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Immunology and Infection

Murino Hind Limb largo Bone La disección y el aislamiento de médula ósea

doi: 10.3791/53936 Published: April 14, 2016

Protocol

Todos los animales de trabajo fue aprobado por el Cuidado de Animales institucional y el empleo de acuerdo con las recomendaciones descritas en la Guía para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio de los Institutos Nacionales de Salud.

La disección 1. extremidad posterior del hueso largo

  1. La eutanasia el ratón de acuerdo con las directrices institucionales.
  2. Coloque el ratón en una posición supina y colocar fijando las cuatro patas a través de las almohadillas de las patas del ratón debajo de la articulación del tobillo.
  3. Pulverizar el ratón con un 70% de etanol, rociar a fondo las piernas.
  4. Hacer una pequeña incisión a la derecha de la línea media en el abdomen inferior, justo por encima de la cadera.
  5. Extender la incisión en la pierna y más allá de la articulación del tobillo.
  6. Tire hacia atrás la piel y cortar el músculo cuádriceps anclado al extremo proximal del fémur para exponer la cara anterior del fémur y el pasador hacia fuera de la pierna, colocando el pasador en un ángulo de 45 grados con respecto a la placa.
  7. Con el blade de la tijera contra el lado posterior del fémur, cortar los tendones de la corva lejos de la articulación de la rodilla.
  8. Tirar de la piel y los músculos isquiotibiales anclados al extremo proximal del fémur para exponer el lado posterior del fémur y el pasador hacia fuera de la pierna, colocando el pasador en un ángulo de 45 grados con respecto a la placa.
  9. Con las pinzas, mantenga el extremo distal del fémur, justo por encima de la articulación de la rodilla. Guía de las cuchillas de las tijeras a cada lado del eje femoral hacia la articulación de la cadera, teniendo cuidado de no cortar en la propia fémur.
  10. Después de alcanzar la cabeza del fémur, indicado por las tijeras se abren ligeramente, torcer la tijera con la hoja superior de la tijera se mueven directamente sobre la cabeza del fémur para dislocar el fémur, con cuidado de no romper el hueso debajo de la cabeza del fémur.
  11. Agarre la parte superior del eje femoral con el fórceps, cortar el tejido blando lejos de la cabeza femoral para liberarla de acetábulo.
  12. Tire todo el hueso de la pierna, incluyendofémur, la rodilla, y la tibia, arriba y lejos del cuerpo, cuidadosamente cortar el tejido conectivo y muscular que conecta la pierna a la piel.
  13. Extender demasiado la articulación del tobillo y otra vez utilizar las tijeras en un movimiento giratorio para dislocar la tibia.
  14. Agarrando el extremo distal de la tibia, teniendo cuidado de no cortar los tendones, tire de la tibia hacia arriba y lejos del cuerpo y el tablón de anuncios.
  15. Cortar cualquier tejido conectivo restante fijar el hueso largo para el ratón en la rodilla.
  16. Eliminar cualquier músculo adicional o tejido conectivo unido al fémur y la tibia.
  17. Para las aplicaciones que requieren que el hueso se mantienen intactos (histología, la histología, las pruebas biomecánicas, etc.), Proceder con protocolos estándar en la casa (como en el 4-7). Para aislar la médula ósea, pase a la sección 2.

2. Preparación de hueso largo de médula ósea Aislamiento

  1. Usando las pinzas, agarre el fémur con la rótula de espaldas a unand el extremo proximal (cabeza femoral) hacia abajo.
  2. Extender demasiado la articulación de la rodilla y el uso de las tijeras en un movimiento giratorio para dislocar la tibia y el fémur.
  3. Cortar cualquier tejido conectivo que sostiene el fémur y la tibia juntos.
  4. El uso de las pinzas, sujete el fémur con el lado anterior de espaldas y el extremo proximal (extremo de la cabeza femoral) hacia abajo.
  5. Guiar la tijera hasta la diáfisis femoral a los cóndilos.
  6. gire suavemente las tijeras de ida y vuelta para eliminar los cóndilos, la rótula y la epífisis para exponer la metáfisis.
  7. Retire cualquier músculo adicional o tejido conectivo unido al fémur usando fórceps, tijeras y Kimwipes.
  8. El uso de las pinzas, sujete la tibia con el lado anterior de espaldas y el extremo distal (extremo de tobillo) hacia abajo.
  9. Si la epífisis tibial está intacto, guiar a las tijeras de la diáfisis de la tibia de los cóndilos.
  10. gire suavemente las tijeras de ida y vuelta para eliminar los cóndilos y la epífisis para exponer el metaphanalysis.
  11. Retire cualquier músculo adicional o tejido conectivo unido a la tibia utilizando fórceps, tijeras y Kimwipes.

Aislamiento 3. médula ósea

  1. Empuje una aguja de 18 G a través de la parte inferior de un tubo de 0,5 ml de microcentrífuga.
  2. Coloque los huesos largos (máximo de 2 fémures y tibias 2) en el tubo, hasta la rodilla extremo hacia abajo termina hacia abajo y cierre la tapa.
  3. Nido del tubo de microcentrífuga de 0,5 ml en un tubo de microcentrífuga de 1,5 ml.
  4. Centrifugar los tubos anidados en ≥10,000 xg en una microcentrífuga durante 15 segundos.
  5. Compruebe que la médula ósea se ha hecho girar hacia fuera de los huesos mediante inspección visual. Los huesos deben aparecen de color blanco y no debe haber una gran pastilla visual en el tubo más grande.
  6. Desechar el tubo de microcentrífuga de 0,5 ml con los huesos.
  7. Suspender la médula ósea en solución apropiada (por ejemplo, PBS, medios de cultivo, tampón FACS) y proceder con el protocolo experimental (DNA, RNA, o el aislamiento de proteínas,análisis FACS, o cultivo de células primarias).

Representative Results

El protocolo descrito aquí está optimizado para una rápida disección del fémur y la tibia de ratón con un mínimo de daños en el tejido óseo. Esta técnica es adecuado para un número de análisis aguas abajo, incluyendo estudios de biomecánica, histomorfometría (Figura 1A - B), y la histología (Figura 1C) de 4,7. El representante histomophometric reconstrucción micoCT 3D (Figura 1A - B) demuestra que tanto el hueso esponjoso y cortical shell se mantienen que permite la cuantificación exacta de los parámetros estructurales normalizados para la histomorfometría de hueso, incluyendo el número trabecular, el grosor, y el espaciamiento; volumen de hueso; y el grosor cortical, entre otras medidas 8. El corte histológico muestra un representante fijado en formalina y descalcificadas tibia H & E manchadas (Figura 1C). La imagen demuestra la integridad tanto de la b calcificadouno y la médula ósea celular para el análisis histológico.

El procedimiento de aislamiento de la médula ósea conserva la esterilidad del espacio de la médula ósea, tiene baja manejo para reducir la contaminación, y no requiere el corte del hueso largo, reduciendo así la pérdida de rendimiento de la médula ósea. Esta médula ósea es conveniente para muchas aplicaciones posteriores, incluyendo citometría de flujo 5 y los análisis de PCR. Además, este procedimiento se puede utilizar para aislar de la médula ósea para el cultivo celular primario de células de médula ósea, incluyendo los osteoclastos y los osteoblastos (Figura 2A - B) 4,6.

Figura 1
Figura 1. histomorfológico y análisis histológicos de ratón hueso largo. MicroCT la reconstrucción tridimensional de una tibia de ratón que muestra (A) la concha cortical externa y (B trong>) hueso trabecular (barra de escala = 0,5 mm). (C) histológico tinción con HE de una tibia descalcificada y seccionada (4x). Imágenes cortesía de Katherine Weilbaecher, Facultad de Medicina, Universidad de Washington, EE.UU.. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2
Figura 2. Primaria de Médula Ósea cultivo celular para la diferenciación de los osteoclastos y osteoblastos. Tinción (A) para los osteoclastos multinucleadas TRAP después de 7 días en los medios de comunicación osteoclastogénicos (4x). (B) La fosfatasa alcalina (color púrpura) de los osteoblastos y rojo de alizarina (color rojo) para la mineralización de manchas después de 21 días en los medios de comunicación osteogénico. Imágenes cortesía de Katherine Weilbaecher, Facultad de Medicina, Universidad de Washington, EE.UU..iles / ftp_upload / 53936 / 53936fig2large.jpg "target =" _ blank "> Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Pinboard
Pins
70% Ethanol
Dissection scissors 
Dissection forceps
Kimwipes Kimberly-Clark 34120
16 G needle
1.5 ml Microcentrifuge tube
0.5 ml Microcentrifuge tube
Microcentrifuge

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References

  1. McHayleh, W. M., Ellerman, J., Roodman, G. D. Ch. 80. Primer on the Metabolic Bone Diseases and Disorders of Mineral Metabolism. American Socieyt for Bone and Mineral Research. 379-381 (2008).
  2. Weilbaecher, K. N., Guise, T. A., McCauley, L. K. Cancer to bone: a fatal attraction. Nat Rev Cancer. 11, (6), 411-425 (2011).
  3. Pedersen, E. A., Shiozawa, Y., Pienta, K. J., Taichman, R. S. The prostate cancer bone marrow niche: more than just 'fertile soil. Asian J Androl. 14, (3), 423-427 (2012).
  4. Amend, S. R., et al. Thrombospondin-1 regulates bone homeostasis through effects on bone matrix integrity and nitric oxide signaling in osteoclasts. J Bone Miner Res. 30, (1), 106-115 (2015).
  5. Hurchla, M. A., et al. The epoxyketone-based proteasome inhibitors carfilzomib and orally bioavailable oprozomib have anti-resorptive and bone-anabolic activity in addition to anti-myeloma effects. Leukemia. 27, (2), 430-440 (2013).
  6. Rauch, D. A., et al. The ARF tumor suppressor regulates bone remodeling and osteosarcoma development in mice. PLoS One. 5, (12), e15755 (2010).
  7. Su, X., et al. The ADP receptor P2RY12 regulates osteoclast function and pathologic bone remodeling. J Clin Invest. 122, (10), 3579-3592 (2012).
  8. Dempster, D. W., et al. Standardized nomenclature, symbols, and units for bone histomorphometry: a 2012 update of the report of the ASBMR Histomorphometry Nomenclature Committee. J Bone Miner Res. 28, (1), 2-17 (2013).
  9. Begley, C. G., Ellis, L. M. Drug development: Raise standards for preclinical cancer research. Nature. 483, (7391), 531-533 (2012).
  10. Festing, M. F., Altman, D. G. Guidelines for the design and statistical analysis of experiments using laboratory animals. ILAR J. 43, (4), 244-258 (2002).
Murino Hind Limb largo Bone La disección y el aislamiento de médula ósea
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Cite this Article

Amend, S. R., Valkenburg, K. C., Pienta, K. J. Murine Hind Limb Long Bone Dissection and Bone Marrow Isolation. J. Vis. Exp. (110), e53936, doi:10.3791/53936 (2016).More

Amend, S. R., Valkenburg, K. C., Pienta, K. J. Murine Hind Limb Long Bone Dissection and Bone Marrow Isolation. J. Vis. Exp. (110), e53936, doi:10.3791/53936 (2016).

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