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Artículo de método

Fémur Window Cámara Modelo de

8K visualizaciones

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DOI:

10.3791/54205

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28 de julio de 2016

 ,  ,  , 

* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

El protocolo describe un novedoso modelo de cámara de ventana de fémur murino que se puede utilizar para rastrear el movimiento de las células en la médula ósea femoral in vivo. La microscopía de fluorescencia multifotónica intravital se utiliza para obtener imágenes de tres componentes de la médula ósea femoral (vasculatura, matriz de colágeno y neutrófilos) a lo largo del tiempo.

Resumen

La médula ósea es un órgano complejo que contiene varias células hematopoyéticas y no hematopoyéticas. Estas células participan en muchos procesos biológicos, como la hematopoyesis, la regulación inmunitaria y la regulación tumoral. Los métodos comúnmente utilizados para comprender las acciones celulares en la médula ósea, como la histología y los recuentos sanguíneos, proporcionan información estática en lugar de capturar la acción dinámica de múltiples componentes celulares in vivo. Para complementar los métodos estándar, se desarrolló un modelo basado en cámara de ventana (CC) para permitir la obtención de imágenes in vivo en serie de células y estructuras en la médula ósea murina. Este protocolo describe un procedimiento quirúrgico para instalar el CC en el fémur, con el fin de facilitar el acceso óptico a largo plazo a la médula ósea femoral. En particular, para demostrar su utilidad experimental, este enfoque de WC se utilizó para obtener imágenes y rastrear neutrófilos dentro de la red vascular del fémur, proporcionando así un método novedoso para visualizar y cuantificar el tráfico y la regulación de las células inmunitarias en la médula ósea. Este método se puede aplicar para estudiar diversos procesos biológicos en la médula ósea murina, como la hematopoyesis, el trasplante de células madre y las respuestas inmunitarias en condiciones patológicas, incluido el cáncer.

Introducción

La médula ósea es un órgano importante que participa en la hematopoyesis y la regulación inmune. Se compone de un componente hematopoyético que contiene las células madre y progenitoras hematopoyéticas (hspCs), y un componente del estroma que contiene células progenitoras no hematopoyéticas que dan lugar a células mesenquimales 1. Dos tercios de la actividad hematopoyética se dedica a la generación de células mieloides 2. En particular, un gran número de neutrófilos se producen en la médula ósea, con 1-2 x 10 11 células generadas por día en un ser humano adulto normal 2. Los neutrófilos son la primera línea de defensa contr....

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Protocolo

NOTA: Todo el trabajo con animales se llevó a cabo bajo el protocolo # 2615 aprobado por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad Health Network.

1. Preparación quirúrgica de ratón

  1. Antes de la cirugía, esterilizar todos los instrumentos quirúrgicos y la cámara de ventana (WC) por tratamiento en autoclave. Complementar el agua potable con 50 mg / kg de peso corporal de amoxicilina 2 días antes de la cirugía. Inyectar el ratón con 0,1 mg / kg de peso corporal de buprenorfina por vía intraperitoneal 4 h antes de la cirugía.
  2. Anestesiar el ratón nude atímicos mediante inyección intraperitoneal de solución salina 3....

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Resultados

Murino médula ósea femoral se accede con éxito utilizando el WC para permitir la visualización de los neutrófilos individuales y redes vasculares. La figura 1 muestra el instrumento WC y se describe el procedimiento quirúrgico, que consiste en la exposición del hueso femoral y el adelgazamiento de hueso cortical para obtener acceso óptico dentro de la hueso. La cirugía es bien tolerado en ratones; que se evaluaron para las reacciones físicas adversas, tales como hinchazó.......

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Discusión

En tiempo real, de imágenes en serie de los procesos celulares dinámicos en la médula ósea proporciona información que de otro modo un reto para obtener usando técnicas convencionales tales como la histología y los recuentos sanguíneos totales. El modelo WC fémur descrito aquí ofrece oportunidades únicas para investigar las alteraciones celulares y estructurales en la médula ósea con el tiempo. Aunque un modelo de fémur WC se ha informado anteriormente, nuestro nuevo diseño proporciona un campo de la imagen de visión má.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen intereses financieros en competencia.

Agradecimientos

Los autores desean agradecer al Fondo para Microscopía Óptica Avanzada (www.aomf.ca) en la Red de Salud de la Universidad para obtener ayuda con la microscopía, y el Sr. Jason Ellis de la princesa Margarita Centro de Cáncer de máquinas para la fabricación del WC y la etapa de formación de imágenes. También nos gustaría agradecer al Dr. Iris Kulbatski para la edición de manuscritos.

....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
NRCNU-F ratones desnudos atímicosTaconicNcr desnudo de8-10 semanas de edad, hembra
SalinaBaxterJB1302P
clorhidrato de ketaminaBioniche Animal Health Canada, Inc. DIN 01989529
XilacinaBayer HealthCare, Bayer Inc.Paño quirúrgico DIN 02169592
Proxima DYNJP2405
Almohadilla térmica eléctricaLife Brand 57800827375
Microscopio estereoscópicoLeica LeicaM60
Pomada para los ojos (gel lagrimal)Novartis T296/2
7.5% betadinePurdue Frederick Co67618-151-16
70% alcohol isopropílicoGreenFieldP010IP7P
10% betadinePurdue Frederick Co67618-150-05
Mango de bisturíFine Science Tools10003-12
Hoja de bisturí (#15)VWR89176-368
Tijeras de resorte curvadasHerramientas de ciencia fina15023-10
Mezclador de bebé HemostáticoHerramientas de ciencia fina13013-14
Tijeras finasHerramientas de ciencia fina14094-11
Pinzas de Graefe extra finasHerramientas de ciencia fina11151-10
Hemostáticos de mosquitos Halsted Herramientas deciencia fina13008-12
MicrotaladroHarvard Apparaus72-6065
MicrotaladroFresas Fine Science Tools19007-14
Cámara de ventana de fémurPMCC taller de máquinasdiseño personalizado9,1 mm- 8,5 mm- 7,5 mm (diámetro exterior a interior), 2,16 mm (radio de dos orificios), 13,9 mm (distancia entre dos orificios), 0,7 mm (grosor)
Barra en forma de UDiseñopersonalizado del taller de máquinas PMCC13,8 mm (largo), 1,6 mm (ancho), 3,7 mm (alto)
Cubreobjetos (8 mm)Warner Instruments HBIO 64-0701 CS-8R
Anillo de retención (8 mm)ACKLANDS GRAINGERUNSPSC #
Tuercas (hexágono de acero inoxidable)Fastenal70701
Cemento dental3MRelyX U200
Sutura (5-0 Monosof negro)CovioienSN-5698
Portaagujas HalseyFine Science Tools12501-13
Buprenorfina (Temgesic)Reckitt, BenckiserDIN 0281251
Meloxicam (Metacam)Boehringer, IngelheimDIN 02240463
Amoxicilina (Clamavox)PfizerDIN 02027879
FITC-Dextran, Sigma-AldrichFD2000S
APC- Anti-Mouse Ly-6G (Gr-1) eBioscience17-9668
Microscopio de dos fotones LSM 710Carl ZeissZeiss LSM 710 NLO
Etapa de imagenPMCC taller de máquinasdiseño personalizado15,9 cm (largo), 11 cm (ancho), 0,9 cm (alto)
Software ImarisBitplaneImaris 8.0Software de análisis de imágenes descrito en la Sección 3 del Protocolo 
Zen 2012ZeissZen 2012Software de adquisición de imágenes descrito en la Sección 2 del Protocolo 
31163202 , ,

Referencias

  1. Zhao, E., et al. Bone marrow and the control of immunity. Cell Mol Immunol. 9 (1), 11-19 (2012).
  2. Borregaard, N. Neutrophils, from marrow to microbes. Immunity. 33 (5), 657-670 (2010).
  3. Boxio, R., Bossenmeyer-Pourie, C., Steinckwich, N., Dournon, C., Nusse, O.

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