Производство клеток крови, называемых кроветворения, поддерживается небольшой популяции гемопоэтических стволовых и прогениторных клеток (HSPCs). Эти клетки находятся в костном мозге (ВМ) в комплексной микросреды нише, состоящей из остеобластов, стромальных клеток жировой ткани, и сосудистых структур, все участвуют в контроле самообновления и дифференцировки 1,2. Как нетронутыми BM была традиционно недоступны для прямых наблюдений, взаимодействия между HSPC и их микросреды во многом остается охарактеризованный в естественных условиях. Ранее мы установили методологию для визуализации 3D архитектуру неповрежденной BM с помощью конфокальной флуоресцентной и отражения микроскопии 3. Мы характеризуется расширение EGFP-отмеченных HSPCs в БМ, но использование только одного FP исключается анализ регенерации на клональной уровне. Совсем недавно мы использовали в своих интересах Лентивирусов Джин Онтология (LEGO) векторы конструктивно выражать этлюминесцентной белки (FPS) для эффективного отметить ячейки 4,5. Co-трансдукция HSPC с 3 или 5 векторов порождает разнообразную палитру комбинаторных цветах, что позволяет отслеживать несколько отдельных клонов HSPC.
Помечено HSPC в сочетании с новой технологией обработки изображений разрешено проследить индивидуальный HSPC самонаведения и приживление в BM облученных мышей. Lego векторы использовали для обозначения HSPC с 3 или 5 различных кадров в секунду (от Cerulean, EGFP, Венера, tdTomato и mCherry) и следовать их приживление в течение долгого времени на БР по конфокальной и 2-фотонной микроскопии, позволяя четкую визуализацию костей и другие матричные структуры, а отношение HSPC клонов с компонентами их микросреды. HSPC очищали, как линии передачи отрицательных клеток от мышей C57BL / 6 Б.М., трансдуцированных LEGO векторов, и реинфузии путем инъекции в хвостовую вену в миело-абляции конгенных мышах. Контролируя большие объемы грудины BM ткани мы визуализировали эндостальные приживление происходящих в началеРегенерации BM. Сотовые кластеры с разнообразной спектров цвета появились первоначально в непосредственной близости от кости и прогрессировала централизованно в течение долгого времени. Интересно, что после более чем 3 недели мозг состоял из макроскопических клоновых кластеров, предполагая распространение кроветворения, полученных от отдельных HSPCs непрерывно в костном мозге, а не широкого распространения HSPCs через кровоток. Был менее цвет разнообразие на поздних временных точках, предлагая трудности в трансдуцирующих долгосрочные заселения клетки с несколькими векторами.
Кроме того, HSPCs формируется кластеров в селезенке, орган также отвечает за кроветворение у мышей. HPSC полученных отдельные клетки могут быть решены в тимусе, лимфатических узлов, селезенки, печени, легких, сердца, кожи, скелетных мышцах, жировой ткани и почек, а также. 3D-изображения можно оценить качественно и количественно оценить распределение клеток с минимальными возмущениями тканях. Наконец, мы проиллюстрируемд целесообразность живых динамических исследований в 4D путем объединения резонансную многофотонное сканирования и конфокальной микроскопии покадровой. Эта методика позволяет неинвазивным высокого разрешения, многомерная судьбы клеток трассировку спектрально отмеченных населения клеток в их нетронутыми 3D архитектуры, что является мощным инструментом в изучении регенерации тканей и патологии.