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Articolo metodologico

Isolamento, purificazione e differenziazione dei precursori dell'osteoclast dal midollo osseo del ratto

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DOI:

10.3791/58895

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19 maggio 2019

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In questo articolo

Sommario

Gli osteoclasti sono polykaryons di macrofage specifici del tessuto derivato dal lignaggio dei monociti-macrofage delle cellule staminali ematopoietiche. Questo protocollo descrive come isolare le cellule del midollo osseo in modo da ottenere grandi quantità di osteoclasti riducendo il rischio di incidenti riscontrati nei metodi tradizionali.

Abstract

Gli osteoclasti sono cellule grandi, multinucleate e di riassorbimento osseo del lignaggio dei monociti-macrofage che sono formate dalla fusione di monociti o precursori di macrofage. Un eccessivo riassorbimento osseo è uno dei meccanismi cellulari più significativi che portano a malattie osteolitiche, tra cui l'osteoporosi, la parodontite e l'osteolisi periprotesica. La principale funzione fisiologica degli osteoclasti è quella di assorbire sia la componente minerale di idrossiapatite che la matrice organica dell'osso, generando l'aspetto caratteristico del riassorbimento sulla superficie delle ossa. Ci sono relativamente pochi osteoclasti rispetto ad altre cellule del corpo, soprattutto nelle ossa adulte. Studi recenti si sono concentrati su come ottenere osteoclasti più maturi in meno tempo, che è sempre stato un problema. Diversi miglioramenti nelle tecniche di isolamento e cultura si sono sviluppati nei laboratori al fine di ottenere osteoclasti più maturi. Qui, introduciamo un metodo che isola il midollo osseo in meno tempo e con meno sforzo rispetto alla procedura tradizionale, utilizzando un dispositivo speciale e semplice. Con l'uso di centrifugazione a gradiente di densità, otteniamo grandi quantità di osteoclasti completamente differenziati dal midollo osseo del ratto, che sono identificati con metodi classici.

Introduzione

L'omeostasi ossea è un processo fisiologico complesso che è regolato da osteoclasti di riassorbimento osseo e osteoblast che formano ossa1. Un equilibrio tra attività osteoblastica e osteoclastica mediata attraverso osteoblasti e osteoclasti, rispettivamente, è altamente essenziale per mantenere la salute ossea e l'omeostasi, perché le perturbazioni nell'omeostasi ossea possono portare a malattie ossee, come come crescita ossea anormale o perdita di densità ossea. Come cellule di riassorbimento osseo uniche, gli osteoclasti sono importanti nelle malattie legate alla distruzione ossea anormale, tra cui l'osteoporosi, la parodontite e l'osteolisi....

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Protocollo

Tutti i metodi che coinvolgono gli animali qui descritti sono approvati dal Comitato istituzionale per la cura e l'uso degli animali (IACUC) dell'Università di medicina cinese di Nanchino.

1. impostazione del Setup

  1. Preparare diversi puntali per pipette da 1 mL longitudinalmente tagliati (1 cm) e diversi provette per microcentrifuga da 1,5 mL. Mettere i puntali per pipette e le provette per microcentrifuga a 103 kPa e 121 ° c per 20 minuti e assicurarsi che siano sterili.
  2. Preparare una scatola di ghiaccio e diversi piatti sterili per preservare i tessuti isolati durante la procedura di isolamento.

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Risultati

Lo scopo del protocollo era quello di isolare e purificare un gran numero di precursori degli osteoclasti convenientemente e indurre osteoclasti con successo. Completando con M-CSF e RANKL, osteoclasti giganti sono stati osservati nei giorni 5 – 6. La formazione di osteoclasti è stata identificata con successo dalla colorazione TRAP (Figura 1a). Le cellule grandi e viola sono state considerate come cellule trappola-positive con nuclei multipli (tipicamente ≥ .......

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Discussione

La capacità di ottenere e studiare osteoclasti in vitro è un'abilità critica e fondamentale per qualsiasi ricercatore che desideri studiare il metabolismo osseo, che può aiutare a comprendere i meccanismi delle malattie che assorbono le ossa e sviluppare nuovi agenti terapeutici. Il presente studio ha descritto un protocollo con alcune modifiche basate su metodi precedenti.

Utilizzando puntali per pipette e provette per microcentrifuga per ottenere il midollo osseo, ha ridotto in gran parte il.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Questo lavoro è stato sostenuto dalla Fondazione nazionale di scienze naturali della Cina (81473692) a Yong ma. Gli autori ringraziano tutto il personale del centro di ricerca medica del primo collegio di medicina clinica presso l'Università di medicina cinese di Nanchino.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Kit Fosfatasi Acida, Lekocyte (TRAP)Sigma-Aldrich387A
Affettatrice automatica per tessuti duriLeciaRM2265
femorale bovinoAcquistato da noi stessi
IncubatriceHerausBB16/BB5060
Siero fetale bovinoSaranas-fbs-au-015
Capra Anti-coniglio IgG H& L (Alexa Fluor 488)Abcamab150077
Smerigliatrici per tessuti duriLeciaSP-2600
Kit istopacoTianJing HaoyangTBD2013DRTubo centrifugo silicizzato e soluzione di separazione cellulare
Hochest33342Sigma-AldrichB2261
Microscopio a contrasto di fase invertitoOlympusCKX31
Microscopio a fluorescenza invertitaLeciaDMI-3000
MEM, senza glutamminaGibco11090-081
Penicillina-streptomicina,Gibco15140122
recettore anticalcitonina di coniglioBiossbs-0124R
Ratto ricombinante M-CSFPeproTech400-28
LigandosRANK di ratto ricombinantePeproTech400-30
Tampone per lisi dei globuli rossiAbsinabs47014932
Microscopia elettronica a scansioneFEIQuanta 200
Toluidina BluSigma-Aldrich89649
Osso cellulare liquido

Riferimenti

  1. Boyle, W. J., Simonet, W. S., Lacey, D. L. Osteoclast differentiation and activation. Nature. 423 (6937), 337-342 (2003).
  2. Kular, J., Tickner, J., Chim, S. M., Xu, J. K. An overview of the regulation of bone remodelling at the cellular level. Clinical Biochemistry. 45 (12)....

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Ristampe e permessi

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