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En raison des récents développements technologiques rapides dans la microscopie, y compris l'imagerie optique, l'analyse de cellules dans le contexte du tissu entier est devenu de plus en plus accessible pour les immunologistes. La caractérisation des cellules individuelles en suspension représente une méthode utile et indispensable pour comprendre la fonction cellulaire et moléculaire. Cependant, l'analyse des cellules au sein de leur (micro) -anatomical environnement est essentielle pour comprendre les interactions entre les différents types de cellules qui collaborent dans des processus complexes tels que le développement des réponses immunitaires.
Se il est relativement facile pour microscopistes pour obtenir des informations qualitatives à partir d'images, il reste un défi de quantifier ces données, en partie en raison du fait que les méthodes d'analyse dans ce domaine sont à la traîne par rapport à ce qui est possible dans l'acquisition de l'image. De nombreux chercheurs se appuient toujours sur de temps comptage cellulaire manuel dans leurs images d'histologie,introduisant ainsi un biais entre les différents évaluateurs et d'entraver la réplication par d'autres groupes. Souvent, une image représentative est choisie pour souligner une déclaration sur la position cellulaire ou co-localisation dans une publication, ce qui rend difficile pour le lecteur de juger de la pertinence statistique d'un tel événement.
Ensemble, avec le fait que le contenu de l'information complète de données d'image est rarement exploitée, ce qui souligne la nécessité d'une approche plus impartiale, rapide et complète pour analyser les images histologiques.
La moelle osseuse est un tissu complexe, qui prend les fonctions vitales importantes comme l'organe de l'hématopoïèse chez les vertébrés adultes. En plus d'être le lieu de naissance pour les cellules hématopoïétiques 1,2 et de jouer un rôle important dans le développement des lymphocytes B 3, il agit également comme un site où les réactions immunitaires sont initiées 4 et soutient les cellules matures, recirculation B 5. En outre, son rôle dans le maintien imémoire mmunological est devenu de plus en plus apprécié dans la dernière décennie, car plusieurs types de cellules constituant la mémoire immunitaire ont été trouvés d'y résider 6-9.
La relation entre l'architecture tissulaire complexe de la moelle osseuse et de ses fonctions restent toujours insaisissables. Contrairement organes lymphoïdes secondaires, qui sont organisés en macro-compartiments tels que les zones de cellules T et B, la moelle osseuse n'a pas de macro-cloisonnement clair. Jusqu'à présent compartiments distincts dans la moelle osseuse sont définis par leur proximité par rapport au cortex de l'os ou de la vascularisation. L'importance des différentes populations de cellules stromales résident dans la moelle osseuse pour un certain nombre de procédés tels que l'appui des cellules souches, le développement des cellules B ou le maintien de populations de cellules de mémoire immunitaire (tels que les cellules de plasma à long terme (PC), CD4 + et Les cellules CD8 + T mémoires) indique clairement qu'il existe un certain degré de micro-compartimentation dans la moelle osseuse.
Ces observations ont conduit à la notion de niches micro-anatomiques distincts, qui sont spécialisés dans certaines fonctionnalités (STEM entretien des cellules, le développement des cellules B à divers stades, et l'entretien de la mémoire immunologique) dans la moelle osseuse. Bien qu'il semble y avoir un certain degré d'hétérogénéité entre les niches qui servent différentes fonctions, certains des facteurs produits par les cellules stromales, comme CXC chimiokine ligand 12 (CXCL12) ou l'interleukine 7 (IL-7), sont des éléments cruciaux pour plusieurs de ces niches
10. La visualisation et la caractérisation de cellules stromales de la moelle osseuse est difficile en raison de leurs caractéristiques morphologiques avec de longues extensions dendritiques minces formant un réseau dans la moelle osseuse, et l'absence de marqueurs appropriés de discriminer les sous-populations stromales.
Il ne est pas encore clair dans quelle mesure ces niches ont des caractéristiques communes à l'égard de leur compositio cellulaire et moléculairen, et qui rendent éléments un certain créneau unique. En plus des cellules stromales, des types de cellules hématopoïétiques ont été montrés pour jouer un rôle crucial en fournissant certains signaux au moins pour une partie des créneaux. De toute évidence, la complexité de la composition de niche nécessite leur analyse in situ, et il est devenu de plus en plus important pour les immunologistes et hématologues de zoomer sur la microarchitecture de la moelle osseuse, par exemple, en analysant les relations spatiales entre ses composants cellulaires.
Ici, une stratégie visant à quantifier la co-localisation et de voisinage relations cellulaires dans la moelle osseuse d'une manière automatisée et impartiale est présenté. Un flux de travail détaillé incluant la génération de souris chimériques, l'hébergement cellules fluorescentes stromales et les cellules hématopoïétiques non-fluorescentes, à la préparation de coupes histologiques d'os non décalcifiées, l'acquisition d'images confocales couvrant l'ensemble de l'os, ainsi que l'analyse d'image automatisée de c cellulaireo-localisation et de sa validation / discrimination de positionnement aléatoire par un outil de simulation est fourni (figure 8).