Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Микроглия проживают макрофагов, которые обеспечивают первую линию защиты и иммунного надзора центральной нервной системы. Микро РНК являются регуляторные молекулы, которые играют важную роль во многих физиологических процессах, включая активацию и дифференциацию макрофагов. В этой статье мы опишем метод для измерения микроРНК в микроглии.
Микроглия являются клетками миелоидной линии, которые находятся в центральной нервной системе (ЦНС) 1. Эти клетки играют важную роль в патологии многих заболеваний, связанных с neuroinflammation таких как рассеянный склероз (РС) 2. Микроглия в нормальной нервной выразить макрофагов маркер CD11b и обладают отдыха фенотип, выражая низким уровнем активации маркеров, таких как CD45. При патологических событий в ЦНС, микроглии активируются, как это определено регуляция CD45 и другие маркеры 3. Факторы, влияющие на фенотип микроглии и функции в ЦНС не очень хорошо изучены. Микро РНК (миРНК) представляют собой растущую семью сохраняющихся молекул (~ 22 нуклеотидов), которые принимают участие во многих нормальных физиологических процессах, таких как рост и дифференцировку клеток 4 и патологий, таких как воспаление 5. МиРНК подавляют экспрессию определенных генов-мишеней путем связывания комплементарных последовательностей вл мРНК и играют важную роль в активации врожденного иммунитета клеток, включая макрофаги микроглии 6 и 7. С целью изучения микроРНК-опосредованного пути, которые определяют микроглии фенотип, биологические функции, и отличить микроглии от других видов макрофаги, важно, чтобы количественно оценить выражение частности микроРНК в различных подмножеств CNS-резидент микроглии. Общие методы измерения выражение микроРНК в ЦНС включает количественный ПЦР из цельного нейронной ткани и гибридизация. Тем не менее, количественный ПЦР из цельного гомогената ткани не позволяют оценить выражение микроРНК в микроглии, которые представляют собой лишь 5-15% клеток нейронов ткани. Гибридизации на месте позволяет оценить выражение микроРНК в специфические типы клеток в срезах ткани, но этот метод не совсем количественные. В этом докладе мы описываем количественных и Sensтельным методом для обнаружения микроРНК на ПЦР в реальном времени в микроглии изолирован от нормального ЦНС или при использовании neuroinflammation экспериментальный аутоиммунный энцефаломиелит (ЭАЭ), модель мыши для MS. Описанный метод будет полезен для измерения уровня экспрессии микроРНК в микроглии ЦНС в норме или при neuroinflammation, связанных с различными патологиями, включая MS, инсульт, травмы, болезни Альцгеймера и опухолей головного мозга.
1. Выделение Микроглия от нормальной ЦНС
Выделение микроглии осуществляется, как было описано ранее с изменениями 3.
2. Контроль чистоты микроглии с помощью проточной цитометрии
Окрашивание с антителами происходит, как описано выше с изменениями 7,8.
3. Выделение микроглии и макрофаги из периферийных Воспаление ЦНС в мышиной модели Neuroinflammation
Экспериментальный аутоиммунный энцефалит (ЭОС) индуцируется, как было описано ранееВ нашей статье 7; FACS сортировка производится аналогично опубликовала протокол 8.
4. Выделение РНК
РНК будет выделена с использованием mirVana комплект в соответствии с инструкциями изготовителя с изменениями.
5. Обнаружение микроРНК в микроглии и макрофаги
Для анализа микроРНК выражение в реальном времени, количественный обратной транскриптазы ПЦР (QRT-PCR) анализ проводится с использованием TaqMan анализы с грунтовки и флуоресцентных зондов для определенных микроРНК интересов и один из повсеместно выражается короткой РНК (например, snoRNA-55, snoRNA -135 и U6) для нормализации. Грунты и флуоресцентных зондов для конкретных наборов человека и мыши микроРНК могут быть приобретены у Life Technologies Инк Здесь мы будем использовать микроРНК-124 в качестве примера для микроРНК интересов и snoRNA-55 в качестве примера для нормализации.
Пункт | Объем (мкл) в образце |
5x Primer РТ | 1,00 |
РНК образца | 1,67 |
RT ферментов Mix | |
25 мм (100 мм общая) дНТФ | 0,050 |
MultiScribe обратной транскриптазы) | 0,333 |
10X Буфер РТ | 0,500 |
AB РНКазы ингибитор | 0,063 |
Нуклеазы без воды | 1,388 |
Общий | 5,00 |
Разбавьте образцы РНК концентрации 3 нг / мкл. Подготовить РТ Mix ферментов и положил на 3,33 мкл ПЦР пробирок и добавить 1,67 мкл образцов РНК. Инкубируйте в ПЦР инструмент (BioRad) при 16 ° Св течение 30 мин, 42 ° С в течение 30 мин, 85 ° C в течение 5 минут, и поставил на 4 ° C на удержание.
Пункт | Объем (мкл) в образце |
RT продукт | 1,0 |
2X TaqMan Master Mix | 5,0 |
5X Probe | 2,0 |
Нуклеазы без воды | 2,0 |
Общий | 10,0 |
Использование 384-подальше оптические пластины реакции (Life Technologies) для каждой реакции и ПЦР в реальном времени прибор AB 7900 HT. Велоспорт условиях: 95 ° C в течение 10 мин, [95 ° C в течение 5 сек, 60 ° С в течение 60 сек] х 40 циклов.
6. Нормализация и анализа данных
Относительный уровень экспрессии микроРНК на интерес (микроРНК-124) рассчитаны с использованием метода ΔΔCT, как описано выше 7,9 использованием snoRNA-55 для нормализации исходного количества РНК.
7. Представитель Результаты
Типичные кривые для ПЦР в реальном времени и КТ значения микроРНК-124 (микроРНК процентов) и snoRNA-55 (нормализация), а также относительные уровни экспрессии микроРНК-124, показаны на рис. 4 и таблицы. В наших экспериментах мы использовали snoRNA-55 в качестве контроля для нормализации. Как мы уже упоминали выше, другие повсеместно РНК может быть использована для нормализации таких как snoRNA-135 и U6.
Примеры выражения микроРНК-124 у взрослых микроглии против костного мозга, полученных макрофагов (BMDMs) показаны на рис. 5а (BMDMs были выращены в presencе M-CSF, как описано 7). На рис. 5б, мы сравнили экспрессию микроРНК-124 в отсортированном популяции CD45 низкая микроглии против CD45 привет макрофагов. В обоих этих экспериментов показали, что микроглии отличаются от других макрофагов, выражая более высокие уровни микроРНК-124. Подобные эксперименты могут быть выполнены в будущем кинетики активации микроглии в естественных условиях или в пробирке.
Выражение микроРНК-124 в микроглии изолированы от ЦНС C57BL / 6 мышей на разных стадиях развития показаны на рис. 5с. Эти данные показывают, что микроглии на ранних стадиях развития экспресс низкие уровни микроРНК-124, которые связаны с их активированный фенотип 7. Подобный анализ может быть проведен для изучения функции микроглии в нормальном ЦНС, такие как сравнение выражения частности микроРНК в микроглии, выделенных из различных областей ЦНС: мозжечок, сPinal мозга, гиппокамп и т.д.
Рисунок 1. Примеры хорошей и плохой подготовкой микроглии, как это определено методом проточной цитометрии. В случае «хорошего» изоляции от нормальной микроглии ЦНС, 95-98% клеток представляют CD11b + CD45 низкая microgla с 2-5% CD11b + CD45 привет периваскулярные макрофаги. Менее 1% CD11b - CD45 лимфоцитов привет или CD11b - CD45 - астроглиального или олигодендроглиальных клетки или клеточные фрагменты должны присутствовать (а). Случае «плохого» препарата показано на рисунке (б), где 18% загрязняющих CD11b - CD45 - клеток присутствует (б, в левом нижнем квадранте) свидетельствует недостаточное разделение градиент Перколла. В случае хорошей подготовки, 95-98% клеток должны представлять CD11b + CD45низкий микроглии (а, левый верхний квадрант), 2-5% всех клеток должны представлять CD11b + CD45 привет периваскулярные макрофаги (а, правый верхний квадрант), и менее 1% всех клеток должны представлять CD11b отрицательные загрязнения клеток (а, левый нижний квадрант). В случае "плохого препарата", значительное загрязнение CD11b - CD45 - клеток или клеточных фрагментов (астроглией, миелин частиц и т.д.) присутствуют (б, в левом нижнем квадранте), что делает подготовку клетки непригодны для РНК и дальнейшей изоляции анализа. Кроме того, CD11b - CD45 привет клетки могут быть также и в случае "плохого препарата" (б, в правом нижнем квадранте) с указанием загрязнения лимфоцитов крови из-за недостаточной перфузии.
Рисунок 2. Проточная цитометрия анас сортировкой и населения микроглии и периферические макрофаги больных ЦНС (а) в neuroinflammation трех популяций клеток, присутствующих в ЦНС: CD11b + CD45 низкая (микроглии), CD45 + CD11b привет (макрофаги), а CD11b - CD45. привет (лимфоциты), как показано в верхнем левом, правом верхнем и правом нижнем квадрантах, соответственно. Ворота для сортировки популяции CD45 + CD11b низкой микроглии и CD11b + CD45 привет макрофаги показано в (б) и чистота переосмыслены отсортированы населения приведены в (в, г). Предварительные стробирования на жизнеспособных клеток на основе FSC / SSC параметров был реализован.
Рисунок 3. Примеры "хороших" и "плохих" Qualitх годов РНК изолирован от микроглии и анализируются с помощью гель-электрофореза. В случае хорошего качества, РНК лестнице и рибосомной РНК очевидно (). В случае плохого качества, мазок, и низкомолекулярные продукты распада вес очевидны (б).
Рисунок 4. В режиме реального времени QRT-PCR кривые флуоресцентно меченных микроРНК-124 и snoRNA-55 продуктов ПЦР. Кривые snoRNA-55 (а) и микроРНК-124 (б) показано микроглии и костного мозга, полученных макрофагов (BMDMs). Эксперимент проводился в двух экземплярах. Ct значения были определены на пересечении с базовой нижней части линейного спектра QRT-PCR кривые, как показано в (б). Нажмите здесь, чтобы увеличить рисунок .
snoRNA-55 | микроРНК-124 | DCT = Ct (Exp) Ct (Норма) | DDCT = DCT-DCT (Ссылка) | Относительный уровень экспрессии = 2-DDCT | |
Ct (Норма) | Ct (Exp) | DCT | DDCT | микроРНК-124 Выражение | |
Микроглия от обычных ЦНС | 24,082 | 24,572 | 0,49 (Ref) | 0 | 1,0 |
23,766 | 24,291 | 0,525 | 0,035 | 1,02 | |
Костного мозга, полученных макрофагов (BMDMs) | 26,879 | 320,231 | 5,352 | 5,317 | 0,025 |
26,526 | 32,078 | 5,552 | 5,517 | 0,022 |
Таблица I. Расчет относительных уровней микроРНК-124 выражение в микроглии против костного мозга, полученных макрофагов основан С значения т для микроРНК-124 (микроРНК процентов) и snoRNA-55 (управление по нормализации).
Рисунок 5. Анализ микроРНК-124 выражение в микроглии и макрофагов. Сравнение микроРНК-124 выражение в микроглии от нормальной нервной против костного мозга, полученных макрофагов (BMDMs) показана на (а). Сравнение микроРНК-124 в микроглии против периферические макрофаги, изолированные от ЦНС у мышей с neuroinflammation показано в (б). Изменения вУровень экспрессии микроРНК-124 в микроглии в процессе развития у мышей 1, 2 и 4 недели по сравнению с взрослой мыши (на 8 недель) показан на (с). В (а, б) эксперимент был проведен в трех экземплярах с среднее ± SD из трех отдельных реакции ПЦР показано на рисунке. (В) Эксперимент проводился в двух экземплярах, как указано.
Недавно значительный интерес был дан микроглии и участие этих клеток во многих патологий, связанных с neuroinflammation и нейродегенеративные. Кроме того, роль микроРНК в дифференцировке иммунной и раковых клеток резко выросли за последние несколько лет 5,10. Ранее мы уже сообщали роль ми?...
Нет конфликта интересов объявлены.
Работа выполнена при поддержке НИЗ R01 NS071039-01A1 исследовательский грант.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Название реагента | Компания | Номер по каталогу | Комментарии |
1X PBS | GIBCO | 14190 | Может быть получен из сухих компонентов в лабораторных условиях, рН 7,2-7,4 |
10х PBS | Thermo Scientific | SH30258.02 | Может быть получен из сухих компонентов в лабораторных условиях, рН 7,2-7,4 |
DMEM, FBS | GBCO | 11965, 10438 | |
miRVana комплект | Invitrogen | AM1561 | |
Перколла | Сигма | P4937-500 мл | 100 мл 100% Перколла готовится путем смешивания 10 мл 10 раз PBS и 90 мл Перколла от Sigma. 50 мл 70% Перколла являетсяполучают путем смешивания 35 мл 100% Перколла и 15 мл DMEM 50 мл 40% Перколла готовится путем смешивания 20 мл 100% Перколла и 30 мл 1X PBS |
Мог 35-55 пептидных | AnaSpec Inc | 60130-5 | |
CFA | DIFCO | 263810 | |
Коклюш токсина | Сигма | P7208 | |
FcR блокирующих антител | BD Biosciences | 553142 | Клон 2.4G2 |
Anti-CD11b - PE мАт | BD Biosciences | 553311 | Может использоваться с различными флуорофоров (например, AF488) |
Анти-CD45-APC-Cy7 МАТ | Biolegend | 103116 | Может использоваться с различными флуорофоров (например, АПК) |
Paraformaldehyde (16%) | EMS Inc | 15710 | Развести 1:15 в 1X PBS |
15% КЭ-мочевины гель | Life Technologies Инк | EC68855BOX | |
TaqMan микроРНК обратной транскрипции Kit | Life Technologies Inc | 4366596 | |
TaqMan универсальная PCR Master Mix | Life Technologies Inc | 4304437 | |
TaqMan микроРНК Анализы MMU-Мир-124a | Life Technologies Inc | 4427975 ID 001182 | |
TaqMan анализы snoRNA микроРНК-55 | Life Technologies Inc | 4427975 ID 001228 | |
Нуклеазы без воды | Life Technologies Inc | AM9937 | Нуклеазы без воды |
384-а ясно оптических пластин реакции | Life Technologies Инк | 4309849 | Может быть заменены другими плитами (например, 96 пластин) в различных реального времени инструментов ПЦР |
Dounce гомогенизатор (15 мл) | Wheaton Science Products. | 358044 | Тефлон / стекло |
40 μ нейлоновый фильтр клетки | Сокол | 352340 | |
Большой центрифуги | Sorval | RT 6000B | Диаметр ротора 18,5 см |
Малый центрифуги | Эппендорф | 5415 R | Диаметр ротора 6,5 см |
ПЦР в реальном времени инструмент | Life Technologies Инк | AB 7900 HT | Может быть заменен с другими инструментами |
Проточный цитометр | BD Biosciencess | LSR II | Может быть заменен с другими инструментами |
FACS | BD Biosciences | FACSAria | Может быть заменен с другими инструментами |
Nanodrop спектрофотометр | Thermo Scientific | Nanodrop 1000 |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены