La diferenciación de las células precursoras en osteoclastos está regulada por citocinas y factores de crecimiento. En este trabajo se describe una nueva técnica de transferencia génica para la diferenciación de osteoclastos in vivo y protocolos de cultivo celular para diferenciar células precursoras en osteoclastos in vitro como método para estudiar los efectos de las citocinas en la osteoclastogénesis.
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Artículo de método
A Novel In vivo Técnica de transferencia de genes y In vitro ensayos basados en células para el estudio de la pérdida ósea en los trastornos musculoesqueléticos
En este artículo
Resumen
Resumen
La diferenciación y activación de los osteoclastos juegan un papel clave en el desarrollo de enfermedades musculoesqueléticas, ya que estas células están principalmente involucradas en la resorción ósea. Los osteoclastos pueden generarse in vitro a partir de células precursoras de monocitos/macrófagos en presencia de ciertas citocinas, que promueven la supervivencia y la diferenciación. Aquí se demuestran técnicas tanto in vivo como in vitro, que permiten a los científicos estudiar diferentes contribuciones de citoquinas a la diferenciación, señalización y activación de osteoclastos. El sistema de transferencia de genes de entrega de ADN en minicírculos proporciona un método alternativo para establecer un modelo relacionado con la osteoporosis y es particularmente útil para estudiar la eficacia de varios inhibidores farmacológicos in vivo. De manera similar, los protocolos de cultivo in vitro para producir osteoclastos a partir de células precursoras humanas en presencia de citocinas específicas permiten a los científicos estudiar la osteoclastogénesis en células humanas para aplicaciones traslacionales. Combinadas, estas técnicas tienen el potencial de acelerar los esfuerzos de descubrimiento de fármacos para terapias dirigidas específicas de osteoclastos, lo que puede beneficiar a millones de pacientes con osteoporosis y artritis en todo el mundo.
Introducción
Enfermedades musculoesqueléticas afectan a millones de personas en los Estados Unidos y del presente graves consecuencias para los sistemas de salud nacionales y locales 1. Estos trastornos se caracterizan por la pérdida de hueso y función de las articulaciones que requieren tratamiento extenso y largos períodos de recuperación. Comúnmente, un aumento relativo en el número y / o actividad de los osteoclastos, células especializadas para reabsorber el hueso, en la osteoporosis y la artritis se observa 2. En condiciones fisiológicas el número y la actividad de los osteoclastos está regulada por el activador del receptor del factor nuclear κ-B liga....
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Protocolo
1. Entrega hidrodinámico de ADN MC sRANKL
- Entrega hidrodinámica a través del ratón de la cola de la vena
- Pesar el ratón antes de la inyección en la vena de la cola. Diluir sRANKL o proteína fluorescente verde (GFP) MC en solución de Ringer (pre-calentamiento a 37 ° C) en un volumen total de ~ 10% del peso corporal del ratón.
- Caliente el ratón en una jaula durante 10 min antes de la inyección con el fin de dilatar los vasos sanguíneos y hacer que las venas laterales (LVs) visibles. Monitorear el ratón con cuidado para evitar la deshidratación y la hipertermia.
- Tan pronto como los volúmenes lógicos están dilatados y visibles, tra....
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Resultados
Aquí, una técnica de transferencia de gen nuevo para la diferenciación de los osteoclastos in vivo y protocolos de cultivo de células para la diferenciación de células precursoras en los osteoclastos in vitro como un método para estudiar los efectos de las citoquinas en la osteoclastogénesis se describen. En la Figura 1, se muestran los resultados representativos de la transferencia de genes exitosa de GFP y ratón sRANKL MC en ratones. En la Figura 2, se muestran las i.......
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Discusión
Las afecciones musculoesqueléticas son las principales causas de morbilidad y discapacidad, y se componen de más de 150 enfermedades y síndromes; que afecta hoy a unos 90 millones de estadounidenses. Inflamación de las articulaciones y la destrucción ósea son las características predominantes de los trastornos musculoesqueléticos, como la artritis y la osteoporosis. La osteoporosis es una enfermedad que debilita la integridad ósea, a menudo conduce a las fracturas de los huesos. La artritis es una enfermedad crónica car.......
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Divulgaciones
Los autores no tienen nada que revelar.
Agradecimientos
La investigación fue financiada en parte por las becas de investigación de los NIH R01 AR062173 y SHC 250862 a la IEA. ES es el beneficiario de la beca predoctoral NIH T32 CTSC.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| alpha-MEM | Tecnologías de Vida | 12561-056 | |
| M-CSF Humano | Miltenyi Biotec | 130-096-492 | |
| Ratón M-CSF | Miltenyi Biotec | 130-094-643 | |
| Ligando RANK Humano - soluble | Miltenyi Biotec | 130-094-631 | |
| Ratón RANK-Ligando - soluble | Miltenyi Biotec | 130-094-076 | |
| Restricción de venas de cola para ratones | Braintree | TV-150 Ratón STD | |
| TRANCE/RANK L/TNFSF11 Quantikine ELISA Kit | R& D systems | MTR00 | |
| Kit de fosfatasa ácida, leucocitos (TRAP) Sigma | 387A | ||
| Ensayo MouseTRAP | sistema de inmunodiagnóstico | SB-TR103 |
Referencias
- Yelin, E. Cost of musculoskeletal diseases: impact of work disability and functional decline. The Journal of rheumatology. Supplement. 68, 8-11 (2003).
- Boyce, B. F., Rosenberg, E., de Papp, A. E., Duong le, T.
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