一酸化窒素と酸化還元生物学のためのマウス骨髄由来マクロファージの単離と培養

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Nitric Oxide.2020 Aug;100-101:17-29. S1089-8603(19)30334-9. doi: 10.1016/j.niox.2020.04.005.Epub 2020-04-24.

一酸化窒素と酸化還元生物学のためのマウス骨髄由来マクロファージの単離と培養

Isolation and culture of murine bone marrow-derived macrophages for nitric oxide and redox biology.

Jade D Bailey
Andrew Shaw
Eileen McNeill
Thomas Nicol
Marina Diotallevi
Surawee Chuaiphichai
Jyoti Patel
Ashley Hale
Keith M Channon
Mark J Crabtree

PMID: 32339668 PMCID: PMC7284309. DOI: 10.1016/j.niox.2020.04.005.

抄録

マクロファージは、全身に広く分布する造血前駆体由来の単核食細胞である。これらの細胞は、自然免疫応答と適応免疫応答の両方に参加し、炎症、発達、および恒常性のプロセスの中心に位置しています。マクロファージの生理は、彼らが存在する環境によって異なり、彼らは外部刺激に応答して迅速な機能的適応を示しています。マクロファージをin vitroで研究するために、細胞は通常、腹膜または肺胞からex vivoで培養されるか、骨髄由来マクロファージ（BMDMs）を形成するために骨髄前駆細胞から分化されています。BMDMsは、マクロファージの生物学を研究するための効率的で費用対効果の高い手段である。しかし、生化学的刺激（サイトカイン、代謝中間体、およびRNS/ROSなど）に対するマクロファージの固有の感度は、実験条件を厳密に制御することが不可欠になります。したがって、本研究の目的は、BMDMsの分離および培養のための最適化された標準化された方法を確立することであった。我々は、WTマウスと一酸化窒素（NO）欠損マウスから分離した古典的に活性化されたマクロファージを用いて、培地の成分を定義した標準化された培養方法を開発した。次に、この標準化された培養法を、最も一般的に使用されているBMDM培養法と比較し、一酸化窒素（NO）-レドックス生物学と免疫代謝をin vitroで研究するための最適な培養法を確立しました。

Macrophages are mononuclear phagocytes derived from haematopoietic progenitors that are widely distributed throughout the body. These cells participate in both innate and adaptive immune responses and lie central to the processes of inflammation, development, and homeostasis. Macrophage physiology varies depending on the environment in which they reside and they exhibit rapid functional adaption in response to external stimuli. To study macrophages in vitro, cells are typically cultured ex vivo from the peritoneum or alveoli, or differentiated from myeloid bone marrow progenitor cells to form bone marrow-derived macrophages (BMDMs). BMDMs represent an efficient and cost-effective means of studying macrophage biology. However, the inherent sensitivity of macrophages to biochemical stimuli (such as cytokines, metabolic intermediates, and RNS/ROS) makes it imperative to control experimental conditions rigorously. Therefore, the aim of this study was to establish an optimised and standardised method for the isolation and culture of BMDMs. We used classically activated macrophages isolated from WT and nitric oxide (NO)-deficient mice to develop a standardised culture method, whereby the constituents of the culture media are defined. We then methodically compared our standardised protocol to the most commonly used method of BMDM culture to establish an optimal protocol for the study of nitric oxide (NO)-redox biology and immunometabolism in vitro.