Name: investigation of macrophage polarization using bone marrow derived macrophages
Uploaded: 2013-06-23T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Investigation of Macrophage Polarization Using Bone Marrow Derived Macrophages at JoVE.com

Detta arbete stöddes av American Heart Association (BGIA 7.850.037 till Dr Beiyan Zhou).

Ett. Isolering av benmärgsceller <ol><li> Isolera lårbenet och skenbenet ben alltifrån 6-8 veckor gamla möss, skölj håret och sedan skära upp benet. </li><li> Använd en 21G nål och 10 ml spruta för att spola ut märg in i kall PBS 2% värmeinaktiverat fetalt bovint serum (FBS) (3-5 ml / mus). </li><li> Passera märg genom en 21G nål 4-6 gånger för att skilja cellerna. </li><li> Passera celler genom en 70 ìm cell sil för att avlägsna celler klumpar, ben, hår och andra celler / vävnader. </li><li> Läg...

<ol>
	<li>Meng, Z. X., Wang, G. X., Lin, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+microrna+circuitry+links+macrophage+polarization+to+metabolic+homeostasis.">A microrna circuitry links macrophage polarization to metabolic homeostasis.</a> Circulation. , (2012).</li><li>Lumeng, C. N., Bodzin, J. L., Saltiel, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Obesity+induces+a+phenotypic+switch+in+adipose+tissue+macrophage+polarization.">Obesity induces a phenotypic switch in adipose tissue macrophage polarization.</a> J. Clin. Invest. 117, 175-184 (2007).</li><li>Gordon, S., Taylor, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monocyte+and+macrophage+heterogeneity.">Monocyte and macrophage heterogeneity.</a> Nat. Rev. Immunol. 5, 953-964 (2005).</li><li>Gordon, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alternative+activation+of+macrophages.">Alternative activation of macrophages.</a> Nat. Rev. Immunol. 3, 23-35 (2003).</li><li>Tabas, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Macrophage+death+and+defective+inflammation+resolution+in+atherosclerosis.">Macrophage death and defective inflammation resolution in atherosclerosis.</a> Nat. Rev. Immunol. 10, 36-46 (2010).</li><li>Odegaard, J. I., Ricardo-Gonzalez, R. R., Goforth, M. H., Morel, C. R., Subramanian, V., Mukundan, L., Eagle, A. R., Vats, D., Brombacher, F., Ferrante, A. W., Chawla, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Macrophage-specific+pparg+controls+alternative+activation+and+improves+insulin+resistance.">Macrophage-specific pparg controls alternative activation and improves insulin resistance.</a> Nature. 447, 1116-1120 (2007).</li><li>Odegaard, J. I., Ricardo-Gonzalez, R. R., Red Eagle, A., Vats, D., Morel, C. R., Goforth, M. H., Subramanian, V., Mukundan, L., Ferrante, A. W., Chawla, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alternative+m2+activation+of+kupffer+cells+by+ppard+ameliorates+obesity-induced+insulin+resistance.">Alternative m2 activation of kupffer cells by ppard ameliorates obesity-induced insulin resistance.</a> Cell Metabolism. 7, 496-507 (2008).</li><li>Vats, D., Mukundan, L., Odegaard, J. I., Zhang, L., Smith, K. L., Morel, C. R., Greaves, D. R., Murray, P. J., Chawla, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxidative+metabolism+and+pgc-1[beta]+attenuate+macrophage-mediated+inflammation.">Oxidative metabolism and pgc-1[beta] attenuate macrophage-mediated inflammation.</a> Cell Metabolism. 4, 13-24 (2006).</li><li>Mosser, D. M., Edwards, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exploring+the+full+spectrum+of+macrophage+activation.">Exploring the full spectrum of macrophage activation.</a> Nat Rev Immunol. 8, 958-969 (2008).</li><li>Arkan, M. C., Hevener, A. L., Greten, F. R., Maeda, S., Li, Z. -. W., Long, J. M., Wynshaw-Boris, A., Poli, G., Olefsky, J., Karin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ikk-b+links+inflammation+to+obesity-induced+insulin+resistance.">Ikk-b links inflammation to obesity-induced insulin resistance.</a> Nat. Med. 11, 191-198 (2005).</li><li>Saberi, M., Woods, N. -. B., de Luca, C., Schenk, S., Lu, J. C., Bandyopadhyay, G., Verma, I. M., Olefsky, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hematopoietic+cell-specific+deletion+of+toll-like+receptor+4+ameliorates+hepatic+and+adipose+tissue+insulin+resistance+in+high-fat-fed+mice.">Hematopoietic cell-specific deletion of toll-like receptor 4 ameliorates hepatic and adipose tissue insulin resistance in high-fat-fed mice.</a> Cell Metab. 10, 419-429 (2009).</li><li>Kang, K., Reilly, S. M., Karabacak, V., Gangl, M. R., Fitzgerald, K., Hatano, B., Lee, C. -. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adipocyte-derived+th2+cytokines+and+myeloid+ppard+regulate+macrophage+polarization+and+insulin+sensitivity.">Adipocyte-derived th2 cytokines and myeloid ppard regulate macrophage polarization and insulin sensitivity.</a> Cell Metabolism. 7, 485-495 (2008).</li><li>Bouhlel, M. A., Derudas, B., Rigamonti, E., Dievart, R., Brozek, J., Haulon, S., Zawadzki, C., Jude, B., Torpier, G., Marx, N., Staels, B., Chinetti-Gbaguidi, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pparg+activation+primes+human+monocytes+into+alternative+m2+macrophages+with+anti-inflammatory+properties.">Pparg activation primes human monocytes into alternative m2 macrophages with anti-inflammatory properties.</a> Cell Metabolism. 6, 137-143 (2007).</li><li>Bronte, V., Zanovello, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+immune+responses+by+l-arginine+metabolism.">Regulation of immune responses by l-arginine metabolism.</a> Nat. Rev. Immunol. 5, 641-654 (2005).</li><li>Zhuang, G., Meng, C., Guo, X., Cheruku, P. S., Shi, L., Xu, H., Li, H., Wang, G., Evans, A. R., Safe, S., Wu, C., Zhou, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+regulator+of+macrophage+activation:+Mir-223+in+obesity-associated+adipose+tissue+inflammation.">A novel regulator of macrophage activation: Mir-223 in obesity-associated adipose tissue inflammation.</a> Circulation. 125, 2892-2903 (2012).</li><li>Kradin, R. L., McCarthy, K. M., Preffer, F. I., Schneeberger, E. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flow-cytometric+and+ultrastructural+analysis+of+alveolar+macrophage+maturation.">Flow-cytometric and ultrastructural analysis of alveolar macrophage maturation.</a> J. Leukoc. Biol. 40, 407-417 (1986).</li><li>Stein, M., Keshav, S., Harris, N., Gordon, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interleukin+4+potently+enhances+murine+macrophage+mannose+receptor+activity:+A+marker+of+alternative+immunologic+macrophage+activation.">Interleukin 4 potently enhances murine macrophage mannose receptor activity: A marker of alternative immunologic macrophage activation.</a> J. Exp. Med. 176, 287-292 (1992).</li><li>Strassmann, G., Bertolini, D. R., Kerby, S. B., Fong, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+murine+mononuclear+phagocyte+inflammatory+products+by+macrophage+colony-stimulating+factor.+Lack+of+il-1+and+prostaglandin+e2+production+and+generation+of+a+specific+il-1+inhibitor.">Regulation of murine mononuclear phagocyte inflammatory products by macrophage colony-stimulating factor. Lack of il-1 and prostaglandin e2 production and generation of a specific il-1 inhibitor.</a> J. Immunol. 147, 1279-1285 (1991).</li><li>Biswas, S. K., Mantovani, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Macrophage+plasticity+and+interaction+with+lymphocyte+subsets:+Cancer+as+a+paradigm.">Macrophage plasticity and interaction with lymphocyte subsets: Cancer as a paradigm.</a> Nat. Immunol. 11, 889-896 (2010).</li><li>Sica, A., Mantovani, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Macrophage+plasticity+and+polarization:+In+vivo+veritas.">Macrophage plasticity and polarization: In vivo veritas.</a> J. Clin. Invest. 122, 787-795 (2012).</li></ol>

Vi rapporterar här en enkel och lätt anpassningsbar in vitro förfarande för att inducera aktivering av makrofager härledda från benmärgsstamceller. Detta förfarande kan användas för undersökning av mekanismer som ansvarar för polarisering av makrofager. Renheten av mogna makrofager som erhållits med hjälp av detta protokoll genomsnitt 95-99%, och inga ytterligare reningssteg förfaranden krävs. För att undersöka funktionen av specifika gener av intresse i samband med makrofag polarisering, ekto...

Distinkt från klassiska inflammatoriska svar, makrofager som infiltrerar vävnad visar ofta polariserad aktivering status som spelar en avgörande roll i regleringen värdvävnad fysiologiska funktioner 1-8. Vid stimulering, kan makrofagaktivering sorteras i classic (M1) och alternativ (M2) aktivering 2, 4, 9. M1 makrofagaktivering beror på Toll-like receptors (TLR) och aktivering av nukleär faktor kappa B (NFkB) / c-Jun N-terminal kinas 1 (JNK1), vilket leder till produktion av inflammatoriska cytokiner, såsom TNF-α och IL- 1β och aktivering av iNOS som resulterar i ökad produktion av reaktiva syrespecies såsom nitrid oxid (NO) 10, 11. Däremot M2 makrofagaktivering rekryterar PPARy, PPARö, eller IL-4-STAT6 vägar, som leder till en alternativ, antiinflammatoriska (M2) aktivering som är associerad med uppreglering av mannosreceptor CD206, och arginas 1 (Arg1) 6, 12 - 14 &lt;/ Sup&gt;. Benmärg härledda makrofager (BMDM) presenterar ett ideal in vitro-modell för att förstå de mekanismer som styr polariseringen av aktiverade makrofager 15. Specifikt kan aktivering av M1 makrofager induceras av lipopolysackarider (LPS) stimulering, medan polarisering av M2 makrofager kan induceras genom IL-4 och / eller IL-13. Äldre benmärg makrofager och aktiverade makrofager kan identifieras genom flödescytometri analys för uttryck av ytantigener, inklusive CD11b, F4/80, CD11c, CD206, CD69, CD80 och CD86 9, 16, 17. Dessutom kan förändringar i cytokinproduktion och cell vägar signalering associerade med makrofag polarisering mätas genom kvantitativ RT-PCR och Western blotting, respektive. Sammanfattningsvis kan musbenmärg härledda makrofager tjäna som en relevant modell för att studera makrofager polarisering in vitro.

<table border="1">
 <tbody>
 <tr>
 <td>Name of Reagent/Material</td>
 <td>Company</td>
 <td>Catalog Number</td>
 <td>Comments</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>IMDM</td>
 <td>Thermo Scientific</td>
 <td>SH30259.01</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Fetal bovine serum</td>
 <td>Invitrogen</td>
 <td>10438-026</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Murine GM-CSF</td>
 <td>PeproTech</td>
 <td> 315-03</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>NH4Cl</td>
 <td>StemCell Technologies</td>
 <td>7850</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>L-929</td>
 <td>ATCC</td>
 <td>CCL-1</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>70 &mu;m cell strainer</td>
 <td>BD Biosciences</td>
 <td>352350</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>10 x PBS</td>
 <td>Thermo Scientific</td>
 <td>AP-9009-10</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Anti-mouse CD11b-APC</td>
 <td>eBioscience</td>
 <td>17-0112-81</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Anti-mouse F4/80-FITC</td>
 <td>eBioscience</td>
 <td>11-4801-81</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Anti-mouse CD69-PE</td>
 <td>eBioscience</td>
 <td>12-0691-81</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Anti-mouse CD86-PE</td>
 <td>eBioscience</td>
 <td>12-0862-81</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Propidium Iodine</td>
 <td>Invitrogen</td>
 <td>P3566</td>
 <td></td>
 </tr>
 </tbody>
</table>

investigation of macrophage polarization using bone marrow derived macrophages

Artikeln beskriver en lätt enkel adaptiv in vitro modell för att undersöka makrofager polarisering. I närvaro av GM-CSF/M-CSF är hematopoietiska stam / progenitorceller från benmärgen riktad in monocytisk differentiering, följt av M1 eller M2 stimulering. Aktiveringen status kan spåras genom förändringar i cellyteantigener, genuttryck och cell vägar signalering.

En schematisk beskrivning av det BMDM generationen förfarandet lämnas (Figur 1). Hög renhet mogna makrofager kan observeras på dag 7 när de står för 95 till 99% av CD11b + F4/80 + celler (Figur 2). Polariserade makrofager kan undersökas med hjälp av antikroppar mot CD11b, F4/80, följt CD11c och CD206 med flödescytometri analys. Såsom visas i figur 3, är M1 makrofager detekteras som CD11b + F4/80 + CD11c + CD206-celler (Q2), medan M2 makrofager är CD11b + F...

Watch this Scientific Journal Video about Investigation of Macrophage Polarization Using Bone Marrow Derived Macrophages at JoVE.com

Investigation of Macrophage Polarization Using Bone Marrow Derived Macrophages

Artikeln beskriver en lätt enkel adaptiv<em&gt; In vitro</em&gt; Modell för att undersöka makrofager polarisering. I närvaro av GM-CSF/M-CSF är hematopoietiska stam / progenitorceller från benmärgen riktad in monocytisk differentiering, följt av M1 eller M2 stimulering. Aktiveringen status kan spåras genom förändringar i cellyteantigener, genuttryck och cell vägar signalering.

Utredning av Makrofag Polarisering Använda benmärg makrofager

The article describes a readily easy adaptive in vitro model to investigate macrophage polarization. In the presence of GM-CSF/M-CSF, hematopoietic ...

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Toxoplasma gondii Cyst Wall Formation in Activated Bone Marrow-derived Macrophages and Bradyzoite Conditions

Toxoplasma gondii Cyst Wall Formation in Activated Bone Marrow-derived Macrophages and Bradyzoite Conditions

Toxoplasma gondii Cysta Wall Bildning i aktiverade härledd från benmärg makrofager och Bradyzoite Villkor

Toxoplasma gondii is an obligate intracellular parasite that can invade any nucleated cell of warm-blooded animals. During infection, T. gondii ...

Generation and Labeling of Murine Bone Marrow-derived Dendritic Cells with Qdot Nanocrystals for Tracking Studies

Generering och märkning av murina härledd från benmärg dendritiska celler med Qdot Nanokristaller för spårning studier

Dendritic cells (DCs) are professional antigen presenting cells (APCs) found in peripheral tissues and in immunological organs such as thymus, bone ...

An In vitro Model to Study Heterogeneity of Human Macrophage Differentiation and Polarization

An In vitro Model to Study Heterogeneity of Human Macrophage Differentiation and Polarization

Ett<em&gt; In vitro</em&gt; Modell för att studera skillnader mellan de mänskliga makrofagdifferentiering och polarisation

Monocyte-derived macrophages represent an important cell type of the innate immune system. Mouse models studying macrophage biology suffer from the ...

Bone Marrow-derived Macrophage Production

Härledd från benmärg Macrophage Production

Macrophages are critical components of the innate and adaptive immune responses, and they are the first line of defense against foreign invaders because ...

Isolation and Intravenous Injection of Murine Bone Marrow Derived Monocytes

Isolering och intravenös injektion av murin benmärg härledda Monocyter

As a subtype of leukocytes and progenitors of macrophages, monocytes are involved in many important processes of organisms and are often the subject of ...

Metabolic Characterization of Polarized M1 and M2 Bone Marrow-derived Macrophages Using Real-time Extracellular Flux Analysis

Metabolic karakterisering av polariserat M1 och M2 Benmärgs-härledda makrofager Användning av realtids Extracellulärt Flux Analys

Specific metabolic pathways are increasingly being recognized as critical hallmarks of macrophage subsets. While LPS-induced classically activated M1 or ...

Murine Hind Limb Long Bone Dissection and Bone Marrow Isolation

Murin bakbenen rörben Dissection och benmärg Isolering

Investigation of the bone and the bone marrow is critical in many research fields including basic bone biology, immunology, hematology, cancer metastasis, ...

Generation and Identification of GM-CSF Derived Alveolar-like Macrophages and Dendritic Cells From Mouse Bone Marrow

Generering och identifiering av GM-CSF Derived Alveolära liknande makrofager och dendritiska celler från benmärg från mus

Macrophages and dendritic cells (DCs) are innate immune cells found in tissues and lymphoid organs that play a key role in the defense against pathogens. ...

Culture of Macrophage Colony-stimulating Factor Differentiated Human Monocyte-derived Macrophages

Kultur av makrofag kolonistimulerande faktor Differentierad Human Monocyte-härledda makrofager

A protocol is presented for cell culture of macrophage colony-stimulating factor (M-CSF) differentiated human monocyte-derived macrophages. For initiation ...

Assessment of Antibody-based Drugs Effects on Murine Bone Marrow and Peritoneal Macrophage Activation

Bedömning av antikroppsläkemedel effekter på murina benmärg och Peritoneal makrofag aktivering

Macrophages are phagocytic innate immune cells, which initiate immune responses to pathogens and contribute to healing and tissue restitution. Macrophages ...