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Article de méthode

Analyse du phénotype squelettique d’un modèle murin de suppression conditionnelle de Stat3

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DOI :

10.3791/61390

3 juillet 2020

* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

Ce protocole décrit une méthode canonique pour comprendre les gènes critiques contrôlant l’activité osteoclast in vivo. Cette méthode utilise un modèle murin transgénique et certaines techniques canoniques pour analyser le phénotype squelettique.

Résumé

Les modèles murins transgéniques sont puissants pour comprendre les gènes critiques contrôlant la différenciation et l’activité de l’ostéoclaste, et pour étudier les mécanismes et les traitements pharmaceutiques de l’ostéoporose. Cathepsine K (Ctsk)-Crémeurs ont été largement utilisés pour les études fonctionnelles des ostéoclastes. Le transducteur de signal et activateur de transcription 3 (STAT3) est pertinent dans l’homéostasie osseuse, mais son rôle dans les ostéoclastes in vivo reste mal défini. Pour fournir la preuve in vivo que STAT3 participe à la différenciation des ostéoclastes et au métabolisme osseux, nous avons généré un modèle murin de délétion Stat3 spécifique à l’ostéoclaste (Stat3 fl/fl; Ctsk-Cre) et analysé son phénotype squelettique. Le balayage de Micro-CT et la reconstruction 3D ont impliqué la masse accrue d’os chez les souris knockout conditionnelles. La souillure de H&E, la double souillure rouge de calcein et d’alizarin, et la souillure acide tartrate-résistante de la phosphatase (PIÈGE) ont été exécutées pour détecter le métabolisme d’os. En bref, ce protocole décrit quelques méthodes et techniques canoniques pour analyser le phénotype squelettique et pour étudier les gènes critiques contrôlant l’activité osteoclast in vivo.

Introduction

L’os squelettique est le principal organe porteur du corps humain et est sous la pression de l’environnement interne et externe pendant la marche et l’exercice1. Tout au long de la vie, les os passent continuellement par l’auto-renouvellement, qui est équilibré par les ostéoblastes et les ostéoclastes. Le processus d’élimination des ostéoclastes des os anciens et de la formation de nouveaux os par les ostéoblastes maintient l’homéostasie et la fonction mécanique du système squelettique2. Une perturbation de l’équilibre peut induire des maladies métaboliques osseuses, telles que l’ostéoporose. L’ostéoporose, qui est causé....

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Protocole

Toutes les méthodes relatives aux animaux décrits ici ont été approuvées par le Comité institutionnel de soins et d’utilisation des animaux (IACUC) de l’École de médecine de l’Université Jiaotong de Shanghai.

1. Élevage de souris de délétion Stat3 spécifiques à l’ostéoclaste

REMARQUE: Les souris Stat3fl/fl ont été obtenues commercialement. Les souris Ctsk-Cre ont été fournies par S. Kato (Université de Tokyo, Tokyo, Japon12). Les souris ont été élevées et maintenues dans des conditions spécifiques exemptes d’agents pathogènes (FPS) dans l’établi....

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Résultats

Utilisant le protocole actuel, des souris spécifiques osteoclast de suppression Stat3 ont été produites pour étudier l’influence de la suppression STAT3 sur la différentiation osteoclast. Les souris Stat3Ctsk et leurs compagnons de litière de type sauvage (WT) ont été élevés et gardés après le génotypage. Des macrophages de moelle osseuse ont été isolés et cultivés en osteoclasts, et la suppression STAT3 chez les souris Stat3Ctsk a été démontrée (

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Discussion

Les modèles murins génétiquement modifiés sont couramment utilisés pour étudier le mécanisme et le traitement pharmaceutique des maladies humaines13. Les souris Ctsk-Cre ont été largement utilisées pour les études fonctionnelles des ostéoclastes6. La présente étude a décrit les protocoles des méthodes pour analyser le phénotype squelettique et pour étudier les gènes critiques contrôlant l’activité osteoclast in vivo.

L’analyse histologiq.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

Nous remercions le Professeur Weiguo Zou et S. Kato pour les réactifs et les souris et les membres du laboratoire Zou pour leurs discussions utiles. Nous remercions également le Laboratoire de stomatologie numérisée et le Centre de recherche sur les anomalies craniofaciales du neuvième hôpital populaire de Shanghai pour son aide. Ce travail a été soutenu en partie par des subventions de la National Natural Science Foundation of China (NSFC) [81570950,81870740,81800949], Shanghai Summit &Plateau Disciplines, du fonds SHIPM-mu de l’Institut de médecine de précision de Shanghai, du Neuvième Hôpital populaire de Shanghai, de l’École de médecine de l’Université Jiao Tong d....

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Solution de paraformaldéhyde à 4 %Sangon biotech Co., Ltd.
AcetoneShanghai Experimental Reagent Co., Ltd.
AlizarineSigma-AldrichA5533
Solution d’ammoniacShanghai Experimental Reagent Co., Ltd.
CalceinSigma-AldrichC0875
Ctsk-Cresouris un don de S. Kato, Université de Tokyo, Tokyo, Japon
DDSAElectron Microscopy Sciences13710
DeCa RapidlyDecalcifierPro-CureDX1100
DMP-30Microscopie électronique Sciences13600
EDTAShanghai Experimental Reagent Co., Ltd.60-00-4
EMBED 812 RESINMicroscopie électronique Sciences14900
microscope à fluorescenceOlympusIX73
Solution d’hématoxylineBeyotime BiotechanologyC0107
Micro-CTScanco Medical AG&mu ; CT 80
NaHCO3Shanghai Experimental Reagent Co., Ltd.
Neutre baumeSangon biotech Co., Ltd.
NMAMicroscopie électronique Sciences19000
ParaffineSangon biotech Co., Ltd.
microtome rotatifLeicaRM2265
Stat3fl/fl sourisGemPharmatech Co., LtdD000527
TRAP staining kitSigma-Aldrich387A
xyleneShanghai Experimental Reagent Co., Ltd.Référence 1330-20-7
E6720028000036010018918E675007A601889

Références

  1. Zaidi, M. Skeletal remodeling in health and disease. Nature Medicine. 13 (7), 791-801 (2007).
  2. Boyle, W. J., Simonet, W. S., Lacey, D. L. Osteoclast differentiation and activation. Nature. 423 (6937), 337-342 (2003).
  3. Cummings, S. R., Melton, L. J.

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Réimpressions et autorisations

Étiquettes

Différenciation des ostéoclastesMicro-CTColoration TRAPMarquage à la calcéine et au rouge alizarineColoration H et ECoupe en paraffineMesure de la masse osseuseActivité ostéoclastogène