Parabiosis i möss: ett detaljerat protokoll
Summary
Parabiotic sammanfogning av två organismer leder till utveckling av en gemensam cirkulationssystemet. I detta protokoll beskriver vi de kirurgiska stegen att bilda en parabiotic anslutning mellan en vildtyp mus och en konstitutiv GFP-uttryckande mus.
Abstract
Parabiosis är en kirurgisk förening av två organismer som tillåter delning av blodcirkulationen. Fastsättning av huden hos två djur som gynnar bildning av mikrovaskulaturen vid platsen för inflammation. Parabiotic partners dela sina cirkulerande antigen och därmed fria från skadliga immunreaktionen. Först beskrivs av Paul Bert 1864 1, var parabiosis kirurgi förfinas genom Bunster och Meyer 1933 för att förbättra djurens överlevnad 2. I det nuvarande protokollet, är två möss kirurgiskt anslöt efter en modifiering av Bunster och Meyer teknik. Djur är anslutna via armbågs-och knäledsartros, följt av fastsättning av huden vilket gör starkt stöd som förhindrar påfrestning på sys huden. Häri beskriver vi i detalj parabiotic sammanfogning av en allmänt förekommande GFP-uttryckande mus till en vildtyp (WT)-mus. Två veckor efter ingreppet, är paret separeras och GFP-positiva celler kan detekteras genom flödescytometrisk analys i blodet cirkulerarion av WT mus. Blod chimerism gör att man kan undersöka bidraget från de cirkulerande celler från ett djur i den andra.
Introduction
Parabiosis, kirurgisk sammanfogning av två organismer, beskrevs första gången 1864 av Paul Bert som ett sätt att utveckla en modell för att studera gemensamma cirkulationssystem och bestod av sammanfogningen av huden och muskulösa väggar av två råttor 1. Parabiosis främjar bildandet av mikrocirkulation vid platsen för inflammation 3 och har haft flera tillämpningar inom fysiologiska studier, till exempel hormonella kommunikationen mellan hypofysen och gonader samt rollen av njuren i hypertoni 4. Det har vidare används för att undersöka rekrytering och integrering av progenitorceller i kärlnybildning 5, migrering av hematopoetiska stamceller 6, och lymfocyter människohandel 7, samt den roll och kinetik av cirkulerande inflammatoriska eller stamceller i tumormetastasisen 8,9, och neurodegenerativa sjukdomar 10.
En signifikant fördel med parabiosis liesi att de blev partner djuren har gemensamma cirkulerande antigener, vilket gör att cellmigration och kärlnybildning utan att utlösa en immunologisk reaktion. Viktigt Weissman et al. Har visat att parabiosis mellan manliga och kvinnliga möss inte leder till bildning av anti HY antikroppar 11.
I det ursprungliga protokollet som beskrivs av Paul Bert de två djuren samman genom anslutning av huden och muskelväggar 1. Denna metod dock orsakat betydande påfrestning för djuren och visade en hög mortalitet på grund av infektion i såret. Sedan dess parabiosis tekniken har reviderats av flera grupper med den mest dominerande är det protokoll som föreslagits av Bunster och Meyer 1933 2. Deras metod ingår sammanfogning av skulderbladet lederna, kroppshåligheter, och huden, vilket möjliggör bättre stöd och mindre smärta för djuren. Samtidigt, den nya metoden gav minimal postoperativ vård och betyligt minskad dödlighet. Protokollet som beskrivs häri är en modifiering av den Bunster och Meyer teknik som är mindre invasiv och tillåter fastare sammanfogning. Nämligen möss ansluten via armbågen och knäleder liksom huden. Denna sammanfogning förhindrar förlängning av huden och således orsakar mindre smärta och komplikationer. Här beskriver vi sammanfogning av en vild typ (WT) vuxen mus till en konstitutiv GFP-uttryckande mus. Vi visar att två veckor efter operationen kan vi uppnå 50% av blod chimerism visar effekten av detta kirurgiska ingrepp för att skapa ett gemensamt blodomlopp.
Protocol
Representative Results
Discussion
Den parabiosis metoden diskuteras här innebär minimala tekniska svårigheter och leder till låga dödstal. Infästningen av knä-och armbågsleder är en signifikant förbättring av Bunster och Meyer teknik. Men förfarandet förblir invasiva därmed upprätthålla sterila förhållanden i hela operationen är absolut nödvändigt. För att ytterligare förhindra infektion i operationsområdet är det viktigt att de parabiosed djur får en kombination av antibiotika och kontrolleras regelbundet. För att garantera e…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Författarna vill tacka Adriane Mosley och Libuse Jerabek (Stanford) för att få hjälp med den kirurgiska tekniken.
Materials
| Name of equipment | Company | Catalog number |
| Isoflurane-Phoenix | Clipper | NDC 57319-559-06 |
| Posi-Seal Induction Chamber | Molecular Imaging Products | AS-01-0530-SM |
| Portable Anesthesia System | Molecular Imaging Products | AS-01-0007 |
| Gaymer T Pump | Gaymar Industries, Inc | TP650 |
| Warming Blanket (Heating pad) | Kent Scientific Corp | TP-22G |
| Curved forceps | Roboz | RS-5101 |
| Scissors | Fine Science Tools (FST) | FST 14063-09 |
| Needle holder | FST | FST 12501-13 |
| Electrical shaver | Oster | Golden A5 |
References
- Bert, P. Expériences et considérations sur la greffe animale. Journal de l’Anatomie et de la Physiologie. 1, 69-87 .
- Bunster, E., Meyer, R. K. Improved methods of parabiosis. Anat. Rec. 57, 339-380 (1933).
- Waskow, C. Generation of parabiotic mice for the study of DC and DC precursor circulation. Methods Mol. Biol. 595, 413-428 (2010).
- Finerty, J. C. Parabiosis in physiological studies. Physiol. Rev. 32, 277-302 (1952).
- Aicher, A., Heeschen, C. Nonbone marrow-derived endothelial progenitor cells: what is their exact location. Circ. Res. 101, e102 (2007).
- Abe, S., Boyer, C., et al. Cells derived from the circulation contribute to the repair of lung injury. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 170, 1158-1163 (2004).
- Donskoy, E., Goldschneider, I. Thymocytopoiesis is maintained by blood-borne precursors throughout postnatal life. A study in parabiotic mice. J. Immunol. 148, 1604-1612 (1992).
- Powell, A. E., Anderson, E. C., et al. Fusion between Intestinal epithelial cells and macrophages in a cancer context results in nuclear reprogramming. Cancer Res. 71, 1497-1505 (2011).
- Duyverman, A. M., Kohno, M., et al. A transient parabiosis skin transplantation model in mice. Nat. Protoc. 7, 763-770 (2012).
- Ajami, B., Bennett, J. L., et al. Local self-renewal can sustain CNS microglia maintenance and function throughout adult life. Nat. Neurosci. 10, 1538-1543 (2007).
- Weissman, I. L., Jerabek, L., et al. Tolerance and the H-Y antigen: Requirement for male T cells, but not B cells, to induce tolerance in neonatal female mice. Transplantation. 37, 3-6 (1984).
