP מטוהרות מאוד. ראשית, תאי מח עצם נאספים מעצם הירך, השוקה, וגם סמל הכסל, עצם המכילה מספר גבוה של אבות hematopoietic. השימוש בעצמות פסגת הכסל מגדיל באופן דרסטי את מספר התא הכולל המתקבל לעכבר ובכך תורם לשימוש אתי יותר בבעלי חיים. דלדול שושלת מגנטית היה אופטימיזציה באמצעות חרוזים מגנטיים 450 ננומטר המאפשר מיון תאים יעיל מאוד על ידי ציטומטריית זרימה. לבסוף, הפרוטוקול מציג את אסטרטגיית התיוג וההתארגנות למיון שתי אוכלוסיות אבות מגהקריוציט מטוהרות מאוד: MEP (לין-Sca-1-c-Kit+CD16/32-CD150+CD9עמום) ו- MKP (לין- Sca-1-c-Kit+CD16/32-CD150+CD9בהיר ). טכניקה זו קלה ליישום ומספקת מספיק חומר תאי לביצוע i) אפיון מולקולרי לידע מעמיק יותר של זהותם וביולוגיה שלהם, ii) במבחנה הבחנה assays, שיספק הבנה טובה יותר של מנגנוני ההתבגרות של megakaryocytes, או iii) במודלים במבחנה של אינטראקציה עם microenvironment שלהם.
טסיות דם מיוצרות על ידי מגה-קריוציטים. תאים פוליפלואידיים גדולים אלה ממוקמים במח העצם ובפי כל תאי הדם הם נגזרים מתאי גזע Hematopoietic (HSC)1. המסלול הקלאסי של ייצור של megakaryocytes במח העצם מקורו HSC ומערב את הדור של אבות שונים המגבילים בהדרגה את פוטנציאל הבידול שלהם2. האב הקדמון הראשון החתום על המחויבות לשושלת המקרוציטית הוא האבות Megakaryocyte-אריתרוציט (MEP), צאצא דו-פונטי המסוגל לייצר הן תאי אריתרויד והן מגהקריוציטים3,4,5. לאחר מכן מייצר ה- MEP צאצא /מבשר חד-קומתי (MKP) שיבדל למגקריוציט בוגר המסוגל לייצר טסיות דם. המנגנונים המעורבים בדור אבות אלה, כמו גם הבידול וההתבגרות שלהם למגקריוציטים הם מורכבים ומובנים חלקית בלבד. בנוסף, ההטרוגניות של אוכלוסיית MEP במונחים של פוטנציאל בידול ורמת המחויבות המהותית של תאים אלה עדיין לא ברורה. כדי לפענח תהליכים אלה, חיוני להשיג (או לקבל גישה) אוכלוסיות מטוהרות של MEP ו- MKp עבור ניתוחים מולקולריים ותאיים בודדים עדינים.
מספר מחקרים הדגימו שילובים מסוימים של סמני פני השטח של התא לזיהוי אבות המחויבים לשושלת המגקריוציטית בעכבר6,7,8. מתוך אלה הומצאה שיטה המאפשרת טיהור של MEP ו- MKP מעכברים. שיטה זו הייתה ממוטבת כדי להשיג תאים במספר ובאיכות נאותים עבור מספר רב של בדיקות. מתוך שיקולים אתיים, וכדי לצמצם את מספר בעלי החיים המעורבים בניסויים, עוררנו לקצור את מח העצם מעצם הירך ומהשוקה, וגם מפסגת הכסל. עצם זו מכילה תדירות גבוהה ומספר אבות hematopoietic והוא רוב הזמן פגום במהלך קצירת עצם ארוכה. מוצג כאן היא שיטה מפורטת עבור אוסף אמין של עצם זו.
הקריטריונים השניים של אופטימיזציה הוא לייצר אוכלוסיות תאים מטוהרות מאוד. מיון תאים מופעל פלואורסצנטי (FACS) היא שיטה של בחירה על מנת להשיג אוכלוסיות מטוהרות של תאים מעניינים. עם זאת, תשואות נמוכות מגיעות כאשר אוכלוסיית התאים של עניין היא נדירה מאוד. לכן יש צורך בהליכי העשרה. בפרוטוקול זה, הליך בחירה שלילי נבחר באמצעות חרוזים מגנטיים.
פרוטוקולים הנוגעים לבעלי חיים בוצעו בהתאם לוועדת CREMEAS לאתיקה של ניסויים בבעלי חיים של אוניברסיטת שטרסבורג (Comité Régional d'Ethique en Matière d'Expérimentation Animale Strasbourg). מספר היתר: E67-482-10).
1. אוסף עצמות עכבר
איור 1: אנטומיה של עכבר. (A)צילום רנטגן של עכבר המציג את העצמות האחוריות. שים לב למרווח בין עצם האגן לעמוד השדרה (חץ צהוב), שבו המספריים חייבים להיות מוכנסים כדי להפריד כראוי את האחוריים מגוף העכבר (קו מקווקו צהוב). (ב)ייצוג סכמטי של עצמות עשירות במח העצם של עניין. עצמות האגן מתוארות באדום, עצם הירך בסגול, ואת השוקה בירוק. (C)ייצוג סכמטי של עצם האגן של העכבר. האיליה מתאים לחלק העשיר במח העצם של עצם האגן ומודגש באדום. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
2. דלדול מגנטי של תאים חיוביים שושלת
נוגדן | דילול |
Gr-1-ביוטין | 1:500 |
B220-ביוטין | 1:500 |
מק-1-ביוטין | 1:500 |
CD3-ביוטין | 1:500 |
CD4-ביוטין | 1:500 |
CD5-ביוטין | 1:500 |
CD8-ביוטין | 1:500 |
TER119-ביוטין | 1:1000 |
CD127-ביוטין | 1:500 |
טבלה 1.
3. מיון תאים של אבות megakaryocyte על ידי cytometry זרימה
צינור | תווית | קוקטייל נוגדנים |
סה"כ מח עצם | ||
1 | פקד לא נגוע | |
2 | שליטה מוכתמת בודדת | CD45-FITC (1/200) |
3 | שליטה מוכתמת בודדת | CD45-PE (1/200) |
4 | שליטה מוכתמת בודדת | TER119-נגמ"ש (1/200) |
5 | שליטה מוכתמת בודדת | CD45-PECy7 (1/200) |
6 | שליטה מוכתמת בודדת | CD45-APC-Cy7 ביוטין (1/200) |
שבר לין-קופה | ||
7 | שליטה מוכתמת בודדת | שליטה מוכתמת אחת. סטרפטבידין-נגמ"ש-סיי7 (1/500) |
שבר לין-שלילי | ||
8 | בקרת FITC FMO | c-kit-APC (1/200) + Sca-1-PE (1/200) + CD16/32-PE (1/200) + CD150-PECy7 (1/200) + סטרפטבידין-APC-Cy7 (1/500) |
9 | בקרת FMO PE | CD9-FITC (1/200) + c-kit-APC (1/200) + CD150-PECy7 (1/200) + סטרפטאבידין-APC-Cy7 (1/500) |
10 | בקרת FMO PECy7 | CD9-FITC (1/200) + c-kit-APC (1/200) + Sca-1-PE (1/200) + CD16/32-PE (1/200) + סטרפטבידין-APC-Cy7 (1/500) |
11 | שפופרת חיובית למיון | CD9-FITC (1/200) + c-kit-APC (1/200) + Sca-1-PE (1/200) + CD16/32-PE (1/200) + CD150-PECy7 (1/200) + סטרפטבידין-APC-Cy7 (1/500) |
טבלה 2.
ניתוח פנוטיפי של התאים שזוהו כ- MEP ו- MKp בוצעו על ידי ציטומטריית זרימה. תאים סומנו בנוגדנים מצומדים פלואורסצנטיים ל- CD41a ו- CD42c, סמנים קלאסיים של שושלות המגקריוציטיות והטסיות. שני הסמנים התבטאו בתאי אוכלוסיית הח"כים בעוד סמנים אלה עדיין לא זוהו על פני השטח של תאי אוכלוסיית MEP (איור 4A...
השיטה המתוארת במאמר זה מאפשרת מיצוי וטיהור של עכבר MEP ו- MKp. פרמטר חשוב באופטימיזציה של הפרוטוקול היה להשיג מספר מספיק של תאים שיהיו תואמים לרוב ההסתה המולקולרית והתאית. הנוהג הכללי של איסוף עצמות עכבר להפקת תאים hematopoietic בדרך כלל מורכב קצירת הן עצם הירך והן השוקה של כל עכבר. עצם האגן, מקור נו?...
המחברים מצהירים שאין אינטרסים כלכליים מתחרים.
המחברים מבקשים להודות למוניק פרוינד, קתרין זיסל וקאטי על הסיוע הטכני. עבודה זו נתמכה על ידי ARMESA (Association de Recherche et Développement en Médecine et Santé Publique), ועל ידי גרנט ANR-17-CE14-0001-01 כדי Henri.de לה. סאל.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
21-gauge needles | BD Microlance | 301155 | |
7AAD | Sigma-Aldrich | A9400 | |
Antibody Gr-1-biotin | eBioscience | 13-5931-85 | Magnetic depletion |
Antibody B220-biotin | eBioscience | 13-0452-85 | Magnetic depletion |
Antibody Mac-1-biotin | eBioscience | 13-0112-85 | Magnetic depletion |
Antibody CD3e-biotin | eBioscience | 13-0031-85 | Magnetic depletion |
Antibody CD4-biotin | eBioscience | 13-9766-82 | Magnetic depletion |
Antibody CD5-biotin | eBioscience | 13-0051-85 | Magnetic depletion |
Antibody CD8a-biotin | eBioscience | 13-0081-85 | Magnetic depletion |
Antibody TER119-biotin | eBioscience | 13-5921-85 | Magnetic depletion |
Antibody CD127-biotin | eBioscience | 13-1271-85 | Magnetic depletion |
Antibody CD45-FITC | eBioscience | 11-0451-85 | Cell sorting |
Antibody CD45-PE | eBioscience | 12-0451-83 | Cell sorting |
Antibody TER119-APC | eBioscience | 17-5921-83 | Cell sorting |
Antibody CD45-PECy7 | eBioscience | 25-0451-82 | Cell sorting |
Antibody CD45-biotin | eBioscience | 13-0451-85 | Cell sorting |
Antibody CD9-FITC | eBioscience | 11-0091-82 | Cell sorting |
Antibody c-kit-APC | eBioscience | 17-1171-83 | Cell sorting |
Antibody Sca-1-PE | eBioscience | 12-5981-83 | Cell sorting |
Antibody CD16/32-PE | eBioscience | 12-0161-83 | Cell sorting |
Antibody CD150-PECy7 | eBioscience | 25-1502-82 | Cell sorting |
Culture medium StemSpan-SFEM | Stemcell technologies | #09650 | |
Dissection pad | Fisher Scientific | 10452395 | |
DPBS | Life Technologies | 14190-094 | |
Ethanol | vWR Chemicals | 83813.360 | |
Forceps | Euronexia | P-120-AS | |
Glass pasteur pipette | Dutscher | 42011 | |
Magnet : DynaMag-5 | Thermo Fisher Scientific | 12303D | |
Magnetic beads: Dynabeads Sheep Anti-Rat IgG | Thermo Fisher Scientific | 11035 | |
Megacult | Stemcell technologies | #04970 | |
MethoCult SF M3436 | Stemcell technologies | #03436 | |
Newborn Calf Serum | Dutscher | 50750-500 | |
Red Cell Lysis solution | BD Bioscience | 555899 | |
Scalpels | Fisher Scientific | 12308009 | |
Scissors | Euronexia | C-165-ASB | |
Sterile 1 mL syringes | BD Bioscience | 303172 | |
Sterile 15mL tubes | Sarstedt | 62.554.502 | |
Sterile 5mL polypropylene tubes | Falcon | 352063 | |
Sterile 5mL polystyrene tubes | Falcon | 352054 | |
Sterile tubes with 70µm cell strainer cap | Falcon | 352235 | |
Sterile petri dish | Falcon | 353003 | |
Streptavidin-APC-Cy7 | BD Biosciences | 554063 | Cell sorting |
Tube roller | Benchmark Scientific | R3005 |
An erratum was issued for: Isolation of Mouse Megakaryocyte Progenitors. A figure was updated.
Figure 2 was updated from:
Figure 2: Magnetic depletion of lineage committed (Lin) cells. (A) Schematic representation of the magnetic depletion protocol. First, unsorted bone marrow cells are labeled with the biotin-conjugated rat anti-mouse antibody cocktail. Cells are then incubated with anti-rat Ig coated magnetic beads and subsequently subjected to the magnetic depletion using a strong magnet. The magnet will retain the labeled magnetic Lin+ fraction against the tube walls, while the unlabeled non-magnetic Lin- negative fraction will be collected in a new tube. (B) Lineage committed cells can be identified using fluorescent conjugated streptavidin. Typical analysis of the lineage expression in cells prior to magnetic depletion (total bone marrow) and after magnetic depletion (Lin- Fraction) N = 21. Please click here to view a larger version of this figure.
to:
Figure 2: Magnetic depletion of lineage committed (Lin) cells. (A) Schematic representation of the magnetic depletion protocol. First, unsorted bone marrow cells are labeled with the biotin-conjugated rat anti-mouse antibody cocktail. Cells are then incubated with anti-rat Ig coated magnetic beads and subsequently subjected to the magnetic depletion using a strong magnet. The magnet will retain the labeled magnetic Lin+ fraction against the tube walls, while the unlabeled non-magnetic Lin- negative fraction will be collected in a new tube. (B) Lineage committed cells can be identified using fluorescent conjugated streptavidin. Typical analysis of the lineage expression in cells prior to magnetic depletion (total bone marrow) and after magnetic depletion (Lin- Fraction) N = 21. Please click here to view a larger version of this figure.
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