La differenziazione delle cellule precursori in osteoclasti è regolata da citochine e fattori di crescita. Qui vengono descritti una nuova tecnica di trasferimento genico per la differenziazione degli osteoclasti in vivo e protocolli di coltura cellulare per differenziare le cellule precursori in osteoclasti in vitro come metodo per studiare gli effetti delle citochine sull'osteoclastogenesi.
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Articolo metodologico
A Novel In vivo Tecnica Gene Transfer e In vitro test cellulari per lo studio della perdita ossea nei disturbi muscoloscheletrici
In questo articolo
Sommario
Abstract
La differenziazione e l'attivazione degli osteoclasti svolgono un ruolo chiave nello sviluppo delle malattie muscoloscheletriche poiché queste cellule sono principalmente coinvolte nel riassorbimento osseo. Gli osteoclasti possono essere generati in vitro da cellule precursori di monociti/macrofagi in presenza di alcune citochine, che promuovono la sopravvivenza e la differenziazione. Qui vengono dimostrate tecniche sia in vivo che in vitro, che consentono agli scienziati di studiare diversi contributi delle citochine alla differenziazione, alla segnalazione e all'attivazione degli osteoclasti. Il sistema di trasferimento genico minicircle DNA delivery fornisce un metodo alternativo per stabilire un modello correlato all'osteoporosi ed è particolarmente utile per studiare l'efficacia di vari inibitori farmacologici in vivo. Allo stesso modo, i protocolli di coltura in vitro per la produzione di osteoclasti da cellule precursori umane in presenza di citochine specifiche consentono agli scienziati di studiare l'osteoclastogenesi nelle cellule umane per applicazioni traslazionali. Combinate, queste tecniche hanno il potenziale per accelerare gli sforzi di scoperta di farmaci per terapie mirate specifiche per gli osteoclasti, che possono giovare a milioni di pazienti affetti da osteoporosi e artrite in tutto il mondo.
Introduzione
Malattie muscolo-scheletriche colpiscono milioni di persone negli Stati Uniti e presentare gravi conseguenze per i sistemi sanitari nazionali e locali 1. Questi disturbi sono caratterizzati da perdita di osso e funzione articolare che richiedono un trattamento estensivo e lunghi periodi di recupero. Comunemente, un relativo aumento del numero e / o attività di osteoclasti, cellule specializzate a riassorbire osso, osteoporosi ed artrite si osserva 2. In condizioni fisiologiche il numero e l'attività degli osteoclasti è regolata da attivatore del recettore del fattore nucleare κ-B ligando (RANKL), che è prodotto dagli osteoblasti. Osteoproteg....
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Protocollo
1. Consegna idrodinamica di sRANKL MC DNA
- Consegna idrodinamica via Tail Vena del mouse
- Pesare il mouse prima dell'iniezione coda vena. Diluire sRANKL o proteina fluorescente verde (GFP) MC in soluzione di Ringer (pre-riscaldare a 37 ° C) in un volume totale di circa 10% del peso corporeo del topo.
- Riscaldare il topo in una gabbia per 10 min prima dell'iniezione per dilatare i vasi sanguigni e rendere vene laterali (LV) visibili. Monitorare con attenzione il mouse per evitare la disidratazione e ipertermia.
- Non appena i VL sono dilatati e visibili, trasferire il mouse per il limitatore e inserire la spina abbastanza lon....
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Risultati
Qui, una tecnica di trasferimento nuovo gene per la differenziazione degli osteoclasti in vivo e protocolli di coltura cellulare per differenziare le cellule precursori in osteoclasti in vitro come metodo per studiare gli effetti di citochine sulla osteoclastogenesis sono descritti. In Figura 1, sono mostrati i risultati rappresentativi di successo trasferimento genico di GFP e mouse sRANKL MC nei topi. Nella figura 2, vengono mostrate le immagini rappresentative del m.......
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Discussione
Condizioni muscolo-scheletriche sono le cause principali di morbilità e di disabilità e sono composti da oltre 150 malattie e sindromi; che colpisce circa 90 milioni di americani oggi. L'infiammazione articolare e la distruzione ossea sono caratteristiche predominanti di disturbi muscolo-scheletrici, tra cui l'artrite e l'osteoporosi. L'osteoporosi è una condizione che indebolisce l'integrità ossea, causando spesso fratture delle ossa. L'artrite è una malattia cronica, debilitante malattia caratt.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
La ricerca è stata in parte supportata dalle sovvenzioni di ricerca NIH R01 AR062173 e SHC 250862 all'IEA. ES è il destinatario della borsa di studio pre-dottorato NIH T32 CTSC.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| alpha-MEM | Life Technologies | 12561-056 | |
| Umano M-CSF | Miltenyi Biotec | 130-096-492 | |
| Mouse M-CSF | Miltenyi Biotec | 130-094-643 | |
| Human RANK-Ligand - | solubile Miltenyi Biotec | 130-094-631 | |
| Mouse RANK-Ligand - solubile | Miltenyi Biotec | 130-094-076 | |
| Tailveiner Resrain per topi | Braintree | TV-150 STD | |
| Mouse TRANCE/RANK L/TNFSF11 Kit ELISA Quantikine | R& D systems | MTR00 | |
| Acid Phosphatase, Kit leucocitario (TRAP) | Sigma | 387A | |
| MouseTRAP assay | sistema immunodiagnostico | SB-TR103 |
Riferimenti
- 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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Ristampe e permessi
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