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* これらの著者は同等に貢献しました
この論文では、真皮リンパ管からマウス内皮細胞を磁気ビーズベースで単離する方法について説明しています。単離されたリンパ内皮細胞は、下流の in vitro 実験やタンパク質発現解析に使用できます。
リンパ系は、免疫監視、脂質吸収、および組織液バランスの調節に関与しています。マウスリンパ内皮細胞の単離は、単離された細胞に対する in vitro および生化学実験の実施を可能にするため、リンパ研究にとって重要なプロセスです。さらに、Cre-lox技術の開発により、全球的に標的とすることはできませんが、組織特異的な遺伝子の欠損が可能になり、研究組織におけるそれらの役割の正確な決定につながりました。リンパ生理学および病態生理学における特定の遺伝子の役割を解剖するには、リンパ管特異的プロモーターの使用が必要であり、したがって、標的遺伝子の発現レベルの実験的検証が必要です。
野生型マウスまたはトランスジェニックマウスからリンパ管内皮細胞を効率的に単離する方法により、 ex vivo および in vitro アッセイを使用して、リンパ機能の調節メカニズムを研究し、研究されたタンパク質の発現レベルの同定が可能になります。私たちは、LYVE-1発現に基づく磁気ビーズ精製によるマウスの真皮リンパ内皮細胞(DLEC)の効率的な単離のためのプロトコルを開発、標準化、および提示しました。概説されているプロトコルは、特に蛍光活性化細胞ソーティング装置が利用できない施設において、リンパ管内皮細胞機能の重要なプレーヤーをさらに理解し、解明するためのツールを研究者に提供することを目的としています。
リンパ系は、人間の生理機能において極めて重要な役割を果たしています。これは、組織と血漿液のバランスの維持、免疫監視、脂質吸収などの重要な機能を促進する重要な恒常性因子1と考えられており、心臓の修復能力2 や骨や造血の再生能力3など、最近同定された機能を促進します。リンパ系の重要な役割にもかかわらず、リンパ管の役割のいくつかの側面、および特定の生理学的パラメータと応答を支配する分子メカニズムは、とらえどころのないままです。さらに、リンパ管の血管障害は、特定の病態生理学的状態の引き金となるか、または悪化させる要因です。よく知られている例は、疾患の遺伝的起源または非遺伝的起源に応じて、それぞれ原発性リンパ腫と続発性リンパ腫ですが、原発性腫瘍の成長と転移性播種に対するリンパ系の役割は、転移の導管および免疫機能の調節因子として機能する可能性があるため、極めて重要です1。
血液血管系と比較してリンパ管の研究と知識の遅れは、主に血液血管系と比較してリンパ系の発見が遅れたことと、リンパ管特異的分子マーカーの同定が遅れることによるものです。これはここ数十年で大幅に改善され、定常状態および疾患状態のリンパ管の従来の図式の変更につながりました1。血管新生と同様に、リンパ管新生は既存のリンパ管から新しいリンパ管を形成することであり、広範囲の疾患の発症において極めて重要な役割を果たします4,5,6。しかし、血管新生とは異なり、リンパ管新生の研究は、病理モデルの発生血管形成と構造的欠陥に焦点を当てたin vivoモデルに限られてきました。リンパ管内皮細胞の単離は、in vitro研究にとって重要であり、これは提示されたプロトコルによって提供することができる。
マウスからのリンパ内皮単離のためのいくつかのプロトコルが開発されており、蛍光活性化細胞ソーティング7の使用が必要である。セルソーターの利点は、利用可能な場合、ビーズベースの単離とは対照的に、純度が高く、後者の方がより高い収率を提供することです。このプロトコールは、リンパ管内の細胞輸送に重要なリンパ内皮マーカーであるリンパ管内皮HA受容体1(LYVE-1)の発現を利用している4,8。LYVE-1の発現はリンパ管に限定され、集リンパ管には限られていないため、この技術は、すべてのリンパ管内皮細胞に均一に発現するポドプラニンなどの他のリンパマーカーとは対照的に、リンパ管からリンパ管内皮細胞を特異的に単離するのに適している9。プロトコールでは、Prox1 など、膜貫通型ではない他の重要なリンパマーカーを除外しました。
生理学的転帰はリンパ管新生であり、通常はリンパ管で開始されるため、LYVE-1はこれらの細胞での選択性があり、選択した抗体が高収量を提供したため、標的として選択されました。使用した酵素は、I型よりもコラーゲン解離に効果的であることが一般に知られているII型コラゲナーゼ10と、真皮-表皮分離に定期的に使用される広汎なプロテアーゼであるディスパーゼ11でした。しかし、組織分離のための他の酵素が報告されており12,13、使用することができる。このプロトコルの目標は、特に蛍光活性化細胞の選別が容易に利用できない場所で、磁気ビーズ精製を使用して、成体マウスのリンパ管から高収率で真皮リンパ管内皮細胞を単離する方法を説明することです。この方法は、リンパ管内皮細胞の純度がダウンストリームアプリケーションのために損なわれる可能性のあるアプリケーションに適しています。
動物実験は、TTUHSCでの実験についてはテキサス工科大学健康科学センター(TTUHSC)の動物管理・使用委員会(IACUC)によって承認されたプロトコルに従って、パトラス大学での実験については西ギリシャ県の獣医局によって承認されたプロトコルに従って実施されました。動物の廃棄物を処分するときは、廃棄物処理規則を熱心に従ってください。
1. マウス真皮の単離
2.真皮からの細胞分離
3. LYVE-1抗体による磁気ビーズコーティング
注:精製ステップの1日前に、次の材料と機器を準備してください:4°C冷蔵庫、ローター、磁気セパレーター、PBS、抗ウサギIgG磁気ビーズ、微量遠心チューブ、0.2μmシリンジフィルター、磁気ビーズコーティング溶液、LYVE-1抗体。
4. リンパ管内皮細胞の精製
注:次の材料と機器を準備してください:CO2 インキュベーター、シェーカー、タイマー、パラフィルム、DMEM、1x抗生物質-抗真菌溶液、BSA、PBS、磁気ビーズコーティング溶液、トリプシン-EDTA、100 mmまたは60 mm組織培養プレート、0.2 μmシリンジフィルター、コラーゲンI型、酢酸、LEC培地。
5. フローサイトメトリー
注:次の材料と機器を準備してください:遠心分離機、CO2 インキュベーター、タイマー、血球計算盤、EDTA溶液、1x抗生物質-抗真菌薬溶液、BSA、PBS、トリプシン-EDTA、ポリプロピレンチューブ、0.2μmシリンジフィルター、70%エタノール、F4 / 80 FITC標識抗体。
6. 免疫染色
注:細胞を優しく取り扱い、可能であれば長時間のピペッティングを避けて、細胞膜の完全性を維持し、細胞死を最小限に抑え、細胞が凝集を形成しないようにします。単離された内皮細胞から、次のグループを準備します:未染色細胞と別の内皮細胞マーカー(すなわち、VEGFR3、ポドプラニン)、F4/80、および両方で染色された細胞。市販のマウスリンパ内皮細胞およびマクロファージ(利用可能な場合)をポジティブコントロールとして含める。デモンストレーションの目的で、内因性のtdTomato蛍光(PE+)のため、FITC標識F4/80染色を使用しました。
この方法は、タモキシフェン誘導性リンパ管内皮特異的プロ モーターProx1-CreERT2 18の影響下で、そのコード遺伝子が両方の対立遺伝子でfloxedされ、欠失した小さなGTPase、RhoAのタンパク質発現を同定するために開発されました。単離されたLECは、最大4世代にわたって培養することができ、その後、老化します。それらは凍結され、解凍され、アンジオポエチン-...
リンパ系は、体の恒常性維持機能の重要な調節因子であり、最も重要な機能は、流体血漿の維持、細胞代謝副産物および毒性分子の除去、脂質吸収、および免疫細胞の輸送である1,19。適切なマーカーの同定は、リンパ学分野での新たなデータの爆発的な増加を引き起こし、リンパ管の新たな機能、例えば、特定の臓器の修復および再生能力におけ?...
著者は、競合する金銭的利益を宣言しません。
この研究は、Hellenic Foundation for Research and Innovation(00376)、National Institutes of Health、National Cancer Institute(NCI)[Grant R15CA231339]、Texas Tech University Health Sciences Center(TTUHSC)School of Pharmacy Office of the Sciences助成金(CMMへ)、およびルイジアナ大学モンロー校薬学部のスタートアップ資金によって支援されました。 国立衛生研究所(NIH)は、国立総合医科学研究所[Grant P20 GM103424-21]を通じて、ルイジアナ州理事会の研究競争力サブプログラム(RCS)は、理事会支援基金(LEQSF(2021-24)-RD-A-23)(GMに)を通じて。使用される一般的なTTUHSC機器は、テキサス州がん予防研究所(CPRIT)の助成金RP190524およびRP200572を通じて入手しました。資金提供者は、研究デザイン、執筆の決定、または原稿の準備に関与していませんでした。 図1A のグラフィカルアブストラクトは、BioRender.com を使用して作成されました。
Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.2 μm Syringe Filters | Fisher Scientific | 09-719C | |
100 mm Tissue Culture Dishes | Fisher Scientific | FB012924 | |
60 mm Tissue Culture Dishes | Fisher Scientific | FB012921 | |
Animal Hair Clipper | Wahl | ||
Antibiotic-Antimycotic Solution 100x | Fisher Scientific | 15240-062 | |
Blunt Forceps | Fine Science Tools | 11992-20 | |
Bovine Serum Albumin | Sigma-Aldrich | A4919 | |
Cell Strainer 40 μm | Fisher Scientific | 542040 | |
Cell Strainer 70 μm | Fisher Scientific | 542070 | |
CO2 Incubator | |||
Collagen I, High Concentration Rat Tail | Corning | 354249 | dilute in 0.02 M Acetic Acid in H2O |
Collagenase Type II | Life Technologies | 17101-015 | |
Dispase | Life Technologies | 17105-041 | |
DMEM | Fisher Scientific | 11-995-073 | |
DNAse I Solution (2,500 U/mL) | Thermo Scientific | 90083 | |
Dynal MPC-L Magnetic Particle Concentrator | Invitrogen | 120-21D | |
EDTA | Sigma-Aldrich | 3690 | |
Endothelial Cell Growth Base Medium & Supplement (LEC medium) | R&D Systems | CCM027 | |
Euthanasia chamber | Euthanex Corporation | ||
Fine Forceps | Fine Science Tools | 11255-20 | |
Fine Scissors-Sharp | Fine Science Tools | 14060-10 | |
FITC anti-mouse F4/80 Antibody | Biolegend | 123107 | |
Goat Anti-Rabbit IgG Magnetic Beads | New England Biolabs | S1432S | |
LARC-A E-Z Anesthesia Induction Chamber | Euthanex Corporation | ||
MagnaBind Goat Anti-Rabbit IgG Beads | Thermo Scientific | 21356 | |
Paraformaldehyde Solution 4% in PBS | Fisher Scientific | AAJ19943K2 | |
Phosphate Buffered Saline (PBS) | Fisher Scientific | SH30256FS | |
Rabbit Anti-Mouse LYVE-1 | ReliaTech GmbH | 103-PA50 | |
Rotating/Shaking Incubator | |||
Round-Bottom Polypropylene Tubes | Corning | 352063 | |
Syringe Filters w 0.2 μm Pores | Fisher Scientific | 09-719C | |
Trypsin-EDTA | Fisher Scientific | 25-300-120 |
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