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Artigo de método

Modelo Câmara fêmur Janela para

7.9K vistas

DOI:

10.3791/54205

28 de julho de 2016

* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

O protocolo descreve um novo modelo de câmara de janela de fêmur murino que pode ser usado para rastrear o movimento de células na medula óssea femoral in vivo. A microscopia de fluorescência multifotônica intravital é usada para obter imagens de três componentes da medula óssea femoral (vasculatura, matriz de colágeno e neutrófilos) ao longo do tempo.

Resumo

A medula óssea é um órgão complexo que contém várias células hematopoiéticas e não hematopoiéticas. Essas células estão envolvidas em muitos processos biológicos, incluindo hematopoiese, regulação imunológica e regulação tumoral. Métodos comumente usados para entender as ações celulares na medula óssea, como histologia e hemogramas, fornecem informações estáticas em vez de capturar a ação dinâmica de vários componentes celulares in vivo. Para complementar os métodos padrão, um modelo baseado em câmara de janela (WC) foi desenvolvido para permitir imagens seriadas in vivo de células e estruturas na medula óssea murina. Este protocolo descreve um procedimento cirúrgico para instalação da CC no fêmur, a fim de facilitar o acesso óptico a longo prazo à medula óssea femoral. Em particular, para demonstrar sua utilidade experimental, essa abordagem WC foi usada para obter imagens e rastrear neutrófilos dentro da rede vascular do fêmur, fornecendo assim um novo método para visualizar e quantificar o tráfego e a regulação de células imunes na medula óssea. Este método pode ser aplicado para estudar vários processos biológicos na medula óssea murina, como hematopoiese, transplante de células-tronco e respostas imunes em condições patológicas, incluindo câncer.

Introdução

A medula óssea é um órgão importante envolvidos na hematopoiese e regulação imune. É constituída por um componente que contém células germinais hematopoiéticas e progenitoras hematopoiéticas (hspCs), e um componente do estroma contendo células progenitoras não hematopoiéticas que dão origem a células mesenquimais 1. Dois terços da actividade hematopoiética é dedicado à produção de células mielóides 2. Em particular, um grande número de neutrófilos são produzidas na medula óssea, com 1-2 x 10 células 11 gerado por dia num ser humano adulto normal 2. Os neutrófilos são a primeira linha de defesa contra infecções microbianas e....

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Protocolo

NOTA: Todos os trabalhos animal foi realizado sob o protocolo nº 2615 aprovado pelo Comitê Animal Care Institucional e Use a Rede Universitária de Saúde.

1. Preparação cirúrgica do Rato

  1. Antes da cirurgia, todos os esterilizar instrumentos cirúrgicos e a câmara de janela (CC) em autoclave. Suplemento da água potável com 50 mg / kg de peso corporal de amoxicilina de 2 dias antes da cirurgia. Injectar o rato com 0,1 mg / kg de peso corporal de buprenorfina por via intraperitoneal quatro horas antes da cirurgia.
  2. Anestesiar o rato nu atímicos por injeção intraperitoneal de solução salina 350-400 ul contendo 80 mg / kg de ketamina e 13 mg / kg ....

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Resultados

Medula óssea femural de murino é acessado com sucesso utilizando o WC para permitir a visualização de neutrófilos individuais e redes vasculares. A Figura 1 mostra o instrumento WC e descreve o procedimento cirúrgico, o que envolve a exposição do osso femoral e adelgaçamento do osso cortical para ganhar acesso óptico no interior da osso. A cirurgia é bem tolerada em ratinhos; eles foram avaliados para reações físicas adversas, como inchaço dos membros posteriores, não-pe.......

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Discussão

Em tempo real, imagens seriadas dos processos celulares dinâmicos na medula óssea fornece a informação que é de outro modo difícil de obter usando técnicas convencionais tais como a histologia e as contagens sanguíneas totais. O modelo WC fêmur descrito aqui fornece uma oportunidade única para investigar alterações celulares e estruturais na medula óssea ao longo do tempo. Embora um modelo fêmur CC tem sido relatado anteriormente, o nosso design inovador proporciona um campo de imagem de visão maior e menor dimensão glo.......

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Divulgações

Os autores não têm interesses financeiros concorrentes.

Agradecimentos

Os autores gostariam de agradecer a Facilidade Avançada Microscopia Óptica (www.aomf.ca) na University Health Network para assistência com a microscopia, e o Sr. Jason Ellis do Cancer Center Machine Shop Princess Margaret para o fabrico do WC e do estágio de imagem. Também gostaríamos de agradecer ao Dr. Iris Kulbatski para a edição do manuscrito.

....

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Camundongos nus atímicos NRCNU-FTaconicNcr nus8-10 semanas de idade, fêmeas
SalineBaxterJB1302P
Cloridrato de cetaminaBioniche Animal Health Canada, Inc. DIN 01989529
xilazinaBayer HealthCare, Bayer Inc.Campo cirúrgico DIN 02169592
ProximaDYNJP2405
Almofada de aquecimento elétricaEstereomicroscópio da Marca Life57800827375
LeicaM60
(gel lacrimal)Novartis T296/2
7,5% betadinePurdue Frederick Co67618-151-16
70% álcool isopropílicoGreenFieldP010IP7P
10% betadinePurdue Frederick Co67618-150-05
Cabo de bisturiFine Science Tools10003-12
Lâmina de bisturi (#15)VWR89176-368
Tesoura de mola curvadaFerramentas de Belas Ciências15023-10
Baby-Mixter HemostatFerramentas de Belas Ciências13013-14
Tesouras FinasFerramentas de Belas
Pinça Graefe Extra FinaFerramentas de Belas Ciências11151-10
Halsted-Mosquito HemostáticosFerramentas de Belas Ciências13008-12
Micro-brocaHarvard Apparaus72-6065
Micro-broca rebarbasFine Science Tools19007-14
Câmara de janela de fêmurPMCC oficina de máquinadesign personalizado9,1 mm- 8,5 mm- 7,5 mm (diâmetro externo para interno), 2,16 mm (raio de dois furos), 13,9 mm (distância entre dois furos), 0,7 mm (espessura)
barra em forma de UPMCC oficina de máquinaprojeta13,8 mm (comprimento), 1,6 mm (largura), 3,7 mm (altura)
Tampa de Vidro (8 mm)Warner Instruments HBIO 64-0701 CS-8R
Anel de retenção (8 mm)ACKLANDS GRAINGERUNSPSC #
Porcas (aço inoxidável hexagonal)Fastenal70701
Cimento dental3MRelyX U200
Sutura (5-0 Monosof preto)CovioienSN-5698
Porta-agulha HalseyFerramentas de Ciência Fina12501-13
Buprenorfina (Temgesic)Reckitt BenckiserDIN 0281251
Meloxicam (Metacam)Boehringer IngelheimDIN 02240463
Amoxicilina (Clamavox)PfizerDIN 02027879
FITC-DextranSigma-AldrichFD2000S
APC- Anti-Mouse Ly-6G (Gr-1) eBioscience17-9668
Microscópio de dois fótons LSM 710Carl ZeissZeiss LSM 710 NLO
Estágio de imagemPMCC design personalizado de oficina de máquina15,9 cm (comprimento), 11 cm (largura), 0,9 cm (altura)
Software Imaris BitplaneImaris 8.0Software de análise de imagem descrito na Seção 3 do Protocolo 
Zen 2012ZeissZen 2012Software de aquisição de imagem descrito na Seção 2 do Protocolo 
Pomada para os olhos Ciências14094-11 31163202

Referências

  1. Zhao, E., et al. Bone marrow and the control of immunity. Cell Mol Immunol. 9 (1), 11-19 (2012).
  2. Borregaard, N. Neutrophils, from marrow to microbes. Immunity. 33 (5), 657-670 (2010).
  3. Boxio, R., Bossenmeyer-Pourie, C., Steinckwich, N., Dournon, C., Nusse, O.

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Reimpressões e permissões

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