Cellule stromali mesenchimali di derivazione adiposa co-coltivate con glia mista primaria per ridurre l'infiammazione indotta da prioni

Riepilogo

Le cellule stromali mesenchimali di derivazione adiposa (AdMSC) hanno potenti proprietà immunomodulatorie utili per il trattamento delle malattie associate all'infiammazione. Dimostriamo come isolare e coltivare le AdMSC murine e la glia mista primaria, stimolare le AdMSC a sovraregolare i geni antinfiammatori e i fattori di crescita, valutare la migrazione delle AdMSC e co-coltivare le AdMSC con glia primaria mista infettata da prioni.

Abstract

Le cellule stromali mesenchimali (MSC) sono potenti regolatori dell'infiammazione attraverso la produzione di citochine antinfiammatorie, chemochine e fattori di crescita. Queste cellule mostrano la capacità di regolare la neuroinfiammazione nel contesto di malattie neurodegenerative come la malattia da prioni e altri disturbi del misfolding proteico. Le malattie da prioni possono essere sporadiche, acquisite o genetiche; Possono derivare dal ripiegamento errato e dall'aggregazione della proteina prionica nel cervello. Queste malattie sono invariabilmente fatali, senza trattamenti disponibili.

Uno dei primi segni di malattia è l'attivazione degli astrociti e della microglia e l'infiammazione associata, che si verifica prima dell'aggregazione prionica rilevabile e della perdita neuronale; pertanto, le proprietà antinfiammatorie e regolatorie delle MSC possono essere sfruttate per trattare l'astrogliosi nella malattia da prioni. Recentemente, abbiamo dimostrato che le MSC di derivazione adiposa (AdMSCs) co-coltivate con cellule BV2 o glia mista primaria riducono l'infiammazione indotta dai prioni attraverso la segnalazione paracrina. Questo articolo descrive un trattamento affidabile che utilizza AdMSC stimolate per ridurre l'infiammazione indotta dai prioni.

Una popolazione eterozigote di AdMSC può essere facilmente isolata dal tessuto adiposo murino ed espansa in coltura. La stimolazione di queste cellule con citochine infiammatorie migliora la loro capacità sia di migrare verso l'omogenato cerebrale infetto da prioni che di produrre modulatori antinfiammatori in risposta. Insieme, queste tecniche possono essere utilizzate per studiare il potenziale terapeutico delle MSC sull'infezione da prioni e possono essere adattate per altre malattie neuroinfiammatorie e di misfolding proteico.

Introduzione

L'infiammazione gliale svolge un ruolo chiave in una varietà di malattie neurodegenerative, tra cui il Parkinson, l'Alzheimer e la malattia da prioni. Sebbene l'aggregazione proteica anomala sia attribuita a gran parte della patogenesi della malattia e della neurodegenerazione, anche le cellule gliali svolgono un ruolo nell'esacerbare questo ^1,2,3. Pertanto, mirare all'infiammazione indotta dalla glia è un approccio terapeutico promettente. Nella malattia da prioni, la proteina prionica cellulare (PrP^C) si ripiega erroneamente nella proteina prionica associata alla....

Protocollo

I topi sono stati allevati e mantenuti presso il Colorado State's Lab Animal Resources, accreditato dall'Associazione per la valutazione e l'accreditamento di Lab Animal Care International, in conformità con il protocollo #1138, approvato dal Comitato istituzionale per la cura e l'uso degli animali presso la Colorado State University.

1. Isolare e infettare la glia mista corticale primaria con i prioni

1. Per isolare la glia mista primaria contenente sia astrociti che microglia, ottenere cuccioli di topo C57Bl/6 di età compresa tra zero e due giorni.
   NOTA: Questo protocollo è adattato dai precedenti protocolli

Discussione

Qui dimostriamo un protocollo affidabile e relativamente poco costoso per valutare gli effetti delle cellule stromali mesenchimali di derivazione adiposa (AdMSC) nel ridurre l'infiammazione indotta da prioni in un modello di cellule gliali. Le AdMSC possono essere facilmente isolate ed espanse in coltura per l'uso in appena 1 settimana. Questo protocollo produce costantemente una popolazione eterologa di cellule che esprimono marcatori coerenti con quelli delle cellule stromali mesenchimali mediante immunofluorescenza e .......

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
0.25% Trypsin	Cytiva	SH30042.01
5 mL serological pipets	Celltreat	229005B
6-well tissue culture plates	Celltreat	229106
10 cm cell culture dishes	Peak Serum	PS-4002
10 ml serological pipets	Celltreat	229210
15 mL conical tubes	Celltreat	667015B
50 mL conical tubes	Celltreat	667050B
BV2 microglia cell line	AcceGen Biotech	ABC-TC212S
Cell lifter	Biologix Research Company	70-2180
Crystal violet	Electron Microscopy Sciences	12785
Dispase	Thermo Scientific	17105041
DMEM/F12	Caisson Labs	DFL14-500ML
DNase-I	Sigma Aldrich	11284932001
Essential amino acids	Thermo Scientific	11130051
Ethanol (100%)	EMD Millipore	EX0276-1
Fetal bovine serum (heat inactivated)	Peak Serum	PS-FB4	Can be purchased as heat inactivated or inactivated in the laboratory
Formaldehyde	EMD Millipore	1.04003.1000
Glass 10 mL serological pipet	Corning	7077-10N
Hank’s Balances Salt Solution	Sigma Aldrich	H8264-500ML
Hemocytometer/Neubauer Chamber	Daigger	HU-3100
High Glucose DMEM	Cytiva	SH30022.01
low glucose DMEM containing L-glutamine	Cytiva	SH30021.01
MEM/EBSS	Cytiva	SH30024.FS
non-essential amino acids	Sigma-Aldrich	M7145-100M
Paraformaldehyde (16%)	MP Biomedicals	219998320
Penicillin/streptomycin/neomycin	Sigma-Aldrich	P4083-100ML
Phosphate buffered saline	Cytiva	SH30256.01
Recombinant Mouse IFN-gamma Protein	R&D Systems	485-MI
Recombinant Mouse TNF-alpha (aa 80-235) Protein, CF	R&D Systems	410-MT
RNeasy mini kit	Qiagen	74104
Sigmacote	Sigma Aldrich	SL2-100ML	Coat inside of glass pipets by aspirating up and down twice in Sigmacote and allowing to dry thoroughly. Wrap in aluminum foil and autoclave pipets 24 h later.
Stemxyme	Worthington Biochemical Corporation	LS004106	Collagenase/Dispase mixture
Sterile, individually wrapped cotton swab	Puritan Medical	25-8061WC
Thincert Tissue Culture Inserts, 24 well, Pore Size=8 µm	Greiner Bio-One	662638
Thincert Tissue Culture Inserts, 6 well, Pore Size=0.4 µm	Greiner Bio-One	657641