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
  • 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?.......

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

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