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Articolo metodologico

In vivo Imaging a due fotoni di megacariociti e proplatati nel midollo osseo del cranio del topo

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DOI:

10.3791/62515

28 luglio 2021

In questo articolo

Sommario

Descriviamo qui il metodo per l'imaging di megacariociti e proplatelet nel midollo dell'osso del cranio di topi viventi usando la microscopia a due fotoni.

Abstract

Le piastrine sono prodotte da megacariociti, cellule specializzate situate nel midollo osseo. La possibilità di immagine dei megacariociti in tempo reale e del loro ambiente nativo è stata descritta più di 10 anni fa e getta nuova luce sul processo di formazione delle piastrine. I megacariociti estendono protrusioni allungate, chiamate proplatelet, attraverso il rivestimento endoteliale dei vasi sinusoidi. Questo documento presenta un protocollo per l'immagine simultanea in tempo reale di megacariociti marcati fluorescenti nel midollo osseo del cranio e nei vasi sinusoidi. Questa tecnica si basa su un intervento chirurgico minore che mantiene intatto il cranio per limitare le reazioni infiammatorie. La testa del topo è immobilizzata con un anello incollato al cranio per impedire ai movimenti di respirare.

Utilizzando la microscopia a due fotoni, i megacariociti possono essere visualizzati per un massimo di poche ore, consentendo l'osservazione di protrusioni cellulari e proplatelet nel processo di allungamento all'interno di vasi sinusoidi. Ciò consente la quantificazione di diversi parametri relativi alla morfologia delle sporgenze (larghezza, lunghezza, presenza di aree di costrizione) e al loro comportamento di allungamento (velocità, regolarità o presenza di pause o fasi di retrazione). Questa tecnica consente anche la registrazione simultanea delle piastrine circolanti nei vasi sinusoidi per determinare la velocità piastrinica e la direzione del flusso sanguigno. Questo metodo è particolarmente utile per studiare il ruolo dei geni di interesse nella formazione piastrinica utilizzando topi geneticamente modificati ed è anche suscettibile di test farmacologici (studiare i meccanismi, valutare i farmaci nel trattamento dei disturbi della produzione piastrinica). È diventato uno strumento inestimabile, soprattutto per integrare gli studi in vitro poiché è ormai noto che la formazione di proplatelet in vivo e in vitro si basa su meccanismi diversi. È stato dimostrato, ad esempio, che i microtubuli in vitro sono necessari per l'allungamento del proplatelet di per sé. Tuttavia, in vivo, servono piuttosto come un'impalcatura, l'allungamento è principalmente promosso dalle forze del flusso sanguigno.

Introduzione

Le piastrine sono prodotte da cellule specializzate in megacariociti situate nel midollo osseo. Il modo preciso in cui i megacariociti rilasciano piastrine nella circolazione è rimasto a lungo poco chiaro a causa della sfida tecnica nell'osservare eventi in tempo reale attraverso l'osso. La microscopia a due fotoni ha contribuito a superare questa sfida e ha portato a importanti progressi nella comprensione del processo di formazione delle piastrine. Le prime osservazioni in vivo di megacariociti sono state fatte da von Andrian e colleghi nel 2007, con la visualizzazione di megacariociti fluorescenti attraverso il cranio1. Ciò è stato ....

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Protocollo

Tutti gli esperimenti sugli animali sono stati eseguiti in conformità con le norme europee 2010/63/UE e il Comitato CREMEAS sull'etica degli esperimenti sugli animali dell'Università di Strasburgo (Comité Régional d'Ethique en Matière d'Expérimentation Animale Strasbourg, Animal Facility agreement N°: G67-482-10, project agreement N°: 2018061211274514).

1. Preparazione dei topi e inserimento di un catetere nella vena giugulare

NOTA: Qui sono stati utilizzati topi reporter mTmG maschi o femmine, di 5-7 settimane (B6.129 (Cg)-Gt (ROSA) 26Sortm4 (ACTB-tdTomato,-EGFP) Luo10) incrociati con topi Pf4-....

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Risultati

Utilizzando questo protocollo, il tracciante fluorescente, Qtracker-655, è stato somministrato per via endovenosa per l'immagine dei vasi sinusoidi del midollo anastomoso nel midollo osseo del cranio e la direzione del flusso come raffigurato dalle frecce(Figura 4A,a sinistra). Utilizzando mouse mTmG, le piastrine fluorescenti eGFP sono state registrate oltre 20 s in ogni ramo del vaso e la loro velocità è stata misurata utilizzando il software ImageJ e GNU Octave(Figura.......

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Discussione

I meccanismi di formazione delle piastrine dipendono fortemente dall'ambiente del midollo osseo. Quindi, la microscopia intravitale è diventata uno strumento importante sul campo per visualizzare il processo in tempo reale. I topi con megacariociti fluorescenti possono essere ottenuti incrociando topi che esprimono la cre ricombinatasi in megacariociti con qualsiasi topo reporter floxed contenente una cassetta di espressione genica fluorescente condizionale. Qui sono stati utilizzati topi reporter mTmG (B6.129 (Cg) -.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno conflitti di interesse da dichiarare.

Ringraziamenti

Gli autori desiderano ringraziare Florian Gaertner (Institute of Science and Technology Austria, Klosterneuburg, Austria) per la sua consulenza esperta sugli esperimenti di microscopia a due fotoni nel momento in cui abbiamo stabilito la tecnica in laboratorio, e Yves Lutz presso l'Imaging Center IGBMC / CBI (Illkirch, Francia) per la sua esperienza e l'aiuto con il microscopio a due fotoni. Ringraziamo anche Jean-Yves Rinkel per il suo aiuto tecnico e Ines Guinard per il disegno dello schema in Figura 1. Ringraziamo ARMESA (Association de Recherche et Développement en Médecine et Santé Publique) per il suo supporto nell'acquisizione del microscopio a due fotoni. AB è....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Software GNU OctaveProgettohttps://www.gnu.org/software/octave/
  Histoacryl 5 x 0, 5 mLBraun1050052soluzione iniettabile di colla chirurgica
Rivelatori ibridi HyD Leica Microsystems 4tunesLeica Microsystems
ImageJGNU projectVersione minima richiesta
Imalgene/Ketamina 1000 fl/10 mLBoehring03661103003199protezione
per gli occhiMicroscopio Leica SP8 MP DIVE dotato di obiettivo ad acqua 25x, apertura numerica di 0,95Leica MicrosystemsEccitazione simultanea di AlexaFluor-488 e Qtracker-655
MatlabMathWorkshttps://www.mathworks.com/
Ocrygel 10 gLaboratoires T.V.M.03700454505621Pasta dentale siliconica blu e gialla
Picodent twinsin speedRotec13001002
Qtracker 655 etichetta vascolareInvitrogenQ21021MPsoluzione iniettabile
Scanner risonante, 8 o 12 kHz
Rompun Xilazina 2% fl/25 mLBayer04007221032311
Geldi supercollaper incollare l'anello all'osso
Catetere Surflo IV - Blu 22 GTerumoSR-OX2225C1
Laser pulsante Ti:Saph (Coerente) (femtosecondo)Coerente
GNU

Riferimenti

  1. Junt, T., et al. Dynamic visualization of thrombopoiesis within bone marrow. Science. 317 (5845), 1767-1770 (2007).
  2. Mazo, I. B., et al. Hematopoietic progenitor cell rolling....

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Ristampe e permessi

Tag

Imaging dei megacariocitiformazione dei propiastrinevasi sinusoidalivelocit piastrinicamicroscopia in vivotraccianti fluorescentichirurgia del midollo osseoforze del flusso sanguigno