Makrofagi pochodzące ze szpiku kostnego
Makrofagi pochodzące ze szpiku kostnego ( BMDM ) odnoszą się do komórek makrofagów , które są generowane w laboratorium badawczym z komórek szpiku kostnego ssaków . BMDM mogą różnicować się w dojrzałe makrofagi w obecności czynników wzrostu i innych cząsteczek sygnałowych. Niezróżnicowane komórki szpiku kostnego hoduje się w obecności czynnika stymulującego tworzenie kolonii makrofagów (M-CSF; CSF-1). M-CSF jest cytokiną i czynnikiem wzrostu odpowiedzialnym za proliferację i zaangażowanie prekursorów szpiku w monocyty (które następnie dojrzewają do makrofagów). Makrofagi mają wiele różnych funkcji w organizmie, w tym fagocytozę obcych najeźdźców i innych resztek komórkowych, uwalnianie cytokin w celu wywołania odpowiedzi immunologicznej i prezentację antygenu. BMDM zapewniają dużą jednorodną populację makrofagów, które odgrywają coraz ważniejszą rolę w umożliwianiu i finansowaniu badań związanych z makrofagami.
Produkcja
W celu wytworzenia BMDM mezenchymalne komórki macierzyste są usuwane z kości piszczelowej lub kości udowej myszy. Ponieważ BMDM pochodzą ze szpiku kostnego, pobrane komórki są zdrowe i naiwne (lub nieaktywowane), niezależnie od stanu myszy dawców. Po usunięciu komórki macierzyste inkubuje się z CSF-1. Bez CSF-1 komórki wchodzą w stan nieaktywny, ale mogą ponownie zainicjować wzrost i różnicowanie, jeśli zostaną później pobudzone. Usuwane są dojrzałe makrofagi i fibroblasty, które mogą przenosić niepożądane czynniki wzrostu. Następnie często dodaje się IL-3 i IL-1 , dwa czynniki wzrostu, w celu zwiększenia wydajności i promowania szybkiego końcowego różnicowania. Należy również dodać egzogenne pożywki zawierające czynniki wzrostu i inne surowice, aby komórki były stale zdolne do życia. Pełny wzrost i różnicowanie trwa około 5–8 dni.
Miliony BMDM można uzyskać od jednej myszy i zamrozić na lata. Po rozmrożeniu BMDM mogą reagować na różne bodźce, takie jak LPS , IFN-γ , PAMP , NF-κB i IRF3 . Sygnały te indukują translację genów wytwarzających cytokiny i określają, czy makrofagi są M1 (prozapalne), czy M2 (przeciwzapalne). Jeśli BMDM nie są zamrożone, starzeją się i stają się mniej żywotne, ponieważ zmniejsza się CSF-1 i czynniki wzrostu w ich pożywce.
Proliferację BMDM można również hamować za pomocą szeregu odczynników. Na przykład wzrost i różnicowanie jest zależne od CSF-1 i funkcjonalnego receptora CSF-1, członka rodziny kinaz tyrozynowych . Bez funkcjonalnych receptorów CSF-1 komórki macierzyste nie mogą reagować na bodźce CSF-1, a zatem nie mogą się różnicować; interferony mogą powodować obniżenie poziomu receptora CSF-1. Dodatkowo, bez bodźców, takich jak LPS, indukujących dojrzewanie makrofagów do M1 lub M2, myszy gromadzą dużą pulę monocytów , komórek prekursorowych makrofagów, które są mniej przydatne w badaniach specyficznych dla makrofagów