כתב יד זה מתאר פרוטוקול כדי לנתק את ותרבות osteoclasts במבחנה ממח העצם העכבר, וכדי ללמוד את התפקיד של מטרת מידע יונקים/מכניסטית rapamycin 1 מורכבים במבנה אוסטאוקלסט.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
כתב יד זה מתאר פרוטוקול כדי לנתק את ותרבות osteoclasts במבחנה ממח העצם העכבר, וכדי ללמוד את התפקיד של מטרת מידע יונקים/מכניסטית rapamycin 1 מורכבים במבנה אוסטאוקלסט.
Osteoclasts הם ייחודיים עצם-resorbing תאים כי להבדיל מן השושלת מונוציט/מקרופאג של מח העצם. תפקוד לקוי של osteoclasts עלולה לגרום לסדרה של מחלות מטבוליות העצם, כולל אוסטיאופורוזיס. כדי לפתח מטרות תרופות למניעת איבוד מסת העצם פתולוגי, יש להבין את המנגנונים שבאמצעותו osteoclasts להבדיל סימנים מקדימים. היכולת לבודד תרבות מספר גדול של osteoclasts במבחנה הוא קריטי על מנת לקבוע את התפקיד של גנים ספציפיים אוסטאוקלסט בידול. איון של מטרת מידע יונקים/מכניסטית rapamycin מורכבים 1 (TORC1) של osteoclasts יכולים להקטין את מספר אוסטאוקלסט ולהגדיל את מסת העצם; עם זאת, המנגנון הבסיסי דורש מחקר נוסף. במחקר הנוכחי, פרוטוקול מבוסס רנקל לבודד, תרבות osteoclasts ממח העצם העכבר וכדי ללמוד את ההשפעה של איון mTORC1 על היווצרות אוסטאוקלסט מתואר. פרוטוקול זה הביא בהצלחה מספר רב של osteoclasts ענק, בדרך כלל תוך שבוע אחד. מחיקה של Raptor לקוי אוסטאוקלסט היווצרות וירידה הפעילות של הפרשה פוספטאז חומצה tartrate עמידים, המציין שאת mTORC1 הזה הוא קריטי עבור אוסטאוקלסט היווצרות.
עצם הוא איבר המשתנה, היא שופצה על ידי תאי העצם osteoclasts לאורך החיים. Osteoclasts אחראים על בסיס מינרלים מן מטריקס resorption ותאי העצם לסנתז להפריש עצם חדש מטריצות1. האיזון בין ספיגת עצם היווצרות העצם היא חיונית לבריאות העצם כולל תחזוקה של העצם מסה ו בתגובה לגירוי ופציעה. אם איזון זה מופרת, סדרה של מחלות מטבוליות העצם עלולה להתרחש, כולל אוסטאופורוזיס ומחלות חניכיים. במחלות אלה, אובדן מסת עצם הנובע ספיגת עצם osteoclastic חורג העצם ויוצרים קיבולת של תאי העצם2,3. לכן, על מנת לפתח מטרות התרופות לטיפול בהפרעות השלד כגון אוסטיאופורוזיס, זה קריטי להבין את הדור ואת הביולוגיה של osteoclasts4.
Osteoclasts הם ייחודיים תאים multinucleated ענק הממוקם ליד או על פני עצם, שייך מונוציט/מקרופאג משפחה1. Ibbotson ק. י. ואח דיווח שיטה ליצירת תאים דמויי אוסטאוקלסט במבחנה בינונית המכיל 1,25-dihydroxy-ויטמין D35. זיהוי גורם מגרה מקרופאג-המושבה (M-CSF), קולטן activator עבור הפקטור הגרעיני-κ B ליגנד (רנקל) כגורמים חיוני היווצרות אוסטאוקלסט גדל באופן דרמטי את היעילות של osteoclastogenesis חוץ גופית בתוך 1 , 6 , 7. יכולת התרבות osteoclasts במבחנה השתפרה ההבנה שלנו של הדור וויסות של osteoclasts.
המטרה מידע יונקים/מכניסטית של פונקציות rapamycin (mTOR) שני מתחמי מבחינה מבנית והן מבחינה תפקודית ברורים, כלומר mTORC1 ו- mTORC28,9. שני מתחמי חלבון רב נפרדים אחד מהשני בשל מרכיבים שונים ותערובות במורד הזרם שלהם. mTORC1 מכיל חלבון רגולטורי הקשורים ייחודי של mTOR (בז), בעוד mTORC2 מכיל ובת לוויתו rapamycin-רגישות של mTOR (Rictor)9. mTORC1 ניתן לשלב ולשדר אותות חשוב לווסת צמיחת תאים, התפשטות ובידול. לאחרונה, להדגים שאת mTORC1 ממלא תפקיד מרכזי ברשת של ספיגת עצם קטבולי על-ידי מחיקה של Raptor בטל mTORC1 osteoclasts10. עם זאת, המנגנון הבסיסי דורש מחקר נוסף. במחקר הנוכחי, שיטה המבוססת על רנקל osteoclastogenic שימש לייצר osteoclasts הנגזרות מח עצם מקרופאגים (BMMs) של פראי-סוג (WT) ועכברים ראפCtsk , כדי לחקור את ההשפעה של איון mTORC1 על אוסטאוקלסט צורה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל הנהלים הנוגעים החיות בוצעו לפי הפרוטוקול שאושרו על-ידי הפאנל ניהול סטנפורד על טיפול חיות מעבדה (APLAC), אושרו על ידי חיה על עצמך ועל שימוש הוועדה של שנגחאי המכון לביוכימיה, תא ביולוגיה.
1. הכנה
2. ניתוח (יום-1)
3. בידוד (יום-1)
4. ציפוי (יום 0)
5. בידול (3-7 ימים)
6. tartrate מכתים עמיד חומצה פוספטאז (השמנה)
הערה: בוגרת osteoclasts עשוי להיות נוכח לאחר 6-7 ימים של in vitro לקשרי תרבות (שלב 4).
7. מלכודת כימות פעילות של תרבות בינוני
8. המערבי סופג
הערה: על אחרי 6-7 ימים של in vitro לקשרי תרבות בצלחת 24-ובכן, בוגרת osteoclasts צריך להיות גלוי.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
משתמש בפרוטוקול הנוכחי, מספר גדול של osteoclasts ענק נראו ביום 6; אם osteoclasts ענק לא נראים, יום נוסף של בידול אוסטאוקלסט ייתכן צורך (איור 1). אוסטאוקלסט מוצלחת היווצרות אושר ע י מלכודת מכתים (איור 2 א). Osteoclasts היו ענקיים-יין אדום/סגול תאים עם גרעינים יותר מ 3. יותר מ 250 osteoclasts התקבלו היטב כל צלחת 96-ובכן ב WT BMMs (איור 4A).
מ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הבדיקה osteoclastogenic היא השיטה הנפוצה ביותר כדי לבודד את תרבות osteoclasts במבחנה12,13. בעוד מספר inductions מבוססי רנקל אוסטאוקלסט כבר מתואר13,14,15, המחקר הנוכחי תיאר פרוטוקול עם כמה שיפורים בהתבסס על השיטות הקודמות.
במחקר הקודם, BMMs היו יופיצ מיד לאחר בידוד14,15. אנו ממ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל המחברים המדינה שיש להם שאין ניגודי אינטרסים.
המחברים מודים טונג minghan ב ר ו ס קאטו על ריאגנטים מתן בחביבות ועכברים. אנו מודים חברי המעבדה Zou לדיונים שימושי. עבודה זו נתמך בחלקה על ידי מענקים מ- 973 תוכנית משרד המדע הסיני, טכנולוגיה (רובם) [2014CB964704, 2015CB964503], מחקר קליני, במגמה של 9 אנשים חולים, שנגחאי ג'יאו טונג הספר לרפואה של אוניברסיטת. תודה על העזרה של מתקן הליבה ביולוגיה של התא, מתקן הליבה עבור ביולוגיה כימית, CAS מרכז למצוינות מולקולרית תא המדע, שנגחאי מכון של ביוכימיה, ביולוגיה של התא, האקדמיה הסינית למדעים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| עכברי Raptorfl/fl עכברי | מעבדת ג'קסון | 013188 | |
| Ctsk-cre | מתנה מס. קאטו, אוניברסיטת טוקיו, טוקיו, יפן | ||
| α-MEM | Corning | 10-022-CVR | |
| גלוטמין | ג'יביקו | 25030081 | |
| סטרפטומיצין פניצילין | Gibico | 15140122 | |
| סרום עגל עוברי | BioInd | 04-001-1A | |
| עכבר רקומביננטי M-CSF חלבון | R& D | Q3U4F9 | |
| עכבר רקומביננטי חלבון RANKL | R& D | Q3TWY5 | |
| RBC מאגר ליזה | Beyotime | C3702 | |
| Trypan blue | Sigma-Aldrich | 302643 | |
| Acetone | Shanghai Chemical Co. Ltd. | ||
| תמיסת ציטראט | סיגמא-אולדריץ' | 915 | |
| תמיסת פורמלדהיד | שנחאי כימיקלים בע"מ | ||
| חומצה פוספטאז, לויקוציטים (TRAP) ערכת | סיגמא-אולדריץ' | 387A-1KT | |
| תמיסת בסיס נופך מהיר GBC | סיגמא-אולדריץ' | 3872 | |
| תמיסת נתרן ניטריט | סיגמא-אולדריץ' | 914 | |
| נפתול AS-BI תמיסת פוספט | סיגמא-אולדריץ' | 3871 | |
| תמיסת אצטט | סיגמא-אולדריץ' | 3863 | |
| תמיסת טרטרט | Sigma-Aldrich | 3873 | |
| תמיסת מלח חוצצת פוספט של Dulbecco | קורנינג | 21-031-CVR | |
| חומצה טרטרית | L-סיגמא-אולדריץ' | 251380 | |
| נתרן טרטרט התייבשות דו-בסיסית | סיגמא-אולדריץ' | s4797 | |
| גליצין | שנחאי כימיקלים בע"מ | ||
| MgCl2Shanghai | Chemical Co. Ltd. | ||
| ZnCl2Shanghai | Chemical Co. Ltd. | ||
| NaOH | שנחאי כימיקלים ושות 'בע"מ | ||
| מצע פוספטאז | Sigma-Aldrich | P4744 | |
| טכנולוגיית איתות תאים | נגד Raptor | 2280 | |
| חלבון אנטי-P-ריבוזומלי S6 (S235/236) | טכנולוגיית איתות תאים | 2317 | |
| חלבון אנטי-ריבוזומלי | S6 טכנולוגיית איתות תאים | 2211 | |
| אנטי-ובטא;-אקטין | סנטה קרוז ביוטכנולוגיה | sc-130300 | |
| 37% פורמלדהיד | Xilong ממברנת | ||
| מדעית (PVDF) | Bio-Rad | ||
| Western Chemiluminescent HRP Substrate (ECL) | Millipore | 00000367MSDS | |
| IX71 | Olympus | ||
| Envision | Perkin Elmer | ||
| 0.45 מ"מ מזרק | |||
| מספריים | |||
| מלקחיים |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.