Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • Representative Results
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

В этом исследовании представлен новый подход к созданию микроглииподобных (iMG) клеток человека, полученных из моноцитов, которые позволяют косвенно оценить воспаление мозга. Это представляет собой клеточную модель, которая может быть полезна для исследований, сосредоточенных на потенциальном воспалении мозга и связанных с ним нервно-психических расстройствах.

Abstract

Недавние исследования с использованием животных моделей подчеркнули важность микроглии как важнейших иммунологических модуляторов при различных нейропсихиатрических и физических заболеваниях. Посмертный анализ мозга и позитронно-эмиссионная томография являются репрезентативными методами исследования, которые оценивают активацию микроглии у пациентов; Полученные данные выявили активацию микроглии в головном мозге пациентов с различными нервно-психическими расстройствами и хронической болью. Тем не менее, вышеупомянутая методика лишь облегчает оценку ограниченных аспектов активации микроглии.

Вместо биопсии головного мозга и метода индуцированных плюрипотентных стволовых клеток мы первоначально разработали метод получения непосредственно индуцированных микроглиоподобных (iMG) клеток из свежеполученных моноцитов периферической крови человека путем добавления к ним гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора и интерлейкина 34 в течение 2 недель. Эти iMG-клетки могут быть использованы для выполнения динамического морфологического и молекулярного анализа фагоцитарной способности и высвобождения цитокинов после стрессовой стимуляции на клеточном уровне. В последнее время для проверки сходства между человеческими iMG-клетками и первичной микроглией мозга был проведен комплексный транскриптомный анализ.

Полученные от пациента iMG-клетки могут служить ключевыми суррогатными маркерами для прогнозирования активации микроглии в мозге человека и помогли раскрыть ранее неизвестную динамическую патофизиологию микроглии у пациентов с болезнью Насу-Хакола, фибромиалгией, биполярным расстройством и болезнью Мойя-Мойя. Таким образом, метод, основанный на iMG, служит ценным инструментом обратной трансляции и обеспечивает новое понимание динамики молекулярной патофизиологии микроглии при различных психических и физических заболеваниях.

Introduction

В последние годы было высказано предположение, что воспаление головного мозга играет ключевую роль в патофизиологии различных расстройств мозга и нервно-психических расстройств; микроглия была выделена в качестве ключевых иммуномодулирующих клеток с помощью посмертного анализа мозга человека и методов биовизуализации на основе позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) 1,2,3,4. Посмертный анализ мозга и ПЭТ позволяет получить важные результаты; Тем не менее, эти подходы неэффективны с точки зрения захвата динамической молекулярной активности ми....

Protocol

Протокол исследования был одобрен Этическим комитетом Университета Кюсю и соответствовал всем положениям Хельсинкской декларации. Было получено письменное информированное согласие от всех участников, включая здоровых добровольцев и пациентов, на анализ их крови и публикацию данных.......

Representative Results

Важно отметить, что существует большая степень гетерогенности на уровне человека и времени в характерах клеток iMG, включая морфологию и экспрессию генов. Клетки iMG у одних особей имеют многочисленный ветвящийся вид (рис. 1А), в то время как у других они остаются сферически.......

Discussion

Аналитические методы с использованием iMG-клеток могут служить мощными инструментами обратнотрансляционных исследований 5,6. Чтобы получить достаточное количество человеческих iMG-клеток, экспериментаторы должны планировать свои исследования с учетом о?.......

Disclosures

Авторам нечего раскрывать.

Acknowledgements

Эта работа была частично поддержана следующими грантами на научные исследования: (1) Японское общество содействия науке (KAKENHI; JP18H04042, JP19K21591, JP20H01773 и JP22H00494 в TAK, JP22H03000 в M.O.); (2) Японское агентство медицинских исследований и разработок (AMED; JP21wm0425010 в TAK, JP22dk0207065 в M.O.) и (3) Японское агентство по науке и технике CREST (JPMJCR22N5 к TAK). Финансирующие органы не принимали на себя никакой роли в разработке исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи. Мы хотели бы поблагодарить Editage (www.editage.jp) за редактирование на английском языке.

....

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
0.1% Triton X-100Sigma-Aldrich30-5140-5
4% paraformaldehydeNacalai Tesque09154-14
Antibiotic-Antimycotic (100x)gibco15240-062described as "antibiotic-antimycotic solution"
autoMACS Rinsing SolutionMiltenyi Biotec130-091-222described as "basic buffer solution" and used for "isolation buffer"
CD11b MicroBeadsMiltenyi Biotec130–049-601
DAPI solutionDOJINDO28718-90-3
Dulbecco's Phosphate Buffered SalineNacalai Tesque14249-24described as "PBS (−)"
Fetal Bovine SerumbiowestS1760-500
Histopaque-1077Sigma-Aldrich10771described as "density gradient medium"
Human FcR Blocking ReagentMiltenyi Biotec130–059-901
LeucosepGreiner Bio-One227290described as "density gradient centrifugation tube"
MACS LS columnsMiltenyi Biotec130-042-401described as "magnetic column"
MACS BSA Stock SolutionMiltenyi Biotec130-091-376described as "bovine serum albumin (BSA) stock solution"
MACS MultiStandMiltenyi Biotec130-042-303described as "magnetic stand"
Penicillin-StreptomycinNacalai Tesque26253–84
ProLong Gold Antifade MountantInvitrogenP10144described as "mounting media"
recombinant human GM-CSFR&D Systems215-GM
recombinant human IL-34R&D Systems5265-IL
RPMI 1640 Medium + GlutaMAX Supplement (pre-supplemented medium)Thermo Fisher Scientific61870036described as "basal induction medium"
RPMI-1640Nacalai Tesque30264-56
Antibodies
anti-P2RY12 antibodySigma-AldrichHPA014518primary antibody, rabbit, 1:100
anti-TMEM119 antibodySigma-AldrichHPA051870primary antibody, rabbit, 1:100
Goat anti-Rabbit IgG (H+L) Cross-Adsorbed Secondary Antibody, Alexa Fluor 568invitrogenA-11011secondary antibody, rabbit, 1:1000

References

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

JoVE211

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved