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Hier werden ausführliche Protokolle für die Kultivierung der murinen myeloid Precursor-32D/G-CSF-R Zell-Linie, Durchführung Virusinfektionen und Durchführung von Proliferation und Differenzierung Assays vorgestellt. Diese Zelllinie eignet sich für das Studium myeloische Zellentwicklung und die Rolle der Gene des Interesses an myeloischer Zellwachstum und Neutrophile Differenzierung.
Verständnis der hämatopoetischen Stammzellen und Vorläuferzellen Zelle Biologie hat wichtige Implikationen für regenerative Medizin und die Behandlung von hämatologischen Erkrankungen. Trotz der wichtigsten Daten, die Verwendung von in-Vivo -Modelle oder Primärkulturen erworben werden können, schränkt die niedrigen Fülle von hämatopoetischen Stamm- und Vorläuferzellen deutlich am Pool geeigneter Techniken für ihre Untersuchung. Daher ermöglicht die Verwendung von Zelllinien ausreichende Produktion von biologischem Material für die Durchführung der Vorführungen oder Tests, die große Zelle Zahlen erfordern. Hier präsentieren wir eine detaillierte Beschreibung, Auslesen und Interpretation von Proliferation und Differenzierung Assays, die für die Untersuchung der Prozesse, die in Myelopoiesis und Neutrophile Differenzierung verwendet werden. Diese Experimente beschäftigen 32D/G-CSF-R Zytokin abhängigen murinen myeloische Zelllinie, die besitzt die Fähigkeit zu proliferieren in Anwesenheit von IL-3 und G-CSF zu unterscheiden. Wir bieten Protokolle für den Umgang mit 32D/G-CSF-R Zellen optimiert und besprechen wichtige Gefahren und Nachteile, die die beschriebenen Tests und erwarteten Ergebnisse gefährden könnte. Dieser Artikel enthält außerdem Protokolle für Lentivirale und retroviralen Produktion, Titration und Transduktion 32D/G-CSF-R-Zellen. Wir zeigen, dass genetische Manipulation dieser Zellen eingesetzt werden kann, um erfolgreich funktionelle und molekulare Studien durchzuführen, die Ergebnisse, die mit primären hämatopoetischen Stammzellen und Vorläuferzellen Zellen oder in Vivo Modellen ergänzen können.
Die hämatopoetische Stammzellen und Vorläuferzellen Bevölkerung versorgt den Organismus mit einer Vielzahl von reifen Zellen, einschließlich der Zellen von der myeloid Abstammung (Neutrophile, eosinophile, Basophils und Monozyten). Der Prozess, der die Produktion von myeloid Zellen aus hämatopoetischen Stammzellen antreibt ist bekannt als Myelopoiesis und ausreichende Produktion von Reifen myeloische Zellen als Reaktion auf wechselnde Anforderungen ist eine Voraussetzung für den ordnungsgemäßen Umgang des Organismus mit stress Krankheiten, wie Infektionen und Blutverlust. Unzureichende Produktion von Reifen myeloische Zellen führen zu Unfähigkeit, Krankheitserreger, reduzierten Blutgerinnung und anderen lebensbedrohlichen Bedingungen1,2zu beseitigen. Darüber hinaus können Veränderungen im myeloid Abstammung Entwicklung auch hämatologischen malignen Erkrankungen, wie akute myeloische Leukämie (AML)3zugeordnet werden. Veränderungen in der Myelopoiesis können aus verschiedenen Gründen auftreten, wie z. B. Defekte Zelle Oberfläche Rezeptoren4, veränderten Ausdrucksformen der Transkription Faktoren5, Signalisierung Bahnen6, was Bildung Mutationen beeinträchtigt / Aktivierung der Onkogene7oder Inaktivierung von Tumor-Suppressor-Gene-8.
Verschiedene Methoden wurden entwickelt, um myeloischen Entwicklung zu untersuchen und beurteilen die Wirkung von bestimmten genetischen Veränderungen, die in diesem Prozess. Gemeinsame Ansätze zur Myelopoiesis Untersuchung beinhalten Primärzellen und transgenen Mäusen. Obwohl diese Modelle Erwerb von biologisch relevante Daten erlauben, haben sie bestimmte Einschränkungen. Die Verwendung von Primärzellen begegnet eine begrenzte Anzahl von Zellen und eine Sperrfrist von Kultur, Einengung der Möglichkeiten um die Genexpression und anschließende biologische oder biochemische Analyse zu ändern. Transgene Mäuse sind teuer und erfordern ein vernünftiges Maß an biologische Begründung. Darüber hinaus fügt arbeiten mit in Vivo Modellen einen Grad an Komplexität zu verstehen, die Rolle eines Gens von Interesse in einem bestimmten Prozess. Daher werden alternative Ansätze, diese Einschränkungen zu umgehen benötigt. Zell-Linien haben unbestreitbare Vorteile: (1) sie besitzen unbegrenzte Verbreitung Kapazität, die ermöglicht die Generierung von genug Material für biochemische und biologische Studien, (2) sie sind anfällig für genetische Manipulationen (Zuschlag, Ko, Überexpression), (3) die Kosten sind relativ gering, und (4) sie erlauben eine gewisse biologische Vereinfachung in bestimmten experimentellen Ansätze erforderlich.
Die elterliche IL-3 (Interleukin-3) abhängige 32D Zelllinie wurde 1983 von Greenberger und Kollegen durch Infektion der Knochenmarkzellen von C3H/HeJ Mäuse mit Freund murine Leukämie-Virus9gegründet. Mehreren 32D Klone wurden in der Literatur beschrieben: cl-239, cl-310und cl-10-11. Die 32D cl-3 Zellen erwiesen sich vermehren sich in IL-3 und Neutrophile Differenzierung bei der Behandlung mit Granulozyten-Kolonie Stimulation Faktor (G-CSF)10zu unterziehen. Im Gegenteil, waren 32D cl-10 Zellen, während IL-3 abhängige Wesen ursprünglich nicht in Reaktion auf die Behandlung von G-CSF Differenzierung. Im Jahr 1995 ausgestrahlt der Gruppe von Dr. Ivo Touw retrovirally 32D cl-10 Zellen mit Wildtyp und mutierte Formen von G-CSF Rezeptor (G-CSF-R), um funktionell wichtige Regionen dieses Rezeptors11zu ermitteln. Diese Studie ergab Generation von den 32D/G-CSF-R-Zellen, die in ähnlicher Weise abhängig von IL-3 sind, aber innerhalb von 6 bis 10 Tage nach dem Austausch des IL-3 mit G-CSF, Zellen aufhören zu vermehren und irreversibel in Reife Neutrophile unterscheiden. Diese Eigenschaften machen 32D cl-3 und 32D/G-CSF-R Zellen vereinfachte Modelle der murinen Neutrophile Differenzierung, die durch zwei klar definierte Wachstums- und Differenzierungsfaktoren - IL-3 und G-CSF moduliert werden kann. In den letzten Jahrzehnten haben mehrere Gruppen 32D/G-CSF-R-Zellen verwendet, um die Rolle bestimmter Gene Proliferation und Differenzierung myeloischer Zellen in Kultur12,13,14,15 studieren , 16, und G-CSF Signalisierung17,18zu studieren. Wichtig ist, die erzielten Ergebnisse mit dieser Zelllinie mit Primärzellen mit transgenen Mäusen16,19,20,21gewonnenen Daten korreliert. Daher glauben wir, dass 32D/G-CSF-R-Zellen, eine verbreitete und etablierte Modell, stellen ein wertvolles System myeloische Differenzierung zu studieren, die parallel mit anderen Ansätzen dieser Frage verwendet werden können.
Hier ausführliche Protokolle, die Handhabung der Zelllinie 32D/G-CSF-R beschreiben, welche Abdeckung Erweiterung, Differenzierung und Bewertung der Proliferation und Differenzierung der Zellen wird vorgestellt. Detaillierte Informationen für die genetische Veränderung von 32D/G-CSF-R-Zellen sind entweder durch Retroviren oder Lentivirale Transduktion sowie Protokolle für die Virus-Titration zur Verfügung gestellt. Darüber hinaus sind mehrere repräsentative Ergebnisse, die Anwendungsmöglichkeiten der 32D/G-CSF-R Zellen zeigen zur Verfügung gestellt.
Hinweis: Schritte beschreiben Erweiterung, Differenzierung und Transduktion 32D/G-CSF-R-Zellen unter präsentieren.
1. Vorbereitung
2. Ausbau und Wartung der 32D/G-CSF-R-Zellen
(3) Transduktion 32D/G-CSF-R-Zellen
(4) 32D/G-CSF-R Zell-Proliferation assay
(5) 32D/G-CSF-R Zell-Differenzierung assay
Proliferation und Differenzierung von Zellen 32D/G-CSF-R
Proliferation von Zellen 32D/G-CSF-R unter Pro-proliferative und pro-Differenzierung zu bewerten, wurden in Medien mit IL-3 und G-CSF, bzw. 32D/G-CSF-R Zellen kultiviert. Es wurde beobachtet, dass Zellen kultiviert in IL-3 enthaltenden Medium (10 ng/mL) etwa alle 24 h (Abbildung 2A) teilen. Auf Ersatz von IL-3 mit G-CSF (100 ng/mL) Verbreitung allmählich verlangsamt und nach 4 Tagen (Abbildung 2A) gestoppt. Darüber hinaus wurde der Differenzierung Zustand der Zellen in Anwesenheit von G-CSF mit May-Grünwald-Giemsa gefärbten Cytospun Zellen kultiviert bewertet. Es zeigte sich, dass am Tag 0 (vor Beginn der Behandlung von G-CSF) Zellen eine unreife Myeloblast-wie Morphologie, zeichnet sich durch einen großen Kern und eine dunkel Zytoplasma (Abb. 2 b) präsentieren. Im Laufe der Behandlung ist die nukleare verkleinert und die Form der Kern Änderungen an einen Mond-förmigen oder Donut-Form. Darüber hinaus das Zytoplasma wird vergrößert und verliert die dunkle violette Farbe. Nach 6 Tagen Behandlung mit G-CSF präsentieren Zellen Zeichen der vollen Neutrophile Differenzierung, gekennzeichnet durch einen lappenden Kern und einen leichten violetten Zytoplasma (Abb. 2 b). Die Differenzierung der Zellen 32D/G-CSF-R ist ein schrittweiser Prozess, wo nicht alle Zellen in Richtung Reife Neutrophile mit der exakt gleichen Geschwindigkeit entwickeln. Quantifizierung der Zellen in den verschiedenen Phasen im Laufe der Differenzierung (nämlich Explosion, Klosterturm differenzierte Zellen und Neutrophilen) ist in Abbildung 2 bdargestellt.
Murine Evi2b Zuschlag blockiert Neutrophile Differenzierung in 32D/G-CSF-R-Zellen
Für höhere EVI2B (virale Integrationsort Ecotropic 2 b) in 32D/G-CSF-R Zellen, 3 Evi2b-targeting (Sh2, Sh3, Sh4) und 1-targeting-silencing Kontrolle (NSC1) ShRNAs wurden entwickelt; Diese wurden in einen Lentivirale Vektor tragen eine GFP Reporter16geklont. 32D/G-CSF-R-Zellen wurden mit Kontroll- und Evi2bausgestrahlt-ShRNAs mit einer MOI von 10 zum Schweigen zu bringen. Zwei Tage nach Transduktion, wurden GFP+ (ausgestrahlt) Zellen sortiert und für den weiteren Experimenten erweitert. Für den Fall, dass der Sh3 und Sh4, EVI2B Erschöpfung 80 % erreicht, aber Sh2 konnte effizient Downregulate EVI2B Protein-Ebene, und diente daher als eine zusätzliche Kontrolle bezeichnet hier als nicht-silencing Control 2 (NSC2). Vier Tage nach Transduktion, Differenzierung und Proliferation Assays wurden in Anwesenheit von G-CSF durchgeführt und die Auswirkungen der Evi2b Herabregulation in diesen Prozessen wurden ausgewertet. Es wurde beobachtet, dass Evi2b-abgereicherte Zellen (Sh2, Sh3) nachhaltig Zellproliferation in Anwesenheit von GCSF, während der Kontrollzellen (NSC1 und NSC2) Verbreitung rund um Tag 4 (Abbildung 3A) reduziert. Weiter, Evi2b-schallgedämpfte 32D/G-CSF-R-Zellen produziert weniger zwischen- und Reife Neutrophile im Vergleich zu Kontrollzellen (Abb. 3 b). Bemerkenswert ist, zeigte Zellen ausgestrahlt mit NSC2, die Armen Evi2b Knockdown Effizienz unter Beweis gestellt, auch leichten Rückgang in der Anzahl der Reife Neutrophile (Abb. 3 b). Diese Daten wurden kürzlich erschienenen16.
BCR-ABL Schmelzverfahren Protein beeinträchtigt Neutrophile Differenzierung in 32D/G-CSF-R-Zellen
Es hat sich gezeigt, dass BCR-ABL Schmelzverfahren Protein myeloische Differenzierung beeinträchtigt, was zu einer umfangreichen Erweiterung der myeloischen Vorläuferzellen, die Ergebnisse in hämatopoetischen Ausfall während der akuten Phase von chronisch-myeloischer Leukämie25,26. Frühere Studien zeigten, dass erzwungene Ausdruck der BCR-ABL in 32D cl-3 Zellen in einem Block von Neutrophilen Differenzierung27,28geführt. Daher untersuchten wir, ob ähnliche mit der 32D/G-CSF-R Zell-Linie Ergebnisse konnten. 32D/G-CSF-R-Zellen wurden mit BCR-ABL oder Kontrolle MSCV retroviral Vektor tragen einen GLP-Reporter ausgestrahlt (MOI = 20). 2 Tage nach Transduktion, wurden GFP+ Zellen sortiert und für 2 Wochen im IL-3 enthaltenden Medium erweitert. Als nächstes wurden im Beisein von G-CSF Differenzierung Assays durchgeführt. Wir beobachteten, dass am Tag 0 (bevor die Zellen auf G-CSF enthaltenden Medium übertragen), MSCV kontrollieren und BCR-ABL mit dem Ausdruck 32D/G-CSF-R Zellen ähnliche Morphologie präsentiert, hauptsächlich aus unreifen myeloischen Blasten (Abbildung 4). Jedoch wir gezeigt, dass bei leerer Vektor ausgestrahlt Kontrollzellen Neutrophile Differenzierung nach 6 Tagen von G-CSF Behandlung unterzog (Herstellung von 11,5 % der Reifen Neutrophilen und 56,4 % der Klosterturm differenzierten Zellen), keine Reifen Neutrophilen entstanden aus BCR-ABL-ausgestrahlt 32D/G-CSF-R Zellen (Abbildung 4). Konsequent, blieb der Anteil der unreifen Explosion in BCR-ABL mit dem Ausdruck ihrer Zellen in G-CSF auf den Prozentsatz der Explosion in IL-3 Bedingungen auf ähnlichem Niveau.
Abbildung 1: Repräsentative Bilder von unterschiedlichen 32D/G-CSF-R Zelle Morphologie. 32D/G-CSF-R Zellen morphologisch als Explosion eingestuft werden, Klosterturm differenzierte Zellen und Reife Neutrophile. Beschreibung finden Sie unter Tabelle 4 .
Abbildung 2: Proliferation und Differenzierung von Zellen 32D/G-CSF-R. (A) Verbreitung von 32D/GCSFR Zellen in 10 ng/mL IL-3 (schwarze Linie) oder 100 ng/mL G-CSF (blaue Linie) mit Medium. Die x-Achse repräsentiert Tagen der Behandlung. Die y-Achse zeigt sich in logarithmischen Skala (Log2) und gibt die Anzahl der Zellen × 105. Ergebnisse sind Mittelwerte von 3 unabhängigen Experimenten. Fehlerbalken zeigen Standardabweichung. (B) Differenzierung der Zellen 32D/G-CSF-R in G-CSF-haltigen Medium (100 ng/mL). Im oberen Bereich die Pie-Plots zeigen Prozentsatz der Blasten (schwarz), Klosterturm differenzierten Zellen (rosa) und Neutrophile (rot) in der Kultur nach 0, 2, 4 und 6 Tagen von G-CSF Behandlung. Der untere Bereich enthält repräsentative Bilder von Cytospun Zellen aus dem jeweiligen Zeitpunkten mit May-Grünwald-Giemsa gefärbt. Ein Minimum von 100 Zellen wurden für jeden Zeitpunkt ausgewertet.
Abbildung 3. Evi2b zum Schweigen zu bringen, sperrt Neutrophile Differenzierung in 32D-G-CSF-R-Zellen. (A) Verbreitung der Evi2b-zum Schweigen gebracht (orange Linie) und Kontrolle (schwarze Linien) 32D/G-CSF-R Zellen in 100 ng/mL G-CSF enthaltenden Medium. Die x-Achse repräsentiert Tagen der Behandlung. Die y-Achse zeigt sich in logarithmischen Skala (Log2) und gibt die Anzahl der Zellen × 105. Die Ergebnisse zeigen ein repräsentatives Ergebnis von 3 unabhängigen Experimenten. (B) Bewertung der Differenzierung der 32D/G-CSF-R Zellen ausgestrahlt mit Evi2b-Stummschaltung und Kontrolle ShRNAs in G-CSF-haltigen Medium (100 ng/mL) mit May-Grünwald-Giemsa Färbung der Cytospun Zellen. Im oberen Bereich die Pie-Plots zeigen Prozentsatz der Blasten (schwarz), Klosterturm differenzierte Zellen (rosa) und neutrophilen Granulozyten (rot) in Kultur. Die unteren Platten enthalten repräsentative Bilder von Cytospun Zellen. Differenzierung wurde am 7. Tag der Differenzierung beurteilt. Mindestens 100 Zellen wurden für jede Bedingung ausgewertet.
Abbildung 4. Überexpression des BCR-ABL Schmelzverfahren Protein beeinträchtigt Differenzierung von Zellen 32D/G-CSF-R. Bewertung der Differenzierung von Zellen 32D/G-CSF-R ausgestrahlt entweder mit MSCV oder BCR-ABL Fusionsgen in G-CSF-haltigen Medium (100 ng/mL). Obere Torte-Darstellungen zeigen Anteil der Blasten (schwarz), Klosterturm differenzierte Zellen (rosa) und Neutrophile (rot) am 6. Tag der Differenzierung. Die unteren Platten zeigen repräsentative Bilder von Cytospun Zellen mit May-Grünwald-Giemsa gefärbt. Mindestens 100 Zellen wurden für jeden Zeitpunkt ausgewertet.
Virus V [µL] | Anzahl der vergoldeten Zellen | GFP+ % | Zellzahl GFP+ | Linear? | TU/mL | Durchschnitt (TU/mL) |
1 | 100 000 Einwohner | 1,83 | 1 830 | Ja | 1 830 000 | 2 350 000 |
5 | 100 000 Einwohner | 12.9 | 12 900 | Ja | 2 580 000 | |
10 | 100 000 Einwohner | 26.4 | 26 400 | Ja | 2 640 000 | |
50 | 100 000 Einwohner | 71,4 | 71 400 | Nein | ||
100 | 100 000 Einwohner | 85,1 | 85 100 | Nein | ||
500 | 100 000 Einwohner | 85,6 | 85 600 | Nein |
Tabelle 1. Virale Titer-Bestimmung für GLP-Reporter mit Vektoren. Beispiel für Daten, die mit dem MSCV Retrovirus und Berechnung durchgeführt, um die virale Titer zu schätzen. Virale Titer wurde basierend auf Anzahl der GFP+ Zellen erworben, wenn gewisse Virus angewendet wurde berechnet. Der Virusmenge zur Infektion sollte einer linearen Korrelation mit dem Prozentsatz der GFP+ Zellen gemessen. TU: Umwandlung Einheiten.
Rohr | Rohr-Beschreibung | DMEM + 10 % FBS | Virus | Gesamtvolumen | Verdünnungsfaktor |
(ΜL) | (ΜL) | (ΜL) | |||
1 | Verdünnung 1 | 1485 | 15 µL virale Lager | 1500 | 1 x 10-2 |
2 | Verdünnung 2 | 1350 | 150 µL Rohr 1 | 1500 | 1 x 10-3 |
3 | Verdünnung 3 | 1350 | 150 µL Rohr 2 | 1500 | 1 x 10-4 |
4 | Verdünnung 4 | 1350 | 150 µL Rohr 3 | 1500 | 1 x 105 |
5 | Verdünnung 5 | 1350 | 150 µL Rohr 4 | 1500 | 1 x 106 |
Tabelle 2: Virale Titer-Bestimmung für Puromycin Reporter mit Vektoren. Virale Verdünnung Strategie der viralen Titer in Puromycin mit Vektoren zu bestimmen. Tabelle 5 Rohre vorbereiten (1-5), eine serielle Verdünnung der viralen Aktie enthalten. Rohr 1 enthält 1485 µL DMEM + 10 % FBS und 15 µL des produzierten Virus, Bereitstellung von 1 × 102 verdünnt Virus. Rohr 2 enthält 1350 µL DMEM + 10 % FBS und 150 µL des 1 × 102 verdünnt Virus (u 1), Bereitstellung von 1 × 103 verdünnten Virus. Rohr 3 enthält 1350 µL DMEM + 10 % FBS und 150 µL des 1 × 103 verdünnt Virus (u 2), Bereitstellung von 1 × 104 verdünnten Virus. Schlauch 4 enthält 1350 µL DMEM + 10 % FBS und 150 µL des 1 × 104 verdünnt Virus (Röhre 3), Bereitstellung von 1 × 105 verdünnten Virus. Tube 5 enthält 1350 µL DMEM + 10 % FBS und 150 µL des 1 × 105 verdünnt Virus (Rohr 4), Bereitstellung von 1 × 106 verdünnten Virus. 1 ml aus Rohren 1-5 wird verwendet, um Titer das Virus.
Zelle zählt (X = Anzahl der Zellen pro ml) | |||||||
Tag 0 | Tag 1 | Tag 2 | Tag 3 | Tag 4 | Tag 5 | Tag 6 | |
Beispiel 1 | x0 | x1 | x2 | x3 | x4 | x5 | x6 |
Verdünnung (d) (y = Volumen der Zellen für replating [mL]; Z = Endvolumen [mL]) | |||||||
Tag 0 | Tag 1 | Tag 2 | Tag 3 | Tag 4 | Tag 5 | Tag 6 | |
Beispiel 1 | d0= 1 | d1= y1Standardfall1 | d2= y2Standardfall2 | d3= y3Sektorenanzahl3 | d4= y4Sektorenanzahl4 | d5= y5Standardfall5 | |
Insgesamt Zellzahl | |||||||
Tag 0 | Tag 1 | Tag 2 | Tag 3 | Tag 4 | Tag 5 | Tag 6 | |
Beispiel 1 | x0 | x 1/d0 | x2/d1 | x3/d2/d1 | x4/d3/d2/d1 | x5/d4/d3/d2/d1 | x6/d5/d4/d3/d2/d1 |
Tabelle 3. Wachstum Kurve Generation. Die Tabelle beschreibt Gleichungen für Beurteilung der Proliferationsrate 32D/G-CSF-R-Zellen erforderlich.
Kern | Zytoplasma | |
Blasten | Dunkle, Runde | Dunkle, fast nisht zu unterscheidend von Kern |
Halbfertigteile differenzierte Zellen | Änderungen im nuklearen Form, oft Donut-wie ausgesprochen oder mondähnliche geformt | Leichter, unterscheidbar Zytoplasma |
Reife Neutrophile | Lappenden Kern; fast keine Verbindungen zwischen den Läppchen | Leichte Zytoplasma |
Tabelle 4. 32D/G-CSF-R Zellmorphologie während Neutrophile Differenzierung. Die Tabelle fasst die wichtigsten morphologischen Merkmale ermöglicht Unterscheidung von unreifen Blasten, Klosterturm differenzierte Zellen und Reife Neutrophile. Kern- und zytoplasmatischen Eigenschaften werden beschrieben. Siehe Abbildung 1 für repräsentative Bilder.
Die Wahl von einem experimentellen Modell ist eines der wichtigsten Themen in der Forschung. Obwohl primäre tierische und menschliche Zellen geglaubt werden, um die biologisch relevanten Daten zu produzieren, diese Modelle können beinhalten ethische Bedenken und sind oft teuer und/oder anspruchsvolle Isolierung/Kultivierung Verfahren zugeordnet. Primäre Zellen sind in Stückzahlen begrenzt und es ist schwer sie genetisch zu manipulieren. Darüber hinaus stellen primäre Zellen eine heterogene Bevölkerung setzt sich aus verschiedenen Zelltypen, die Daten Auslegung29erschweren können. Im Gegensatz dazu Zell-Linien bieten eine nahezu unbegrenzte Quelle von biologischem Material, sind kostengünstig und erlauben, um die ethischen Fragen zu umgehen. Allerdings ist es wichtig zu berücksichtigen, dass Zelle Linien gelten als ein künstliches experimentelle System werden die genetisch und phänotypisch unterscheiden sich von ihr Gewebe von Ursprung. Dennoch Zellinien in Kombination mit anderen experimentellen Ansätzen, ein wertvolles Modell zur Erzeugung von reproduzierbaren und biologisch relevante Daten liefern.
Die 32D/G-CSF-R Zell-Linie sowie 32D cl-3 Zellen sind etabliert und verbreitet Kultur Zellmodelle murinen Neutrophile Differenzierung14,15,24,30. Mehrere Forschergruppen haben diese Zellen verwendet, um die Rolle bestimmter Gene Myelopoiesis bewerten und erzielten Ergebnisse, die mit Daten in Vivo Modellen und Primärzellen16,31korreliert. Hier bieten wir ein Protokoll für den Umgang mit der 32D/G-CSF-R Zell-Linie, jedoch ähnliche Verfahren zur Kultivierung und Manipulation 32D cl-3 Zellen angewendet werden können. Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, dass verschiedene Chargen der 32D cl-3 Zellen in verschiedenen Labors verwendet vorliegenden Unterschiede im Karyotyp, was darauf hindeutet, dass verschiedene Gruppen mit ihren eigenen Subclones32arbeiten könnte. Basierend auf dieser Beobachtung, vermuten wir, dass genetischer Variabilität könnte ebenso im 32D/G-CSF-R Zellen vorhanden sein, und dies muss berücksichtigt werden, beim Vergleich der Ergebnisse von verschiedenen Forschungsgruppen erhalten. Alternative Kultur Zellmodelle 32D/G-CSF-R-Zellen sind verewigt hämatopoetischen Vorläuferzellen Linien22,33,34,35,36. Dieser Ansatz ist sinnvoll, wenn große Vorläuferzellen Ausbau erforderlich, zum Beispiel zur ist Protein-Interaktionen22zu studieren. 32D/G-CSF-R Zellen von Vorteil ist, dass verewigt Stammväter aus gentechnisch veränderten Maus erzeugt werden können zwar die Zeit, um die Linie zu etablieren beträchtlich lange37. Darüber hinaus, Bearbeitung und Manipulation von Knochenmark verewigt Stammväter erfordert mehr Sachverstand als 32D/G-CSF-R-Zellen.
Um den Leser mit dem 32D/G-CSF-R-Modell in der ersten Jahreshälfte die repräsentativen Ergebnisse vertraut zu machen haben wir bewiesen, Proliferation und Differenzierung Kinetik der 32D/G-CSF-R-Zellen in Anwesenheit von IL-3 und G-CSF. Repräsentative Bilder zeigen die Morphologie der Zellen in IL-3 wuchernden Bedingungen sowie zu verschiedenen Zeitpunkten der GCSF-induzierte Differenzierung wurden vorgestellt. Wir bewertet Neutrophile Differenzierung durch morphologische Analyse, aber es wurde berichtet, dass 32D cl-3-Zell-Differenzierung von durchflusszytometrischen Analyse mit Hilfe der CD11b Zelle Oberfläche Marker27,31bestimmt werden kann, 38,39. Unser Wissen und Know-how ist CD11b nicht hochreguliert während Neutrophile Differenzierung von Zellen 32D/G-CSF-R. Für Standardisierung in die 32D/G-CSF-R Verbreitung Assays beschäftigten wir handelsübliche IL-3. Allerdings haben wir beobachtet, dass Zellen auch in selbst gebastelten IL-3, produziert wie von Bürgermeister und Kollegen22beschrieben zu vermehren. Um ein hohes Maß an G-CSF-induzierte Neutrophile Differenzierung zu erhalten, ist es wichtig zu bedenken, dass die Fähigkeit der Differenzierung der 32D/G-CSF-R Zellen beeinträchtigt sein kann, wenn Zellen ab einer Konzentration von 1 × 106 Zellen/mL kultiviert werden. Darüber hinaus können den Grad und die Geschwindigkeit der Differenzierung der Serum-Zusammensetzung betroffen sein. Daher empfiehlt es sich, die Fähigkeit der Differenzierung der 32D/G-CSF-R Zellen in mehreren FBS Chargen zu testen, und wählen diejenige, die die Entwicklung der Reifen Neutrophilen auf 6 bis 9 Tage der Kultur in Anwesenheit von G-CSF besser unterstützt.
Wir stellten zwei repräsentative Experimente zeigen Möglichkeiten zur Untersuchung der Rolle von bestimmten Proteinen in myeloische Differenzierung (Abbildung 3 und Abbildung 4). Wir haben gezeigt, dass Downregulation der EVI2B, ein transmembranen Protein in hämatopoetischen Zellen exprimiert führt auf einen Block der myeloischen Differenzierung in 32D/G-CSF-R-Zellen. Diese Daten wurden vor kurzem von unserer Fraktion, in Kombination mit Tests durchgeführt mit Primärzellen und Evi2b Knockout Mäuse16veröffentlicht. Zweitens haben wir den Effekt der BCR-ABL, ein Fusionsprotein aus der genetischen Translokation t(9,22) (q34; q11), auf Neutrophile Differenzierung der Zellen 32D/G-CSF-R. Diese Translokation wurde ursprünglich bei Patienten mit chronisch-myeloischer Leukämie40,41identifiziert. Es zeigte sich bisher diesen Ausdruck des BCR-ABL-Fusion-Oncoprotein 32D cl-3 Zellen führt zu einer myeloischen Differenzierung Verhaftung27,28. Hier haben wir bewiesen, dass BCR-ABL-Überexpression ähnliche Auswirkungen auf 32D/G-CSF-R-Zellen hat. In beiden Experimenten präsentiert hier (betreffend Evi2b Downregulation und BCR-ABL-Überexpression), genetische Modifikation von 32D/G-CSF-R Zellen erfolgte durch virale Transduktion, führt zu stabilen Genexpression. Die Wahl der retroviralen gegen Lentivirale Lieferung betrifft nicht die Proliferation und Differenzierung von Zellen 32D/G-CSF-R. Lentivirale Infektion ist jedoch effizienter als retrovirale Transduktion aufgrund des Vorhandenseins von endogenen Retroviren in 32D/G-CSF-R-Zellen. Unserer Erfahrung nach ist die Transfektion von diesen Zellen unter Verwendung von standard lipophilen Reagenzien nicht effizient. Allerdings, wenn vorübergehende Konstrukt Ausdruck benötigt wird, Transfektion durch Elektroporation ist ein geeigneter Ansatz42,43,44. Hier präsentierten wir Genmanipulation 32D/G-CSF-R-Zellen, gefolgt von GFP sortieren und bulk-Analyse der infizierten Zellen. Jedoch könnte gegebenenfalls einzelne Zelle sortieren eingesetzt werden, einzelne Zelle Klone als zuvor gemeldeten12,45zu generieren.
Neben der Proliferation und Differenzierung-Assays sind 32D/G-CSF-R-Zellen eingesetzt, um erfolgreich die Rolle bestimmter Proteine in der Zelle Migration und Apoptose13,46,47,48 bestimmen . Weiter, die Linie 32D/G-CSF-R wurde zur Zytokin unabhängiges Wachstum vermittelt durch Onkoproteine19,20bestimmen. Eine weitere ist häufig verwendete Zytokin Unabhängigkeit zu studieren Ba/F3 Zellen21,49. BA/F3 ist eine IL-3 abhängige murinen Zelllinie C3H Maus Stamm ähnlich 32D/G-CSF-R Zellen abgeleitet. Obwohl beide Systeme eingesetzt werden, können um unabhängige Verbreitung Zytokin studieren, unterscheiden Ba/F3 Zellen schlecht in Anwesenheit von G-CSF.
Insgesamt empfehlen wir, dass 32D/G-CSF-R Zellen, obwohl weniger bevorzugt als Primärzellen, bieten mehrere Vorteile einschließlich unbegrenzte Verbreitung Kapazität und einfache Handhabung. Wir glauben, dass für die Erzeugung von verlässlichen Daten, Experimente in 32D/G-CSF-R Zellen mit Daten, die durch alternative experimentelle Ansätze wie murinen Modellen und Primärkulturen ergänzt werden sollte.
Die Autoren haben nichts preisgeben.
Die Autoren danken Prof. Ruud Delwel und Prof. Ivo Touw für die uns mit der 32D/G-CSF-R Zell-Linie und Prof. Daniel G. Tenen für die uns mit der Bosc23-Zell-Linie. Diese Arbeit wurde unterstützt durch Zuschüsse der Grant-Agentur der Tschechischen Republik (GACR 15-03796S und GACR 17-02177S), MA-J, unterstützt vom Institut für Molekulargenetik der Tschechischen Akademie der Wissenschaften (RVO 68378050), MA-J, ein GA-UK-Stipendium (Projekt Nr. 341015) Charles Universität in Prag zu MK und ein GA-UK-Stipendium (Projekt Nr. 1278217) von Charles Universität in Prag, PD.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
RPMI 1640 powder medium | Merck, Kenilworth, NJ, USA | T 121-10 | without NaHCO3, with L-glutamine |
DMEM | Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA | 15028 | |
Opti-MEM I Reduced Serum Medium | Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA | 31985-047 | L-Glutamine, Phenol Red |
Fetal bovine serum (FBS) | PAA Laboratories (GE Healthcare,Chicago, IL, USA) | MT35011CV | For differentiation of 32D/G-CSF-R cells |
Fetal bovine serum (FBS) | Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA | 10270 | Used for culturing HEK293T, NIH3T3, BOSC23 cells |
Penicillin | Sigma-Aldrich (Merck, Kenilworth, NJ, USA) | P3032 | |
Streptomycin | Sigma-Aldrich (Merck, Kenilworth, NJ, USA) | S9137 | Streptomycin sulfate salt powder |
Gentamicin | Sigma-Aldrich (Merck, Kenilworth, NJ, USA) | G1914 | |
murine IL-3 | PeproTech, Rocky Hill, NJ, USA | 213-13 | |
human G-CSF | PeproTech, Rocky Hill, NJ, USA | 300-23 | |
Polyethylenimine | Polyscience, Warrington, PA, USA | 23966 | Linear, MW 25,000 (PEI 25000) |
Polybrene | Sigma-Aldrich (Merck, Kenilworth, NJ, USA) | H9268 | |
Trypsin | VWR Chemicals, Radnor, PA, USA | 0458 | |
EDTA | Sigma-Aldrich (Merck, Kenilworth, NJ, USA) | E5134 | |
Crystal violet | Sigma-Aldrich (Merck, Kenilworth, NJ, USA) | C0775 | |
Trypan blue | Sigma-Aldrich (Merck, Kenilworth, NJ, USA) | T6146 | |
Dimethyl sulfoxide (DMSO) | Sigma-Aldrich (Merck, Kenilworth, NJ, USA) | D2650 | |
May-Grünwald Giemsa | DiaPath, Martinengo, BG, Italy | 10802 |
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