Method Article
Süzülen makrofajlar dolaşımdaki öncüllerden yetişkin dokulara sürekli olarak işlenirken, yerleşik makrofajlar, gelişme sırasında dokularını tohumlamakta ve burada progenitörlerden başka girdiler almadan korunmaktadırlar. Yerleşik makrofajların öncüleri yakın zamanda tanımlandı. Burada, yerleşik makrofaj öncüllerinin genetik kader haritalaması için yöntemleri sunuyoruz.
Makrofajlar bağışıklık sisteminin doğuştan gelen kolundan profesyonel fagositlerdir. Kararlı durumda, sabit makrofajlar erişkin dokularda bulunurlar ve burada enfeksiyon ve doku hasarının ön hatları olarak görev yaparlar. Diğer bağışıklık hücreleri, kemik iliğinde bulunan hematopoietik kök ve progenitör hücrelerden (HSPC) sürekli olarak yenilenirken, ikamet makrofajları olarak bilinen bir makrofaj serisinin, kemik iliği HSPC'leri girilmeden dokularda kendini idame ettirdiği gösterilmiştir. Bu soydan beyinde mikroglia, karaciğerde Kupffer hücreleri ve epidermide Langerhans hücreleri örneklenmektedir. Bağırsak ve kolon lamina propriası, HSPC'den bağımsız ikamet makrofajlarından yoksun olan tek erişkin dokudur. Yakın tarihli araştırmalar, yerleşik makrofajların, fetal hematopoietik kök hücrelerden (HSC) farklı progenitör (ler) den kaynaklanan ekstra embriyonik yolk kesesi hematopoezlerinden kaynaklandığını tespit etmiştir. Yolk kesesi kesin hematopoezisi arasındaRythromyeloid progenitörler (EMP) hem eritroid hem de myeloid hücrelere, özellikle ikamet makrofajlarına neden olur. ÇYP gelişme E8.5 ve E10.5 günleri arasında yolk kesesi içinde üretilir ve sirkülasyon bağlı olduğu yerde fetal karaciğere göç ederler; burada en azından E16.5'e kadar genişler ve ayırt edilirler. Onların soyları eritrositler, makrofajlar, nötrofiller ve mast hücreleri içerir, ancak sadece EMP'den türeyen makrofajlar dokularda yetişkinliğe kadar ısrarcı kalırlar. ÇÇ gelişinin geçici doğası ve HSC üretimi ile zamansal örtüşme, bu öncüllerin analizini zorlaştırır. Akış sitometrisi vasıtasıyla in vivo olarak EMP ve EMP türevi hücreleri karakterize etmek için makrofaj sitokin reseptörü Csf1r promotörünün ekspresyonuna dayanan bir tamoksifen-uyarılabilir kader eşleme protokolü kurduk.
Gelişmekte olan birkaç ardışık ama örtüşen hematopoietik progenitör dalgaları vardır, bunların miyeloid nesli yetişkinliğe kalmaktadır. İlk olarak, tek başlı "ilkel" öncüller , E7.5-E8.25 arasındaki fare yumurta sarısı 1 , 2'de ortaya çıkar ve herhangi bir monositik ara madde olmadan embriyonik makrofajlara yol açar. İlkel progenitörlerden türetilen makrofajların yetişkin beyinde devam edip etmediği, yoksa mikroglia aktif bir sorunun konusudur. İkincisi, Eritrom-Myeloid Öncüleri (EMPs) E8.5'teki yolk kesesinde ortaya çıkarlar, kan dolaşımına girerler ve embriyonu kolonize ederler. EMP'ler, Runx1'e bağımlı endotel-to-hematopoietik geçiş 3 , 4'te yumurta sarısı hemogenik endotelden ortaya çıkar. EMP yolk kesesi içinde makrofajlar ayırt mümkün olmakla birlikte, aynı zamanda, embriyonik gün (E) 9 5 ve ayırıcı fetal karaciğer kolonizeEritrositler, megakaryositler, makrofajlar, monositler granülositleri ve mast hücreleri haline gelin 6 . ÇYP'lerden kaynaklanan makrofajlar gelişimsel ve erişkin dokularda proliferatif kapasite gösterir. EMP'den türeyen makrofajların, farklılaşmanın monosit safhasını bypass edip etmediği, farklılaşma yolları hakkında çok az bilginin olduğu için hala tartışmalıdır. 7 , 8 . Son olarak, Hematopoietik Kök Hücreler (HSC), E10.5'te aorta-gonad-mesonefroz bölgesinden uygun embriyo içerisinde ortaya çıkar ve fetal karaciğere göç eder. Uzun vadeli repopülasyon kapasitesine sahip HSC'ler yalnızca E11'den sonra (42 somite çift aşamasında) algılanır 9 . Orada, genişletmek ve kesin hematopoez doğum sonrası yaşamın 10 süresince kan hücresi üretiminin baskın siteyi olur kemik iliği geçiş başlayana kadar E12.5 ayrılırlar.
SpAtıonal ve temporal örtüşmenin yanı sıra paylaşılan immüno-fenotipik belirteçler, embriyonik hematopoietik progenitörlerin bu dalgalarının spesifik katkılarını ayırt etme kabiliyetimizi engellemiştir. Hem EMP hem de HSC Runx1'e bağımlı bir şekilde üretilirken ve diğerleri arasında Myb ve büyüme faktörü reseptörü Csf1r (Koloni Uyarıcı Faktör 1 Alıcı, ayrıca Makrofaj Kolonisi Uyarıcı Faktör Alıcı olarak da bilinir) ifade ederken, EMP'ler Hem in vitro hem de in vivo olarak lenfoid potansiyellerinin bulunmaması, uzun dönem repopulasyon potansiyelinin olmaması ve soyu markörü Sca- 11'in yüzey ekspresyonunun eksikliği nedeniyle. Genetik kader haritalama modelleri, embriyonik öncüleri bir hücreye spesifik ve zamana özgü biçimde hedeflemeye izin verdiklerinden, makrofaj ontogenezini karakterize etmek için gereklidir. Burada, iki soy arasındaki ayrım yapmak için laboratuvarımızda kullanılan kaderi haritalama protokolünü sunuyoruzYetişkin dokuların çoğunda bulunan makrofajların: HSC kaynaklı sızıntı makrofajları ve HSC'den bağımsız ikamet makrofajları.
Doku ikamet makrofajları, sitokin reseptörü Csf1r 12'yi eksprese eden Myb'den bağımsız öncü hücrelere geri izlenir ve üç tamamlayıcı kader-haritalama stratejisi 6 kullanarak E8.5-E10.5'deki embriyo içerisinde bulunur. Fetal HSC'leri etiketlemeden yolk sac hematopoez araştırmak için, 'geliştirilmiş' Cre rekombinazın tamoksifenle uyarılabilir bir füzyon proteini ve iki fare östrojen reseptörü (Mer-iCre-Mer) kontrolünün altında olan bir transgenik suş Csf1r MeriCreMer kullanıyoruz . Csf1r destekçisi. Dolayısıyla, Cre rekombinaz, sınırlı bir zaman aralığı boyunca CSF1R eksprese eden hücrelerde aktif olacaktır. Bir lox-STOP-lox kasetinin (Rosa26 LSL-eYFP ) aşağı akışta bir flüoresan proteini içeren bir muhabir suşuyla kullanıldığında, kalıcılığa yol açacaktırIndüksiyon zamanında mevcut olan hücrelerin genetik etiketlenmesi ve aynı zamanda soylarının genetik etiketlenmesi. E8.5 aktif formda tamoksifen, 4-hidroksitamoksifen (OH-TAM) uygulaması, yumurta sarısı unipotent "ilkel" öncüleri veya fetüs HSC'leri etiketlemeden, EMP'leri ve makrofajları etiketlemektedir. Böylece, embriyonik gelişim sırasında EMP'lerin ve bunların yavrularının immünofenotiplerini karakterize ettik ve aynı zamanda sarı kese kaynaklı makrofajların yetişkin makrofaj havuzlarına katkısını de değerlendirdik. İlkel atadan türetilen makrofajların bu yaklaşımı kullanarak da etiketlendiğini ve yetişkin makrofaj havuzlarına katkıda bulunup katkı sağlayamayacaklarını karakterize etmek için daha fazla çalışma gerekmektedir.
Hayvan prosedürleri Institut Pasteur (CETEA) onaylı kurumsal hayvan bakım ve kullanım komitesine uygun olarak gerçekleştirildi.
1. Csf1r MeriCreMer Rosa LSL-YFP Embriyolarında Utero Pulse Etiketleme
Fare ağırlığı (g) | Karışımdan enjekte edilecek toplam hacim (μL) |
25 | 281 |
26 | 292 |
27 | 303 |
28 | 315 |
29 | 326 |
30 | 338 |
31 | 348 |
32 | 360 |
33 | 371 |
34 | 382 |
35 | 394 |
Tablo 1: 4-OH-tamoksifenin (OH-TAM) enjeksiyon hacmi. E8.5'de tek bir enjeksiyon için hacim başına 75 μg (vücut ağırlığı) OH-TAM'ın, g progesteron başına 37.5 μg takviye edilmesi için gereken hacim.
2. Yolk Sac (YS) ve Fetal Karaciğerin (FL) Diseksiyonu
NOT: Embriyoları manipüle ederken, uzun vadeli kültür için kullanılacaksa, sert steril teknikler gerekli değildir. Yine de, çalışma alanı temiz ve emici kağıtların altında folyo ile kaplanmalıdır.
3. Akış Sitometrisi için Embriyonik Dokuların İşlenmesi
4. Yüzey Antijen Boyaması
Antikorun hacmi (μL) (Nihai Hacim 50 uL) | ||||||||
Antikor | Klon | Antikor Karışımı | FMO CD45.2 | FMO CD11b | FMO F4 / 80 | FMO AA4.1 | FMO Kiti | FMO Ter119 |
Anti-CD45.2 | 104 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Anti-CD 11 b | M1 / 70 | 0.5 | 0.5 | 0 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
Anti-F4 / 80 | BM8 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
Anti-AA4.1 | AA4.1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
Anti-Kit | 2B8 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0 | 0.5 |
Anti-Ter119 | Ter119 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0 |
FACS tamponu | 45,5 | 46.5 | 46 | 46.5 | 46.5 | 46 | 46 |
Tablo 2: Boyama için kullanılan antikorların hacmi ve Floresan eksi bir (FMO) kontroller. Nihai 50 μL hacim için gereken antikorun hacmi (μL).
5. ÇYP'lerin ve YS kaynaklı makrofajların Akış Sitometri ile tanımlanması
NOT: Bu protokol, bir 4 lazer akış sitometresi eq405 nm Violet lazer, 488 nm Blue lazer, 562 nm Yellow lazer ve 638 nm Red lazer ile empoze edildi.
Genetik kader eşleştirmesi, bir Rosa26-LSL-eYFP raportörü taşıyan erkeklerle çiftleştirilen Csf1r-Mer-iCre-Mer dişilerinde E8.5 OH-TAM ile idare edilerek gerçekleştirildi. OH-TAM'ın varlığında, durdurma kasetinin eksizyonu, Csf1r'yi ifade eden hücrelerde YFP'nin kalıcı şekilde eksprese edilmesine yol açar. İki hematopoietik dokuyu topladık: yolk kesesi ve fetal karaciğer ve E10.5 embriyolarından alınan hematopoietik olmayan bir doku, nöroektoderm. Tek hücreli süspansiyonlar, enzimatik ve mekanik ayrışma ile elde edildi ve numuneler, floresan-çiftli antikorlarla boyandıktan sonra akış sitometrisi ile analiz edildi. Ölü hücrelerin ve çiftlerin hariç tutulduktan sonra tek hücre süspansiyonları analiz edildi ( Şekil 1 ). Tüm kapılar Floresan Eksi Bir (FMO) kontrolleri kullanılarak tanımlandı. Analizin netliğini arttırmak için ayrıca bir eritrosit dışlama (Ter119 + hücreleri) yapılması önerilir ( Şekil 1B ). Hücre yüzey markörleri Kit (progenitör markör) ve CD45 (hematopoietik hücreler markörü) kullanarak, üç hücre popülasyonunu birbirinden ayırt ettik: Kit + CD45 neg ; Kit + CD45 düşük ve Kit negatif CD45 + ( Şekil 1 ). Progenitörler ayrıca AA4.1 ekspresyonuna dayanarak analiz edildi ( Şekil 2-4 ). Gerçekten de, AA4.1 koloni oluşturan deneylerinde 15 de gösterildiği gibi, sarısı kesesinde erythromyeloid progenitorlarda progenitör nüfusun zenginleşmesine izin verir, bir yüzey markörüdür. İlgili popülasyonlar belirlendikten sonra histogramları kullanarak her popülasyonda YFP etiketleme verimliliğini nicelleştirdik. Yolk sac Kit + öncüleri arasında hem CD45 neg ( Şekil 2A ) hem de CD45 düşük ( Şekil 2B ) hücre popülasyonları AA4.1 + YFP + hücreleri içerir. Bununla birlikte, AA4.1 + YFP + CD45 düşük progenitör popülasyonunda bulunur ( Şekil 3B ve 4B ). Beyin aktif hematopoez alanı olmadığından, bu dokuda bulunan ataları, dolaşımdaki progenitörlere karşılık gelebilir. Bu aynı zamanda yolk kesesinden fetal karaciğere ve periferik dokulara göç ederken progenitör olgunlaşması sürecini önerir. Kit + öncüleri önce CD45 ekspresyonuna bakılmaksızın AA4.1'i eksprese eder, ancak dolaşıma ulaştıklarında ve fetüs karaciğerlerinde, tüm AA4.1 + YFP + öncüleri, saptanabilir hücre yüzeyi CD45 seviyelerini ifade eder. F4 / 80 parlak CD11b + olarak tanımlanan makrofajlar Kit neg CD45 + kapısında bulundu ( Şekil 2-4 ). E10.5 yumurta sarısı, karaciğer ve beyindeki makrofajlar verimli bir şekilde etiketlendi (F4 / 80 parlak CD11b + hücrelerinin% 60 ila 80'i YFP + idi ) b Ya E8.5'te tek OH-TAM uygulaması ( Şekil 2C , 3C ve 4C ).
Altlıklar arasındaki etiketleme verimliliğini karşılaştırmak için, rekombinasyon etkinliği için dahili bir kontrol kullanılması önerilir. OH-TAM rahim içine enjekte edildiğinde , litreler ve fare soyları arasındaki gelişme zamanlamasındaki değişiklikler nedeniyle, muhabirin ifade seviyesindeki değişkenlik deneyler arasında görülebilir. Dolayısıyla, E8.5 ile E11.5 embriyolarına embriyo evrelemesinin somit çifti sayımı ile gerçekleştirilmesini öneriyoruz. Bu protokolde, farklı deneyler ve suşlar arasındaki Cre rekombinasyonunun verimliliğini karşılaştırmak için referans olarak beyin yerleşimli makrofajların (mikrogram) etiketleme verimliliğini kullanmamızı öneriyoruz ( Şekil 4C ). Diğer ikamet makrofajları kullanılabilir, ancak mikroglia yolk sacından türeyen makrofaj olarak tanımlanan ilk hücrelerdirEf "> 16 ve bunlar E10.5'te en çok bulunan doku saklayan makrofaj popülasyonunu temsil eder. Bu nedenle, her bir deneyde kader eşleme verimliliğini değerlendirmek ve farklı çöplerden gelen verileri karşılaştırmak için mikrogliadaki YFP işaretlemesi kullanılabilir.
Şekil 1: Progenitör hücreleri (Kit + CD45 neg ve Kit + CD45 düşük ) ve ayırt edilmiş hematopoietik hücreleri (Kit neg CD45 + ) belirlemek için geçiş stratejisi. ( A ) Canlı hücrelerin ve singletlerin ayrımı, DAPI boyama ve İleri ve Yanlamalı dağılım (FSC / SSC) parametreleri kullanılarak yapılır. ( B ) Kırmızı kan hücrelerinin dışlanmasını takiben (Ter119 negatif ), ilgilenilen üç hücre popülasyonu, Kit ve CD45'in hücre yüzeyi ekspresyonuna dayanarak tanımlanır: Kit + CD45 neg ; Kit + CD45 düşük ve Kit negatif CD45 + hücreleri. ( C ) OH-TAM enjekte edildiğinde mevcut olan Csf1r ifade hücreleri ve yavruları, Cre-rekombinaz negatif embriyolarla (daha sonra polimeraz zincir reaksiyonu tahlili, PCR ile teyit edilen) YFP ifade eden YFP'yi ifade eden Cre-rekombinaz pozitif embriyolar içinde tanımlanır. Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen tıklayınız.
Şekil 2: E10.5 CSF1R MeriCreMer Rosa26 LSL-EYFP gelen sarısı kesesinde Etiketleme verim E8.5 OH TAM ile embryospulsed. ( A ) Kit + CD45 negatif hücreler, canlı sarımsak hücrelerinde Kit ve CD45 ekspresyonuna dayanılarak kapalıdır (mavi kapı, sol panel). AA4.1 ve Kit + CD45 negatif hücreler üzerinde Kit ekspresyonu. BluE kapısı, AA4.1 + Kit + CD45 negatif hücreleri (orta panel) kapsar. Cre negatif kontrollerde (siyah) ve Cre pozitif örneklerde (yeşil) AA4.1 + Kit + CD45 negatif hücrelerde (sağ panel) YFP etiketlemesinin karşılaştırılması. Histogramlar, YFP sinyali (x ekseni) için pozitif olan hücrelerin yüzdesini (y ekseni) temsil eder. ( B ) Kit + CD45 düşük hücreler, Kit ve CD45 ifadesine (mavi kapak, sol panel) dayanıyordu. AA4.1 ve Kit + CD45 düşük hücrelerinde Kit ekspresyonu. Mavi kapak AA4.1 + Kit + CD45 düşük hücreler (orta panel) olarak tanımlanan EMP'yi kapsar. Cre negatif kontrollerde (siyah) ve Cre pozitif örneklerde (yeşil) AA4.1 + Kit + CD45 düşük hücrelerinde (sağ panel) YFP etiketlemesinin karşılaştırılması. Histogramlar, YFP sinyali (x ekseni) için pozitif olan hücrelerin yüzdesini (y ekseni) temsil eder. ( C ) Hematopoietik hücreler Kit neg CD45 + ve mavi kapılı (sol panel). Kit neg CD45 + hücrelerinde F4 / 80 ve CD11b ekspresyonu. Makrofajlar, F4 / 80 parlak CD11b + hücreleri (orta panel) olarak tanımlanır. Cre negatif kontrollerde (siyah) ve Cre pozitif örneklerde (yeşil) F4 / 80 parlak CD11b + makrofajlarda (sağ panel) YFP etiketlemesinin karşılaştırılması. Histogramlar, YFP sinyali (x ekseni) için pozitif olan hücrelerin yüzdesini (y ekseni) temsil eder. Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen tıklayınız.
Şekil 3: E10.5 Csf1r MeriCreMer'den alınan karaciğerde etiketleme etkinliği Rosa26 LSL-eYFP, E8.5'de OH-TAM ile embriyospazdaydı. ( A ) Kit + CD45 negatif hücreler, Kit ve CD45'e dayalı olarak kapılandıCanlı karaciğer hücrelerinde ifade (mavi kapı, sol panel). AA4.1 ve Kit + CD45 negatif hücreler üzerinde Kit ekspresyonu. Mavi kapak AA4.1 + Kit + CD45 negatif hücreleri içerir (orta panel). Cre negatif kontrollerde (siyah) ve Cre pozitif örneklerde (yeşil) AA4.1 + Kit + CD45 negatif hücrelerde (sağ panel) YFP etiketlemesinin karşılaştırılması. Histogramlar, YFP sinyali (x ekseni) için pozitif olan hücrelerin yüzdesini (y ekseni) temsil eder. ( B ) Kit + CD45 düşük hücreler, Kit ve CD45 ifadesine (mavi kapak, sol panel) dayanıyordu. AA4.1 ve Kit + CD45 düşük hücrelerinde Kit ekspresyonu. Mavi kapak AA4.1 + Kit + CD45 düşük hücreler (orta panel) olarak tanımlanan EMP'yi kapsar. Cre negatif kontrollerde (siyah) ve Cre pozitif örneklerde (yeşil) AA4.1 + Kit + CD45 düşük hücrelerinde (sağ panel) YFP etiketlemesinin karşılaştırılması. Histogramlar,YFP sinyali (x ekseni) için pozitif hücreler (y ekseni). ( C ) Hematopoietik hücreler Kit neg CD45 + olarak tanımlanır ve mavi kapılıdır (sol panel). Kit neg CD45 + hücrelerinde F4 / 80 ve CD11b ekspresyonu. Makrofajlar, F4 / 80 parlak CD11b + hücreleri (orta panel) olarak tanımlanır. Cre negatif kontrollerde (siyah) ve Cre pozitif örneklerde (yeşil) F4 / 80 parlak CD11b + makrofajlarda (sağ panel) YFP etiketlemesinin karşılaştırılması. Histogramlar, YFP sinyali (x ekseni) için pozitif olan hücrelerin yüzdesini (y ekseni) temsil eder. Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen tıklayınız.
Şekil 4: Beyindeki E10.5 Csf1r MeriCreMer Rosa26 LSL-eYFP embriyosu'ndan etiketleme etkinliğiE8.5'te OH-TAM ile atıldı. ( A ) Kit + CD45 negatif hücreler canlı beyin hücrelerinde Kit ve CD45 ekspresyonuna (mavi kapak, sol panel) dayalıdır. AA4.1 ve Kit + CD45 negatif hücreler üzerinde Kit ekspresyonu. Mavi kapak AA4.1 + Kit + CD45 negatif hücreleri içerir (orta panel). Cre negatif kontrollerde (siyah) ve Cre pozitif örneklerde (yeşil) AA4.1 + Kit + CD45 negatif hücrelerde (sağ panel) YFP etiketlemesinin karşılaştırılması. Histogramlar, YFP sinyali (x ekseni) için pozitif olan hücrelerin yüzdesini (y ekseni) temsil eder. ( B ) Kit + CD45 düşük hücreler, Kit ve CD45 ifadesine (mavi kapak, sol panel) dayanıyordu. AA4.1 ve Kit + CD45 düşük hücrelerinde Kit ekspresyonu. Mavi kapak AA4.1 + Kit + CD45 düşük hücreler (orta panel) olarak tanımlanan EMP'yi kapsar. AA4.1 + Kit + CD45 düşük YFP etiketleme karşılaştırılması hücreleri (sağ panel). Histogramlar, YFP sinyali (x ekseni) için pozitif olan hücrelerin yüzdesini (y ekseni) temsil eder. ( C ) Hematopoietik hücreler Kit neg CD45 + olarak tanımlanır ve mavi kapılıdır (sol panel). Kit neg CD45 + hücrelerinde F4 / 80 ve CD11b ekspresyonu. Makrofajlar, F4 / 80 parlak CD11b + hücreleri (orta panel) olarak tanımlanır. Cre negatif kontrollerde (siyah) ve Cre pozitif örneklerde (yeşil) F4 / 80 parlak CD11b + makrofajlarda (sağ panel) YFP etiketlemesinin karşılaştırılması. Histogramlar, YFP sinyali (x ekseni) için pozitif olan hücrelerin yüzdesini (y ekseni) temsil eder. Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen tıklayınız.
Hematopoietik prekürsör hücrelerin farklı dalgaları kısa bir zaman çerçevesinde kısmen çakışır; bu da her gelişimsel hematopoetik dalganın katkısını teknik olarak çok zorlayıcı olan bağışıklık hücrelerine analiz eder.
Tamoksifenle indüklenebilen Cre sistemleri, spesifik hücreleri zamansal olarak indüklenebilir bir şekilde etiketleme ve ex vivo veya in vitro kültür veya transplantasyona ihtiyaç duymadan embriyolar veya yetişkinlerde soy analizleri yapma fırsatı sunar. Tamoksifenle uyarılabilir Cre soylarında, bir bakteri Cre rekombinazı ve insan östrojen reseptörünün (CRE-ER) ligandı bağlama alanının mutant bir formu arasında veya geliştirilmiş bir tek nokta mutant Cre ve iki fare östrojen reseptörü arasında bir füzyon geni yaratılır (Mer-icre-Mer). Cre'nin östrojen reseptörleri ile kaynaştırılması Cre'nin Hsp90 tarafından sitoplazmik sekestrasyonuna, dolayısıyla nükleer Cre aracılı rekombinasyonun önlenmesine yol açar. Tamoksifen (TAM),E karaciğeri, östrojen reseptörü için yüksek bağlanma afinitesi olan aktif metabolitine 4-hidroksitamoksifene (OH-TAM) dönüştürür. Füzyon Cre'ye OH-TAM bağlanması, Hsp90 ile etkileşiminin kesintiye uğramasına yol açar ve çekirdeğe yer değiştirmesine ve Cre aracılı rekombinasyonun başlatılmasına izin verir. Hamile kadınlarda içine utero TAM ya da OH- TAM enjeksiyonu gelişen embriyoda rekombinasyon aktive etmek için gösterilmiştir. Hamilelik süresince tamoksifen uygulaması kürtaja neden olabilir ve böylece çöp boyutunu azaltır, ancak gebelik ortasından sonra doğum yaparsa doğumları engeller, bu durumda doğum yapması için bir sezaryen operasyonu gerekir. Hamilelik süresince tamoksifen etkilerini dengelemek için, embriyoların hayatta kalmasını iyileştirmek ve kürtaj riskini azaltmak için OH-TAM uygulamasını yarı miktarda progesteron ile destekliyoruz 17 .
Hamile dişilere TAM veya OH-TAM vermek için çeşitli yollar kullanılabilir. Şu anda oral gavaTamoksifen için ge veya intra peritoneal (ip) enjeksiyon kullanılır. OH-TAM, hamile barajın karaciğeri tarafından metabolize edilmesini gerektirmediği için derhal kullanıma sunulması avantajına sahiptir. Bununla birlikte, tamoksifen mısır yağında çözülmesi çok kolay olsa da, OH-TAM, aynı tekniği kullanarak hazırlamak çok zordur ve bir emülsiyona neden olur. Bu, rahim içi nabız etiketlemesinde OH-TAM kullanılmasında kısıtlayıcı bir adım olmuştur. Tamoksifen çözünmesi en kritik adımlardan biri olduğu için, OH-TAM'ı çözündürmek için amfifilik özelliklere sahip bir solvent olan PEG-35 hint yağı kullandıkları JF Nicolas 13 grubu tarafından geliştirilen OH-TAM'ın hazırlanması için protokolü uyarladık. Prosedürde. Bu, OH-TAM'ın tekrarlanabilir ve en iyi şekilde hazırlanmasına izin verir ve tamoksifen hazırlama süresini önemli ölçüde kısaltır. Ayrıca, farklı indüklenebilir Cre soyları kullanılırken enjekte etmek için OH-TAM konsantrasyonunun ayarlanması gereklidir. Bir yaşayabilirlik boyasının kombinasyonu (DAPI) ve boyut (FSC) sırasıyla ölü hücreleri ve hücresel pislikleri temizlemek için kritik önem taşır. Ölü hücreler ve enkaz, menekşe, mavi ve kırmızı lazer dedektörlerin çoğunda yüksek otofloresan olup akış sitometrik analizini engelleyebilir. Ayrıca, akış sitometresi ile analiz öncesinde lekelenmeden sonra hücrelerin tespit edilmesini tavsiye etmiyoruz. Fiksasyon hücre morfolojisinde değişikliğe neden olabilir ve bu nedenle Forward and Side Scatter (YSK'ya karşı SSC) temel alan zor boyut ayrımcılığına neden olur. Ayrıca, numunelerin PFA ile fikse edilmesi, YFP floresan yoğunluğunda önemli bir kayba yol açar.
Bu protokolün ana sınırlaması, popülasyonların işlevsellikleri ve farklılaşma potansiyeli üzerinde test edilmemesidir. Bunun üstesinden gelmek için, hücreler, koloni oluşturma tahlilini gerçekleştirmek için Floresanla aktive edilmiş bir hücre ayırıcı (FACS) kullanarak benzer bir protokol izlenerek sıralanabilir. Bu durumda, işlem steril koşullar altında gerçekleştirilmelidir ve fetal sığır serumu (FBS), BSA yerine FACS tamponunda şiddetle tavsiye edilir. Bu teknik ile elde edilen düşük etiketleme verimliliği ve dolayısıyla embriyonik doku başına ilgi konusu düşük YFP + hücresi sayısı, EMP fenotipi çalışmasında büyük bir sorun oluşturmaktadır. Bu protokol 4 lazerli akış sitometresi kullanıyor. 3 lazerli bir akış sitometresi de kullanılabilir, ancak boyalar arasındaki spektral örtüşmeyi göz önüne almak için antikor panelini uyarlamak önemlidir. Ek olarak, antikor titrasyonu, antikor panelini değiştirirken uygun konsantrasyonu bulmak için gereklidir ve antikor titrasyonunu ve yeni antikor panelinin, doku başına tüm embriyoların toplandığı bir pilot deneyde validasyonunu yapmanızı öneririz. Dokular başına analiz edilen hücreler.
Gelişim biyolojisi alanı, hücrelerin yerinde kalıcı olarak etiketlenmesine olanak tanıyan Cre / Lox yöntemi ile devrim yaratmıştır. Bu yaklaşım,Doku ya da hücre tipi-spesifikliği, özel rekombinantın kontrolü altındaki Cre rekombinazının ekspresyonu yoluyla. Olgumuzda, Cre rekombinazın ekspresyonunu, makrofajlar ve onların öncüleri için önemli bir mitojenik ve büyüme faktörü reseptörü olan Csf1r (Koloni Uyarıcı Faktör 1 Reseptörü) kontrolörü altında, grup tarafından geliştirilen bir suş kullanılarak kontrol etmeye karar verdik J. Pollard'ın 18 . Csf1r ekspresyonuna dayalı bir kader haritalama stratejisinin diğer yayınlanmış stratejilere kıyasla avantajı, herhangi bir fötal HSC'yi etiketlemeden yolk kesesi-türevi hücrelerin (EMP ve makrofaj) etiketlenmesine olanak sağlamasıdır 12 . Cx3cr1 CreERT2 türü, HSK'ları 19 etiketlemeden yumurta sarısı hücrelerini etiketleyebilir, ancak sadece makrofajları ve makrofaj öncülerini etiketleyebilir, ancak EMP öncüllerini 1 etiketlememektedir. Cx3cr1 CreERT2 suşu, Csf1r ile aynı uyarıya sahiptir MerCreMer çizgisi, çünkü tek başlı ilkel makrofaj progenitanlarından veya EMP'den türetilen makrofajları ayırt edemez. Tamoksifen hem Runx1 MerCreMer 16'da hem de Kit MerCreMer 20'de erken E7.5 olarak uygulandığında periferik kan hücreleri her zaman yetişkinlerde çok düşük bir verimlilikte etiketlenir, bu nedenle gelişme sırasında HSC'lerin etiketlenmesi gösterilir. Ayrıca Kit MerCreMer kaderi eşleme etiketleri yolk sac Kit + Sca1 + öncüleri, EMP ise Kit + Sca1 negatif 11'dir . Csf1r MeriCreMer suşu bir nakavt değildir, ancak klasik katıklı transgenez ile üretilmiştir, bu nedenle Cre'in ekspresyonu, Csf1r'nin endojen ifadesini tekrar tekrar ortaya koymayabilir. Bununla birlikte, bunun, Csf1r'nin heterozigot ifadesi nedeniyle olası herhangi bir gelişimsel kusurlardan kaçınmak için bir avantajı vardır. Bu, analiz ederken hesaba katılması gereken önemli bir faktördürEndojen lokusta indüklenebilir Cre'nin eklendiği Runx1 MerCreMer , Kit MerCreMer ve Cx3cr1 CreERT2 gibi gelişimsel hematopoez çalışmalarında kullanılan diğer kader haritalama stratejileri. Hem Runx1 MerCreMer hem de Kit MerCreMer için heterozigot embriyoda gelişimsel hematopoetik kusurlar tanımlanmıştır. Toplu halde, burada sunulan yöntem, gelişmekte olan yolk sac EMP biyolojisini ve yetişkin dokularında bulunan ve HSC kaynaklı makrofajlardan farklı, yolk sac kaynaklı makrofajları araştırmaya olanak tanır. Bu, ikamet eden makrofajların bu soyu ve yetişkinlik dönemindeki spesifik işlevleri hakkındaki güncel anlayışımızı geliştirecektir. EMP'lerin immünfenotipik karakterizasyonu son zamanlarda hücre ayırımı ve koloni oluşturma deneyleri kullanılarak geliştirilmiş olup, yolk kesesi EMP'nin gelişmenin erken evrelerinde CD41 ve CD16 / 32'yi spesifik olarak eksprese ettiğini gösteriyor 11 . Bununla birlikte, CD41'in ekspresyonunun özgüllüğüVe CD16 / 32, özellikle fetal karaciğer nişinde, kaderi haritalama modelleri kullanarak E10.5'den sonraki karakterizasyona ihtiyaç duyar. Gerçekten de, CD41 ve CD16 / 32 ekspresyonunun, fetal HSC'lere kıyasla hala EMP'ye spesifik olup olmadığı ve E10.5 ila E14.5 fetal karaciğerdeki HSC türevli progenitörlerin açıklığa kavuşturulması gerekir. Sunulan yöntem yumurta sarısı zarfında üretilen EMP'yi etiketlemeye ve embriyonik gelişme sırasında onları takip etmeye izin verir ve fetal karaciğeri tohumladıklarında ÇYP fenotipinin daha ayrıntılı bir şekilde tanımlanmasına katkıda bulunur.
Bu yöntem yakın gelecekte EMP farklılaşma yollarını incelemek için önemli olabilir. EMPs E8.5 ila E10.54 arasındaki yumurta sarısı endotelinden ortaya çıkarken, bu yöntem yalnızca E8.5-E9.5 arasında ortaya çıkan progenitörlerin bir kısmını etiketlemeye izin verir. Bu nedenle, bu yöntemin kısıtlı olması, ÇYP'nin yalnızca küçük bir bölümünün etiketlenmesidir; bu nedenle, klasik fonksiyon kaybı çalışmalarında floxed allellerin cGenleri andidate edin. Alternatif olarak, seyrek işaretleme, klonal raportörü kullanarak in vivo olarak EMP farklılaşmasının klonal çalışmalarında bir avantaj haline gelebilir. Yine de, floxed yapıların rekombinasyon verimliliği, genomik lokusa (floxed aleller) veya Rosa26 muhabir yapısına bağlı olduğu için, etiketleme verimliliğinin her floxed raportör veya floxed alel için karakterize edilmesi gerekir. Aslında, farklı promotörlerle farklı Rosa26 muhabir hatları mevcuttur ve Rosa26 tdTomato ve Rosa26 mTmG suşunun Rosa26 LSL-eYFP hattından daha yüksek rekombinasyon verimliliğine sahip olduğu rapor edilmiştir. Bu protokolde kullanılan muhabir fare suşu, sonuç bölümünde bahsedilen progenitör olgunlaşma dinamik süreci hakkında bilgi sağlayamayan Rosa26 LSL-eYFP hattıdır. Olgunlaşma süreci, Rosa26 mTmG gibi farklı muhabir soyları kullanılarak kısmen ele alınabilir . Bu tür suşlarda, hücreler distansiyon halinde olabilirRekombinasyon olayından bu yana geçen zamana dayalı olarak tekrarlandı. Rosa26 mTmG suşundaki tüm hücreler membrana bağlı tdTomato floresan proteinini ifade eder ve Cre rekombinasyonu, tdTomato kasetini çıkarır ve membrana bağlı GFP'nin sentezlenmesine izin verir. TdTomato'nun uzun bir yarılanma ömrüne sahip olması nedeniyle hala tdTomato içeren hücreler, ancak GFP'yi ifade etmeye başlamıştır (rekombinasyondan kısa süre sonra) tdTomato + GFP düşük / int'dir ve artık tdTomato'yu ifade etmeyen tdTomato neg GFP + hücrelerinden ayırt edilebilir ve Daha yüksek seviyelerde GFP'yi ifade eder (rekombinasyon sonrasında daha sonra).
Yukarıda tartışıldığı gibi, OH-TAM preparasyonu, deneyler arasında benzer doz OH-TAM'ı sürekli olarak vermek ve tamoksifen yan etkilerini azaltmak için kritik bir adımdır. Progesteron birlikte uygulanması, tamoksifenin hamilelik üzerindeki zararlı etkisini sınırlamak için de yararlıdır. Protokolün bir diğer kritik unsuru, tek hücreli suspensiyonun canlılığıdırFarklı embriyonik dokulardan elde edilen n. Genellikle akış sitometrik analizi için>% 90 canlı hücreler elde ederiz. Bunu başarmak için tüm adımları hızla takip etmek ve doku toplama işleminden sonra tüm örnekleri buzda tutmak çok önemlidir. Kapısındaki sınırları belirlemek ve çok renkli panellerde spektral örtüşmeyi kontrol etmek için renklendirilmemiş örnekler, tek lekeler ve floresan eksi bir (FMO) kontrolleri gibi uygun kontroller gereklidir. Antikor titrasyonu ve spektral örtüşme açısından antikordaki değişiklikler doğrulanmalıdır. Son olarak, Rosa26 raportör suşunun seçimi, araştırılan bilimsel soruna uyarlanmalıdır.
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Yazarlar fikirli tartışmalar için Prof Frederic Geissmann ve Prof Christian Schulz'a teşekkür ederler; Makale eleştirel okuma Dr Hannah Garner, Xavier Montagutelli ve Dr Jean Jaubert ve fare yetiştirme desteği Institut Pasteur hayvan tesisi personeli; Ve Pascal Dardenne ve Vytaute Boreikaite, bir Amgen Bursiyeri, teknik yardımları için. EGP laboratuarında yapılan araştırmalar, Institut Pasteur, CNRS, Cercle FSER (FRM ve Institut Pasteur ve REVIVE konsorsiyumundan bir başlangıç paketi) tarafından finanse edilmektedir.LI, REVIVE konsorsiyumundan bir doktora bursuyla desteklenmektedir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
#5 Straight Forceps | Fine Science Tools | 11251-20 | |
MC19/B Pascheff-Wolff Spring Scissors | Fine Science Tools | 15371-92 | |
8.5 cm straight scissors | Fine Science Tools | 14090-09 | |
Anti-Mouse Kit-PE (clone 2B8) | BD Pharmingen | 553355 | 1/200 dilution in FACs Buffer |
Anti-Mouse CD45.2 APC-Cy7 (clone 104) | Sony | 1149120 | 1/100 dilution in FACs Buffer |
Anti-Mouse AA4.1-APC (CD93, clone AA4.1) | eBioscience | 17-5892 | 1/100 dilution in FACs Buffer |
Anti-Mouse Ter119 PerCP-Cy5.5 (clone Ter119) | Biolegend | 560512 | 1/200 dilution in FACs Buffer |
Anti-Mouse F4/80-BV421 (clone BM8) | BD Pharmingen | 123137 | 1/100 dilution in FACs Buffer |
Anti-Mouse CD11b PE-Cy7 (clone M1/70) | BD Pharmingen | 552850 | 1/200 dilution in FACs Buffer |
Anti-Mouse CD16/CD32 (Mouse BD Fc Block, clone 2.4G2) | BD Biosciences | 553142 | |
PBS 1x | Fischer Scientific | 12559069 | |
Fetal Bovine Serum | Fischer Scientific | 11570506 | |
Collagenase D | Roche | 11088882001 | |
Deoxyribonuclease I | Sigma | D4527-20KU | |
6-well tissue culture plate | Dutscher Dominique | 353046 | |
12-well tissue culture plate | Dutscher Dominique | 353224 | |
24-well tissue culture plate | Fischer Scientific | 11874235 | |
96 wells U-shape bottom tissue culture plate | Dutscher Dominique | 353227 | |
Syringe Plastipak 2 mL | Dutscher Dominique | 300185 | |
Nylon grid 100 µm cell strainers | Dutscher Dominique | 352360 | |
Nylon grid 70 µm cell strainers | Dutscher Dominique | 352350 | |
15 ml Falcon tubes | Dutscher Dominique | 352096 | |
Stericup GP Millipore filtration kit, 0.2 μm | Dutscher Dominique | 51246 | |
Bovine Serum Albumin | Sigma | A7906-500G | |
(Z)-4-HYDROXYTAMOXIFEN 25mg | Sigma | H7904-25MG | Special care should be taken when preparing and working with tamoxifen and its derivates. Always use appropriate personal protective equipment |
Progesterone | Sigma | P3972 | Always use appropriate personal protective equipment |
PEG-35 castor oil (Kolliphor/Cremophor EL) | Sigma | C5135 | |
Sunflower oil | Sigma | S5007-250ML | |
Ethanol | Sigma | 24103-1L-R-D | Always use appropriate personal protective equipment and use under the fumehood |
EDTA | Sigma | E9884-500G | |
DAPI, 1 ML (1 MG/ML IN WATER) | Fischer Scientific | 10116287 | |
CytoFLEX S B2-R3-V4-Y4 flow cytometer | Beckman Coulter | B75408 | |
CytoFLEX Daily QC Fluorospheres | Beckman Coulter | B53230 | |
VersaComp Antibody Capture Bead kit (2x5 mL) | Beckman Coulter | B22804 | |
FVB-Tg(Csf1r-cre/Esr1*)1Jwp/J | The Jackson laboratory | 19098 | |
B6.129X1-Gt(ROSA)26Sortm1(EYFP)Cos/J | The Jackson laboratory | 6148 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır