Het zoogdier Notch signaling pathway homoloog dezelfde route in Drosophila melanogaster en bestaat uit vier transmembraan Notch receptoren (Notch1-4) en vijf membraangebonden liganden van de Jagged (JAG1 & JAG2) en Delta-achtige (DLL1, 3, en 4) gezinnen 1. Notch signalering wordt gestart wanneer Notch receptor op een ontvangende cel door ligand is gebonden aan een zendende cel 2. Tijdens deze trans-activatie, de membraangebonden Notch ligand produceert een rekkracht op de membraangebonden Notch receptor 3, 4. De rekkracht van ligand binding induceert conformatieveranderingen in de Notch receptor die extracellulaire splitsing van de receptor vergemakkelijken door TNFa omzettend enzym (TACE), gevolgd door een intracellulaire splitsing gebeurtenis gemedieerd door een preseniline bevattende gamma-secretase complex (γ-secretase). γ-secretase releases de Notch intracellular domein (NiCd) die transloceert naar de kern waar het een complex met transcriptionele activatie CBF-1-Su (H) -Lag-1 (CSL), brein-achtige (MAML) en celtype-specifieke factoren heeft expressie van target genen 5.
De mechanische elementen van Notch activatie leiden tot de noodzaak van unieke methoden Notch pathway activatie in vitro. Oplosbare Notch liganden binden aan receptoren Notch, maar niet de productie strekkrachten noodzakelijk NiCd afgifte terwijl tegelijkertijd de competitieve inhibitie van binding van cel-geassocieerd Notch ligands. Zo, de toevoeging van oplosbare Notch liganden aan kweekmedium kunnen normale Notch signalering 6, 7 verzwakken. Gelukkig kunnen Notch ligands NiCd afgifte veroorzaken als ze worden bevestigd aan een geschikt stijf substraat 5, 8, 9,10. Zaaien cellen op kweek-ligand gecoate substraten of toepassing-ligand gecoate kralen om cellen kunnen activeren zowel Notch signalering, en de keuze daartussen vooral afhankelijk van de gewenste timing van Notch stimulatie. Voor onmiddellijke, tijdelijke Notch activatie als gewenst zou zijn in het midden van een functionele assay of differentiatie, Notch ligand kan gebonden worden aan kralen, toegepast op gekweekte cellen agarose en uitgewassen op elk moment. Langduriger Notch signalering vanaf het begin van de kweekperiode, kan weefselkweekplaten worden bekleed met ligand voorafgaand aan zaaien van cellen.
Voor de toepassing van dit protocol, worden werkwijzen uitgevoerd met muis osteoclastvoorlopers, maar de werkwijzen en variaties op de hier beschreven werkwijzen zijn toepasbaar op een breed scala aan celtypen 6, 11, 12, 13, 14. Osteoclasten terminaal gedifferentieerde hematopoëtische afstamming, cellen die verantwoordelijk zijn voor de resorptie van botweefsel zijn, en ze zijn betrokken bij verschillende aandoeningen van botverlies 15. Dus in vitro onderzoek van de differentiatie van osteoclasten uit hun monocyt / macrofaag-lijn precursoren en de moleculaire mechanismen die de functie moet beter begrip van osteoclasten en de ontwikkeling van nieuw bot regenereren therapieën. Hoewel wordt nu algemeen aanvaard dat Notch een positieve rol bij de differentiatie en functie van osteoclasten speelt, variaties in zowel Notch stimulatie en osteoclast precursor cultuur en differentiatie tot oorspronkelijk tegenstrijdige bevindingen 16, 17, 18, 19. Nadere bestudering van de verschillen in methoden en het gebruik van genetischemodellen zijn sterk verduidelijkt de rol van Notch in osteoclasten, maar toepassing van gestandaardiseerde Notch stimulatie en kweekwerkwijzen kunnen dergelijke controversen in toekomstige studies van Notch in andere celtypes 20, 21, 22, 23 te voorkomen.
Er zijn meerdere werkwijzen voor het kweken en differentiëren muis osteoclastvoorlopers, en zoals met uiteenlopende werkwijzen voor het stimuleren Notch signalering, de beste methode afhangen van de wetenschappelijke vraag. Hierin zal onze manier van kweken van hechtende en niet-hechtende fracties van beenmerg cellen gespoeld uit muizen lange beenderen voorkeur worden gepresenteerd. Deze werkwijze heeft het voordeel van in wezen waarvoor geen gespecialiseerde uitrusting en cellen die van toepassing zijn op verschillende differentiatiemethoden zijn.