עבודה זו נתמכה על ידי CNRS (PICS 2012-2014 לEG) ועל ידי מענק מRegione קמפניה (n.5 LR, -28.03.2002 לג&#39;ובאנה מוטולה). פיליפו קונטי הוא בחור של שיתוף הפעולה המדעי קרן&#39;&#39; Infectiopole Sud.&#39;&#39; ניקולה Boucherit הוא עמית של המשרד הצרפתי למחקר וטכנולוגיה. היו מקורות המימון לא היה תפקיד בעיצוב המחקר, איסוף נתונים, ניתוח נתונים, החלטה לפרסם, או הכנת כתב יד.

הצהרת אתיקה הפרוטוקול לטיפול בבעלי חיים אושר על ידי ועדת האתיקה של בעלי החיים &quot;גיבוש דה Conseil Scientifique מרכז du et de משוכלל ונדיר הניסויי מדיקו-Chirurgical&quot; המוסדי שלנו (CFREMC, היתר פרויקט 10-300,122,013 לאריק Ghigo) מאוניברסיטת Aix-Marseille בקנה אחד עם הכללים של Décret N ° 87-848 של 1987/10/19. הניסויים בוצעו בFaculté דה לרפואת de la Timone (מספר היתר ניסויים 13.385 לאריק Ghigo). 1. חומר ותרבות מדיה הכנה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לעקר שני מלקחיים, שני מספריים, שני להבי כירורגים, מכתש ועלי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השג DMEM מלא המכיל 10% עוברי עגל בסרום (FCS), 2 גלוטמין מ&quot;מ, 100 U / ml פניצילין ו100 מיקרוגרם / מיליליטר סטרפטומיצין. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לדלל 10x PBS במי distillated סטרילי כדי להשיג PBS 1X. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השג קר כקרח 1x PBS, DMEM מלא קר כקרח, ווא DMEM המלאrmed 37 ° C. </li></ol> 2. הכנת L929 Supernatants הסלולרי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לגדול L929 תאים למפגש (עשרים 175 סנטימטר 2 צלוחיות) בDMEM המלא על 37 מעלות צלזיוס, 5% CO 2. </li></ol> הערה: המושבה granulocyte-macrophage גירוי גורם (GM-CSF) נדרש כדי לגרום להתמיינות תאי hematopoietic מקרופאגים 12. L929 תאים לייצר GM-CSF. <ol start="2" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בנקודת מפגש, להחליף תקשורת ותרבות עם DMEM להשלים טרי. העבר את צלוחיות ל32 מעלות צלזיוס, 5% CO 2 למשך 10 ימים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאסוף, בריכה וצנטריפוגות supernatants ב750 XG 10 דקות. השלך כדורי תא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> supernatants חנות ב15 צינורות מיליליטר ולאחסן ב -20 ° C. </li></ol> 3. מח עצם נגזרות Macrophage (BMDM) הכנה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להקריב את העכבר 1 על ידי נקע בצוואר הרחם. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בסכין כירורגית סטרילי לאורך כל הניסוי. לחטא את העור עם alco 70%חול. עושה חתך בחלק העליון של כל רגל אחורית ולמשוך למטה את העור לכיוון כף הרגל כדי לחשוף את השריר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותכים את רגליו האחוריות, להסיר את העור עם מספריים סטריליים ומלקחיים סטריליות. הנח את הרגליים בתוך צלחת פטרי סטרילית (35/10 מ&quot;מ) המכילה סטרילי, קר כקרח 1x PBS (5 מיליליטר). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את הבשר ושרירים ההקפדה על העצמות עם מספריים ומלקחיים סטריליות. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעביר את העצמות לתוך צלחת חדשה, סטרילי פטרי (35/10 מ&quot;מ) המכילה קר כקרח, 1x PBS סטרילי (5 מיליליטר). שטוף את העצמות שתי פעמים עם 5 מיליליטר קר כקרח, 1x PBS סטרילית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> העבר את העצם לתוך מרגמה סטרילי המכילה 5 מיליליטר קר כקרח, 1x PBS סטרילית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותכים את עצם השוק מעצם הירך במפרק עם מספריים סטריליים. לרסק את העצמות בעדינות במכתש סטרילי המכיל 5 מיליליטר קר כקרח, 1x PBS סטרילית באמצעות העלי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאסוף את supernatant ב15 צינורות מיליליטר קר כקרח. חזור 3x שלב זה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לסנן דרך stra תא ניילון 70 מיקרומטרINER להסיר שברים מוצקים. צנטריפוגה התסנין ב450 XG 10 דקות ב 4 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעדינות זורקי supernatant. לנתק את גלולה ב10 מיליליטר חיץ תמוגה תא דם האדום ל30 שניות. הוסף 20, DMEM מלא קר כקרח מיליליטר. </li></ol> הערה: המטרה של שלב זה היא להסיר לזהם כדוריות דם אדומים, ולכן יש לבצע שלב זה תוך 2 דקות, כדי למנוע שינוי תא hematopoietic ידי חיץ תמוגה תא הדם האדום. <ol start="8" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צנטריפוגה ב XG 450 10 דקות ב 4 ° C. בעדינות זורקי supernatant. לנתק את גלולה ב20 מיליליטר DMEM מלא כי כבר חימם ל37 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להעביר את התאים ניתקו לתוך 2 צלחות פטרי (100/20 מ&quot;מ). דגירה אותם במשך 4 שעות ב 37 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאסוף supernatants ב50 מיליליטר צינורות בטמפרטורת חדר. מחק את המנות המכילות מקרופאגים תושב. </li></ol> הערה: המטרה של שלב זה היא לחסל את Marro עצם תושבמקרופאגים w ידי היכולת שלהם לדבוק בפלסטיק שטופלה בתרבות. מקרופאגים תושב אלה עשויים לשמש בניסויים אחרים. <ol start="11" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צנטריפוגה supernatants נאסף ב450 XG 10 דקות ב 4 ° C. בטל supernatant. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנתק בעדינות את הכדור ב10 מיליליטר DMEM מלא המכיל 15% L929 supernatant תא. סנן את התאים דרך מסננת תא ניילון 40 מיקרומטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשחזר את התסנין. הוסף את התסנין שנאסף (10 מיליליטר) ל140 מיליליטר DMEM השלם שכבר השלים עם 15% L929 תקשורת סלולרי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפץ 10 מיליליטר של ההשעיה התא לכל צלחת פטרי (15 צלחות פטרי, 100/20 מ&quot;מ). דגירה התאים ב 37 מעלות צלזיוס, 5% CO 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לגדל תאים במשך 3 ימים </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף 10 מיליליטר DMEM השלם שכבר השלים עם 15% L929. דגירה תאים למשך 4 ימים נוספים. </li></ol> הערה: צג צמיחת תאים מעת לעת עם מיקרוסקופ הפוכה (שלבים 3.14-3.16). מקרופאגים חסיד יהיונצפה לאחר 3 ימים של התרבות. 4. BMDMs קצירה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את supernatant. שטוף BMDMs 2 פעמים עם DMEM המלא </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף 5 מיליליטר DMEM המלא כי כבר חימם ל37 ° C. ניתוק BMDMs בעדינות על ידי גירוד עם שוטר גומי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאסוף BMDMs ב50 צינורות מיליליטר ו צנטריפוגות ב XG 450 10 דקות. בעדינות לנתק את כדורי תא ב20 מיליליטר DMEM המלא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רוזן BMDMs בנוכחות trypan הכחול (אין תמותה יותר מ -10% יש לשים לב). </li></ol> הערה: באופן כללי, כ 6-7.5 x 10 7 מקרופאגים מתקבלים מ15 צלחות פטרי (100/20 מ&quot;מ) של מקרופאגים. ישנם כ 4-5 x 10 6 מקרופאגים / צלחת פטרי (100/20 מ&quot;מ). <ol start="5" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן BMDMs כנדרש לצורך הניסוי. לאחר 16 שעות בתקשורת מלאה על 37 מעלות צלזיוס, 5% CO 2, מקרופאגים שוב לדבוק בתמיכה. </li></ol> 5. אחסון BMDMs <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאסוף BMDMs המבודד (שלב 4.3). צנטריפוגה ב XG 450 10 דקות. הערה: BMDMs עשוי להיות קפוא בחנקן נוזלי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדורי תא גלול בהקפאת תקשורת בהיקף של DMSO 10% וFCS 90% בריכוז סופי של 4 x 10 6 תאים / מיליליטר ו פיפטה 1 מיליליטר לכל מבחנה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להקפיא את התאים בקצב קירור של 1 ° C / min. לאחר 24 שעות, להעביר את אמפולה למכל חנקן נוזלי לאחסון לטווח ארוך. </li></ol>

<ol>
	<li>Rutherford, M. S., Witsell, A., Schook, L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+generating+functionally+heterogeneous+macrophages:+chaos+revisited.">Mechanisms generating functionally heterogeneous macrophages: chaos revisited.</a> J. Leukocyte Biol. 53, 602-618 (1993).</li><li>Van Furth, R., Gallin, J. I., Goldstein, I. M., Snyderman, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Inflammation: Basic Principles and Clinical Correlates. 112, 325-336 (1992).</li><li>Adams, D., Halmiton, T., Gallin, J. I., Goldstein, I. M., Snyderman, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Inflammation: Basic Principles and Clinical Correlates. 112, 325-336 (1992).</li><li>Morris, L., Graham, C. F., Gordon, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Macrophages+in+haemopoietic+and+other+tissues+of+the+developing+mouse+detected+by+the+monoclonal+antibody+F4/80.">Macrophages in haemopoietic and other tissues of the developing mouse detected by the monoclonal antibody F4/80.</a> Development. 112, 517-526 (1991).</li><li>Haas, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+phagosome:+compartment+with+a+license+to+kill.">The phagosome: compartment with a license to kill.</a> Traffic. 8, 311-330 (2007).</li><li>Underhill, D. M., Ozinsky, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phagocytosis+of+microbes:+complexity+in+action.">Phagocytosis of microbes: complexity in action.</a> Annu. Rev. Immunol. 20, 825-852 (2002).</li><li>Castagna, A., Polati, R., Bossi, A. M., Girelli, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monocyte/macrophage+proteomics:+recent+findings+and+biomedical+applications.">Monocyte/macrophage proteomics: recent findings and biomedical applications.</a> Expert Rev. Proteomics. 9, 201-215 (2012).</li><li>Benoit, M., Desnues, B., Mege, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Macrophage+polarization+in+bacterial+infections.">Macrophage polarization in bacterial infections.</a> J. Immunol. 181, 3733-3739 (2008).</li><li>Barry, A. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impaired+stimulation+of+p38alpha-MAPK/Vps41-HOPS+by+LPS+from+pathogenic+Coxiella+burnetii+prevents+trafficking+to+microbicidal+phagolysosomes.">Impaired stimulation of p38alpha-MAPK/Vps41-HOPS by LPS from pathogenic Coxiella burnetii prevents trafficking to microbicidal phagolysosomes.</a> Cell Host Microbe. 12, 751-763 (2012).</li><li>Henry, R. M., Hoppe, A. D., Joshi, N., Swanson, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+uniformity+of+phagosome+maturation+in+macrophages.">The uniformity of phagosome maturation in macrophages.</a> J. Cell Biol. 164, 185-194 (2004).</li><li>Sundaramurthy, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integration+of+Chemical+and+RNAi+Multiparametric+Profiles+Identifies+Triggers+of+Intracellular+Mycobacterial+Killing.">Integration of Chemical and RNAi Multiparametric Profiles Identifies Triggers of Intracellular Mycobacterial Killing.</a> Cell Host Microbe. 13, 129-142 (2013).</li><li>Boltz-Nitulescu, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differentiation+of+rat+bone+marrow+cells+into+macrophages+under+the+influence+of+mouse+L929+cell+supernatant.">Differentiation of rat bone marrow cells into macrophages under the influence of mouse L929 cell supernatant.</a> J. Leukocyte Biol. 41, 83-91 (1987).</li></ol>

אין קונפליקטים מוצהרים של ריבית.

הפרוטוקול המתואר במסמך זה מפרט את שיטה להפקת כמויות גדולות של BMDMs. BMDM הם תאים ראשוניים ויש לי את הפונקציה ותכונות של מקרופאגים מובחנים ממונוציטים ביולוגיים כי יש בוגרים, בניגוד לשורות תאי מקרופאג, שהם לא בשלים. BMDMs עשוי לשמש לסינון גנטי (RNAi), הקרנת סמים, מחקרים פונקציונ...

היבט משמעותי של תפקוד מקרופאג הוא תפקידם בחסינות מולדת ובעלי כושר הסתגלות. בגלל היכולת שלהם phagocytose חלקיקים, חיידקים או טפילי אינרטי, מקרופאגים הם קו הגנה ראשון נגד פולשים זרים. הפנים פעם, חיידקים מפורקים בתוך phagolysosomes. המקרופאגים גם לשלוח אותות גיוס ולאנטיגנים הווה לתאים אחרים של מערכת חיסון, כגון לימפוציטים מסוג T. המקרופאגים נגזרים ממונוציטים. מונוציטים מתעוררים במח עצם מתאי גזע מיאלואידית ולהגר לדם היקפי ורקמות שונות שבו הם להתמיין מקרופאגים. הערכה היא כי בעכבר בוגר ובריא מכיל כ 10 8 מקרופאגים שמופצים בכל הגוף באיברים שונים ורקמות (טבלה 1) 1,2. המקרופאגים להציג פנוטיפי גדול ומגוון תפקודי בגלל היכולת שלהם להסתגל ל3,4 microenvironment שלהם. Macrop החשוב ביותררכוש Hage הוא פעילות microbicidal שלהם, אשר מוגדרת על ידי היכולת שלהם phagocytose חיידקים ולהשמיד אותם. תגובת phagocytic מוגדרת על ידי ההפעלה של רשתות איתות מורכבות שהם מגורה על ידי מגע של חיידקים, ולכן, מקרופאגים לווסת ביטוי גנים כראוי בתגובה לגירויים שונים. לאחר phagocytosis, חיידקים בוטלו במבנה שנקרא phagolysosome, עם זאת, רבים חיידקים פתוגניים פיתחו אסטרטגיות לערער את תפקוד microbicidal של מקרופאגים 5. המגוון של מנגנוני חתרנות שמנוצלים על ידי מינים של חיידקים שונים הוא עדות למורכבות תהליך phagocytic 6 וphagolysosome biogenesis. מחלות זיהומיות הן בעיות בריאות אדם גדולות, ומספר רבים של מנגנונים ומולקולות להשתתף בפעילויות מיקרוביאלית מקרופאג. יתר על כן, המטרות של מאפייני microbicidal שנחטפו על ידי חיידקים אינן ידועות, ולכן, יש דוארxplosion עניין בהיבטים אבולוציוניים, גנטיים, והביוכימי של אינטראקציות בין מאכסן לפתוגן שחדש את תשומת לב מדעית לגבי מקרופאגים. נכון לעכשיו, מרבית המחקר בתחום נעשה על שורות תאי מקרופאגים, אשר נבדלות ממקרופאגים העיקריים בפעילות phagocytic, ייצור ציטוקינים והרגולציה של פרץ חמצוני. בנוסף, הם פחות מתאימים למיקרוסקופ. כדי לחקור את מקרופאגים-פתוגנים האינטראקציה מומלץ להשתמש מקרופאגים עיקריים, כגון המקרופאגים מח העצם נגזרו (BMDMs), שמפגינים תכונות פיסיולוגיות יותר. יתר על כן, זה אפשרי לעבוד על BMDMs מהונדס גנטי, כי מקרופאגים אלו עשויים להיות מבודדים ישירות מעכברים הטרנסגניים ו, ​​עם הזמינות של טכנולוגיות חדישות כגון transfection lentiviral, פרופיל ביטוי הגנים שלהם ניתן לשנות על ידי ביטוי יתר של גן או התערבות RNA. כאן אנו מתארים הליך להבדיל מ &#39;עצם Murineחץ לתוך מקרופאגים שיספק מספר גדול של מקרופאגים ב -7 ימים לשונים פונקציונלי ניתוחים כגון פרוטאומיקה 7, transcriptomics 8, סחר תאיים מלומד 9 מחקרים, דינמיים 10, מסכי גנטיים (RNAi) וסמי הקרנת 11.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Name of Material/Equipment</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM</td>
			<td>Gibco Life Technologies</td>
			<td>21969-035</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Calf Serum</td>
			<td>Gibco Life Technologies</td>
			<td>10270</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin/Streptomycin</td>
			<td>Gibco Life Technologies</td>
			<td>15070</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glutamine</td>
			<td>Gibco Life Technologies</td>
			<td>25030-024</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS (10x)</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>BEM515F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Red Blood Cell Lysis buffer</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>R7757</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell strainer 70 &#956;m Nylon</td>
			<td>BD Falcon</td>
			<td>352350</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell strainer 40 &#956;m Nylon</td>
			<td>BD Falcon</td>
			<td>352340</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 ml tubes</td>
			<td>any supplier</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>15 ml tubes</td>
			<td>any supplier</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dishes (100/20 mm)</td>
			<td>any supplier</td>
			<td>n/a</td>
			<td>culture treated</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dishes (35/10 mm)</td>
			<td>any supplier</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

bone marrow-derived macrophage production

המקרופאגים הם רכיבים קריטיים של תגובות חיסון המולדת ובעלי כושר הסתגלות, והם קו הגנה הראשון נגד פולשים זרים בשל פעילות microbicidal החזקה שלהם. המקרופאגים מופצים באופן נרחב בכל הגוף ונמצאים באיברים הלימפה, כבד, ריאות, מערכת עיכול, מערכת עצבים מרכזית, עצם, ועור. בגלל חלוקה מחודשת שלהם, הם משתתפים במגוון רחב של תהליכים פיסיולוגיים ופתולוגיים. המקרופאגים הם תאים תכליתיים מאוד שהם מסוגלים לזהות שינויי microenvironmental ולשמור על הומאוסטזיס רקמות. פתוגנים רבים התפתחו מנגנונים להשתמש מקרופאגים כמו סוסים טרויאניים כדי לשרוד, לשכפל, ולהדביק גם בני אדם ובעלי חיים ולהפיץ בכל הגוף. הפיצוץ האחרון של עניין בהיבטים אבולוציוניים, גנטיים, והביוכימי של אינטראקציות בין המאכסן לפתוגן חידש את תשומת לב מדעית לגבי מקרופאגים. כאן, אנו מתאריםהליך לבודד ולטפח מקרופאגים ממח עצם עכברי שיספק מספר גדול של מקרופאגים לחקר אינטראקציות בין המאכסן לפתוגן, כמו גם תהליכים אחרים.

מטרתה של שיטה זו הייתה להשיג בקלות מספר גדול של מקרופאגים בכמה ימים. הכנת תא מח העצם מודגמת באיור 1. עצמות מהרגל האחורית נאספו וניפצו במכתש. ברגע שמקרופאגים תושב הוצאו מהכנת התא במח העצם, תאי מח עצם הודגרו עם GM-CSF (יום 0). לאחר 3 ימים, התאים, שהיו עגולים nonadherent ולפנ...

Watch this Scientific Journal Video about Bone Marrow-derived Macrophage Production at JoVE.com

Bone Marrow-derived Macrophage Production

המקרופאגים כבר מזמן מוכרים כמרכיב קריטי של תגובות חיסון המולדת ובעלי כושר הסתגלות. הפיצוץ האחרון של ידע הנוגע להיבטים אבולוציוניים, גנטיים, והביוכימי של האינטראקציה בין מקרופגים וחיידקים חידש את תשומת לב מדעית למקרופאגים. מאמר זה מתאר שיטה להבדיל מקרופאגים ממח העצם של עכבר.

מח עצם נגזרות Macrophage הפקה

Macrophages are critical components of the innate and adaptive immune responses, and they are the first line of defense against foreign invaders because ...

bone-marrow-derived-macrophage-production

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

72.7K Views.  Aix-Marseille Université.  המקרופאגים כבר מזמן מוכרים כמרכיב קריטי של תגובות חיסון המולדת ובעלי כושר הסתגלות. הפיצוץ האחרון של ידע הנוגע להיבטים אבולוציוניים, גנטיים, והביוכימי של האינטראקציה בין מקרופגים וחיידקים חידש את תשומת לב מדעית למקרופאגים. מאמר זה מתאר שי?...

Video: Bone Marrow-derived Macrophage Production

Toxoplasma gondii Cyst Wall Formation in Activated Bone Marrow-derived Macrophages and Bradyzoite Conditions

Toxoplasma gondii is an obligate intracellular parasite that can invade any nucleated cell of warm-blooded animals. During infection, T. gondii disseminates as a fast replicating form called the tachyzoite. Tachyzoites convert into a slow-growing encysted form called the bradyzoite by a signaling process that is not well characterized. Within animals, bradyzoite cysts are found in the central nervous system and muscle tissue and represent the chronic stage of infection. Conversion to bradyzoites can be simulated in tissue culture by CO2 starvation, using medium with high a pH, or the addition of interferon gamma (IFN&gamma;). Bradyzoites are characterized by the presence of a cyst wall, to which the lectin Dolichos biflorus agglutinin (DBA) binds. Fluorescently labeled DBA is used to visualize the cyst wall in parasites grown in human foreskin fibroblasts (HFFs) that have been exposed to low CO2 and high pH medium. Similarly, parasites residing in murine bone marrow-derived macrophages (BMMs) display a cyst wall detectable by DBA after the BMMs are activated with IFN&gamma; and lipopolysaccharide (LPS). This protocol will demonstrate how to induce conversion of T. gondii to bradyzoites using a high pH growth medium with low CO2 and activation of BMMs. Host cells will be cultured on coverslips, infected with tachyzoites and either activated with addition of IFN&gamma; and LPS (BMMs) or exposed to a high pH growth medium (HFFs) for three days. Upon completion of infections, host cells will be fixed, permeabilized, and blocked. Cyst walls will be visualized using rhodamine DBA with fluorescence microscopy.

Toxoplasma gondii Cyst Wall Formation in Activated Bone Marrow-derived Macrophages and Bradyzoite Conditions

Toxoplasma gondii converts to a cyst form in response to environmental stresses, which can be mimicked in tissue culture models. This video demonstrates techniques to examine cyst wall formation by activating bone marrow-derived macrophages or changing growth medium pH in fibroblast cells.

Toxoplasma וול gondii ציסטה כינונה ב הופעל מח עצם הנגזרות המקרופאגים והגבלות Bradyzoite

Toxoplasma gondii is an obligate intracellular parasite that can invade any nucleated cell of warm-blooded animals. During infection, T. gondii ...

Generation and Labeling of Murine Bone Marrow-derived Dendritic Cells with Qdot Nanocrystals for Tracking Studies

Dendritic cells (DCs) are professional antigen presenting cells (APCs) found in peripheral tissues and in immunological organs such as thymus, bone marrow, spleen, lymph nodes and Peyer's patches 1-3. DCs present in peripheral tissues sample the organism for the presence of antigens, which they take up, process and present in their surface in the context of major histocompatibility molecules (MHC). Then, antigen-loaded DCs migrate to immunological organs where they present the processed antigen to T lymphocytes triggering specific immune responses. One way to evaluate the migratory capabilities of DCs is to label them with fluorescent dyes 4.
Herewith we demonstrate the use of Qdot fluorescent nanocrystals to label murine bone marrow-derived DC. The advantage of this labeling is that Qdot nanocrystals possess stable and long lasting fluorescence that make them ideal for detecting labeled cells in recovered tissues. To accomplish this, first cells will be recovered from murine bone marrows and cultured for 8 days in the presence of granulocyte macrophage-colony stimulating factor in order to induce DC differentiation. These cells will be then labeled with fluorescent Qdots by short in vitro incubation. Stained cells can be visualized with a fluorescent microscopy. Cells can be injected into experimental animals at this point or can be into mature cells upon in vitro incubation with inflammatory stimuli. In our hands, DC maturation did not determine loss of fluorescent signal nor does Qdot staining affect the biological properties of DCs. Upon injection, these cells can be identified in immune organs by fluorescent microscopy following typical dissection and fixation procedures.

Dendritic cells uptake antigens and migrate towards immune organs to present processed antigens to T cells. Qdot nanocrystal labeling provides a long-lasting and stable fluorescent signal. This allows tracking of dendritic cells to different organs by fluorescent microscopy.

הדור וסימון של Murine מח עצם הנגזרות תאים דנדריטים עם nanocrystals Qdot ללימודי מעקב

Dendritic cells (DCs) are professional antigen presenting cells (APCs) found in peripheral tissues and in immunological organs such as thymus, bone ...

Investigation of Macrophage Polarization Using Bone Marrow Derived Macrophages

The article describes a readily easy adaptive in vitro model to investigate macrophage polarization. In the presence of GM-CSF/M-CSF, hematopoietic stem/progenitor cells from the bone marrow are directed into monocytic differentiation, followed by M1 or M2 stimulation. The activation status can be tracked by changes in cell surface antigens, gene expression and cell signaling pathways.

The article describes a readily easy adaptive in vitro model to investigate macrophage polarization. In the presence of GM-CSF/M-CSF, hematopoietic stem/progenitor cells from the bone marrow are directed into monocytic differentiation, followed by M1 or M2 stimulation. The activation status can be tracked by changes in cell surface antigens, gene expression and cell signaling pathways.

חקירה של קיטוב Macrophage שימוש המקרופאגים נגזרים מח עצם

The article describes a readily easy adaptive in vitro model to investigate macrophage polarization. In the presence of GM-CSF/M-CSF, hematopoietic ...

Isolation and Intravenous Injection of Murine Bone Marrow Derived Monocytes

As a subtype of leukocytes and progenitors of macrophages, monocytes are involved in many important processes of organisms and are often the subject of various fields in biomedical science. The method described below is a simple and effective way to isolate murine monocytes from heterogeneous bone marrow.
Bone marrow from the femur and tibia of Balb/c mice is harvested by flushing with phosphate buffered saline (PBS). Cell suspension is supplemented with macrophage-colony stimulating factor (M-CSF) and cultured on ultra-low attachment surfaces to avoid adhesion-triggered differentiation of monocytes. The properties and differentiation of monocytes are characterized at various intervals. Fluorescence activated cell sorting (FACS), with markers like CD11b, CD115, and F4/80, is used for phenotyping. At the end of cultivation, the suspension consists of 45%&#177; 12% monocytes. By removing adhesive macrophages, the purity can be raised up to 86%&#177; 6%. After the isolation, monocytes can be utilized in various ways, and one of the most effective and common methods for in vivo delivery is intravenous tail vein injection. 
This technique of isolation and application is important for mouse model studies, especially in the fields of inflammation or immunology. Monocytes can also be used therapeutically in mouse disease models.

Here we present a protocol that generates large amounts of murine monocytes from heterogeneous bone marrow for translational applications. In comparison to others, this new method helps reduce the number of sacrificed animals and lowers costs by avoiding expensive methods such as high gradient magnetic cell separation (MACS).

המונוציטים בידוד והזרקה תוך ורידית של Murine מח העצם נגזר

As a subtype of leukocytes and progenitors of macrophages, monocytes are involved in many important processes of organisms and are often the subject of ...

Metabolic Characterization of Polarized M1 and M2 Bone Marrow-derived Macrophages Using Real-time Extracellular Flux Analysis

Specific metabolic pathways are increasingly being recognized as critical hallmarks of macrophage subsets. While LPS-induced classically activated M1 or M(LPS) macrophages are pro-inflammatory, IL-4 induces alternative macrophage activation and these so-called M2 or M(IL-4) support resolution of inflammation and wound healing. Recent evidence shows the crucial role of metabolic reprogramming in the regulation of M1 and M2 macrophage polarization. 
In this manuscript, an extracellular flux analyzer is applied to assess the metabolic characteristics of naive, M1 and M2 polarized mouse bone marrow-derived macrophages. This instrument uses pH and oxygen sensors to measure the extracellular acidification rate (ECAR) and oxygen consumption rate (OCR), which can be related to glycolytic and mitochondrial oxidative metabolism. As such, both glycolysis and mitochondrial oxidative metabolism can be measured in real-time in one single assay.
Using this technique, we demonstrate here that inflammatory M1 macrophages display enhanced glycolytic metabolism and reduced mitochondrial activity. Conversely, anti-inflammatory M2 macrophages show high mitochondrial oxidative phosphorylation (OXPHOS) and are characterized by an enhanced spare respiratory capacity (SRC). 
The presented functional assay serves as a framework to investigate how particular cytokines, pharmacological compounds, gene knock outs or other interventions affect the macrophage&#8217;s metabolic phenotype and inflammatory status.

Metabolic reprogramming is a characteristic and prerequisite for M1 and M2 macrophage polarization. This manuscript describes an assay for the measurement of fundamental parameters of glycolysis and mitochondrial function in mouse bone marrow-derived macrophages. This tool can be applied to investigate how particular factors affect the macrophage&#8217;s metabolism and phenotype.

אפיון חילוף חומרים של מקוטב M1 והמקרופאגים נגזר מח עצם M2 באמצעות ניתוח תאי שטף בזמן אמת

Specific metabolic pathways are increasingly being recognized as critical hallmarks of macrophage subsets. While LPS-induced classically activated M1 or ...

Assessment of Antibody-based Drugs Effects on Murine Bone Marrow and Peritoneal Macrophage Activation

Macrophages are phagocytic innate immune cells, which initiate immune responses to pathogens and contribute to healing and tissue restitution. Macrophages are equally important in turning off inflammatory responses. We have shown that macrophages stimulated with intravenous immunoglobulin (IVIg) can produce high amounts of the anti-inflammatory cytokine, interleukin 10 (IL-10), and low levels of pro-inflammatory cytokines in response to bacterial lipopolysaccharides (LPS). IVIg is a polyvalent antibody, primarily immunoglobulin Gs (IgGs), pooled from the plasma of more than 1,000 blood donors. It is used to supplement antibodies in patients with immune deficiencies or to suppress immune responses in patients with autoimmune or inflammatory conditions. Infliximab, a therapeutic anti-tumor necrosis factor alpha (TNF&#945;) antibody, has also been shown to activate macrophages to produce IL-10 in response to inflammatory stimuli. IVIg and other antibody-based biologics can be tested to determine their effects on macrophage activation. This paper describes methods for derivation, stimulation, and assessment of murine bone marrow macrophages activated by antibodies in vitro and murine peritoneal macrophages activated with antibodies in vivo. Finally, we demonstrate the use of western blotting to determine the contribution of specific cell signaling pathways to anti-inflammatory macrophage activity. These protocols can be used with genetically modified mice, to determine the effect of a specific protein(s) on anti-inflammatory macrophage activation. These techniques can also be used to assess whether specific biologics may act by changing macrophages to an IL-10-producing anti-inflammatory activation state that reduces inflammatory responses in vivo. This can provide information on the role of macrophage activation in the efficacy of biologics during disease models in mice, and provide insight into a potential new mechanism of action in people. Conversely, this may caution against the use of specific antibody-based biologics to treat infectious disease, particularly if macrophages play an important role in host defense against that infection.

Antibody-based drugs have revolutionized treatment for inflammatory diseases. In addition to having direct effects on specific targets, antibodies can activate macrophages to become anti-inflammatory. This protocol describes how anti-inflammatory macrophage activation can be assessed in vitro, using mouse bone marrow macrophages, and in vivo, using peritoneal macrophages.

הערכה של נוגדן מבוססי תרופות השפעות על מח העצם מאתר והפעלה מקרופאג הצפק

Macrophages are phagocytic innate immune cells, which initiate immune responses to pathogens and contribute to healing and tissue restitution. Macrophages ...

Detection of Inflammasome Activation and Pyroptotic Cell Death in Murine Bone Marrow-derived Macrophages

Inflammasomes are innate immune signaling platforms that are required for the successful control of many pathogenic organisms, but also promote inflammatory and autoinflammatory diseases. Inflammasomes are activated by cytosolic pattern recognition receptors, including members of the NOD-like receptor (NLR) family. These receptors oligomerize upon the detection of microbial or damage-associated stimuli. Subsequent recruitment of the adaptor protein ASC forms a microscopically visible inflammasome complex, which activates caspase-1 through proximity-induced auto-activation. Following the activation, caspase-1 cleaves pro-IL-1&#946; and pro-IL-18, leading to the activation and secretion of these pro-inflammatory cytokines. Caspase-1 also mediates the inflammatory form of cell death termed pyroptosis, which features the loss of membrane integrity and cell lysis. Caspase-1 cleaves gasdermin D, releasing the N-terminal fragment which forms plasma membrane pores, leading to osmotic lysis.
In vitro, the activation of caspase-1 can be determined by labeling bone marrow-derived macrophages with the caspase-1 activity probe FAM-YVAD-FMK and by labeling the cells with antibodies against the adaptor protein ASC. This technique allows the identification of inflammasome formation and caspase-1 activation in individual cells using fluorescence microscopy. Pyroptotic cell death can be detected by measuring the release of cytosolic lactate dehydrogenase into the medium. This procedure is simple, cost effective and performed in a 96-well plate format, allowing adaptation for screening. In this manuscript, we show that activation of the NLRP3 inflammasome by nigericin leads to the co-localization of the adaptor protein ASC and active caspase-1, leading to pyroptosis.

We describe the detection of NLRP3 inflammasome activation on cellular basis using fluorescence microscopy and staining for active caspase-1 and the adaptor, ASC. A lactate dehydrogenase release assay is presented to detect pyroptotic lysis on a population basis. These techniques can be adapted to study many aspects of inflammasome biology.

זיהוי של Inflammasome ההפעלה ומוות תא Pyroptotic של מקרופאגים הנגזרות מח עצם מאתר

Inflammasomes are innate immune signaling platforms that are required for the successful control of many pathogenic organisms, but also promote ...

An In Vivo Mouse Model to Measure Na&#239;ve CD4 T Cell Activation, Proliferation and Th1 Differentiation Induced by Bone Marrow-derived Dendritic Cells

Quantification of na&#239;ve CD4 T cell activation, proliferation, and differentiation to T helper 1 (Th1) cells is a useful way to assess the role played by T cells in an immune response. This protocol describes the in vitro differentiation of bone marrow (BM) progenitors to obtain granulocyte macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) derived-dendritic cells (DCs). The protocol also describes the adoptive transfer of ovalbumin peptide (OVAp)-loaded GM-CSF-derived DCs and na&#239;ve CD4 T cells from OTII transgenic mice in order to analyze the in vivo activation, proliferation, and Th1 differentiation of the transferred CD4 T cells. This protocol circumvents the limitation of purely in vivo methods imposed by the inability to specifically manipulate or select the studied cell population. Moreover, this protocol allows studies in an in vivo environment, thus avoiding alterations to functional factors that may occur in vitro and including the influence of cell types and other factors only found in intact organs. The protocol is a useful tool for generating changes in DCs and T cells that modify adaptive immune responses, potentially providing important results to understand the origin or development of numerous immune associated diseases.

An &lt;em&gt;In Vivo&lt;/em&gt; Mouse Model to Measure Na&amp;#239;ve CD4 T Cell Activation, Proliferation and Th1 Differentiation Induced by Bone Marrow-derived Dendritic Cells

Here, we present a protocol for the in vivo determination of na&#239;ve CD4 T cell (T cell) activation, proliferation, and Th1 differentiation induced by GM-CSF bone marrow (BM)-derived dendritic cells (DCs). In addition, this protocol describes BM and T-cell isolation, DC generation, and DC and T-cell adoptive transfer.

מודל העכבר In Vivo הפעלת תא T CD4 תמים מידה, התפשטות של בידול Th1 הנגרם על ידי תאים דנדריטים הנגזרות מח עצם

Quantification of na&#239;ve CD4 T cell activation, proliferation, and differentiation to T helper 1 (Th1) cells is a useful way to assess the role played ...

Isolation and In vitro Culture of Bone Marrow-Derived Macrophages for the Study of NO-Redox Biology

Macrophages are derived from hematopoietic progenitor cells throughout the body, are central to inflammatory processes, and participate in innate and adaptive immune responses. In vitro study of macrophages can be undertaken by ex vivo culture from the peritoneum or through differentiation of myeloid bone marrow progenitor cells to form bone marrow-derived macrophages (BMDMs). A common approach to macrophage differentiation from precursors involves the use of conditioned media from L929 cells (LCM). This media is easy to self-produce but suffers from batch variability, and its constituents are undefined. Similarly, Foetal Bovine Serum (FBS) is used to support growth but contains a vast mixture of undefined molecules that may vary between batches. These methods are not adequate for the study of nitric oxide biology and redox mechanisms as they both contain substantial amounts of small molecules that either interfere with redox mechanisms or supplement levels of cofactors, such as tetrahydrobiopterin (BH4), required for the production of NO from inducible nitric oxide synthase (iNOS). In this report, we present an optimized protocol allowing for control of the NO-redox environment by reducing the levels of exogenous biopterin while maintaining conditions suitable for cell growth and differentiation. Tight control of culture media composition helps ensure experimental reproducibility and facilitates accurate interpretation of results. In this protocol, BMDMs were obtained from a GTP cyclohydrolase (GCH)- deficient mouse model. Culture of BMDMs was performed with media containing either (i) conditioned LCM, or (ii) recombinant M-CSF and GM-CSF to produce minimal artifacts while obtaining BH4 and NO-deficient culture conditions - thus allowing for the reproducible study of NO-redox biology and immunometabolism in vitro.

Isolation and In vitro Culture of Bone Marrow-Derived Macrophages for the Study of NO-Redox Biology

This protocol has been established to culture tetrahydrobiopterin (BH4)- and inducible nitric oxide synthase (iNOS)-deficient primary murine macrophages to study NO-redox biology. The study focuses on reducing potential contamination of BH4 and other artifacts found in traditional isolation and culture methods which may confound experimental outcomes and interpretation of results.

בידוד ותרבית במבחנה של מקרופאגים שמקורם במח עצם לחקר הביולוגיה של NO-Redox

Macrophages are derived from hematopoietic progenitor cells throughout the body, are central to inflammatory processes, and participate in innate and ...

Economical and Efficient Protocol for Isolating and Culturing Bone Marrow-derived Dendritic Cells from Mice

The demand for dendritic cells (DCs) is gradually increasing as immunology research advances. However, DCs are rare in all tissues. The traditional method for isolating DCs primarily involves inducing bone marrow (BM) differentiation into DCs by injecting large doses (&#62;10 ng/mL) of granulocyte-macrophage colony-stimulating factor/interleukin-4 (GM-CSF/IL-4), making the procedure complex and expensive. In this protocol, using all BM cells cultured in 10 ng/mL GM-CSF/IL-4 medium, after 3-4 half-culture exchanges, up to 2.7 x 107 CD11c+ cells&#160;(DCs) per mouse (two femurs) were harvested with a purity of 80%-95%. After 10 days in culture, the expression of CD11c, CD80, and MHC II increased, whereas the number of cells decreased. The number of cells peaked after 7 days of culture. Moreover, this method only took 10 min to harvest all bone marrow cells, and a high number of DCs were obtained after 1 week of culture.

Here, we present an economical and efficient method to isolate and generate high-purity bone marrow-derived dendritic cells from mice after 7 days of culture with 10 ng/mL GM-CSF/IL-4.

פרוטוקול חסכוני ויעיל לבידוד וגידול תאים דנדריטיים שמקורם במח העצם מעכברים

The demand for dendritic cells (DCs) is gradually increasing as immunology research advances. However, DCs are rare in all tissues. The traditional method ...