Summary

Microscopia intravital da Microcirculação no músculo Rato Cremaster de Análise de Migração Stem Peripheral celular

Published: November 05, 2013
doi:

Summary

Microscopia intravital do cremaster microcirculação rato M. oferece um único e bem padronizados modelo in vivo para a análise de medula óssea a migração de células estaminais periféricas.

Abstract

Na era de protocolos de aplicação intravascular de células no contexto da terapia celular regenerativa, os mecanismos subjacentes à migração de células-tronco para nonmarrow tecido não foram completamente esclarecidas. Descrevemos aqui a técnica de microscopia intravital aplicada a microcirculação cremaster rato para a análise de medula óssea a migração de células estaminais periféricas in vivo. Microscopia intravital do cremaster M. tenha sido previamente introduzido no campo da pesquisa inflamatória por observação directa de interacção de leucócitos com o endotélio vascular. Desde tronco periférica suficiente e migração de células progenitoras inclui passos iniciais semelhantes de rolando e adesão firme ao endotélio forro é concebível aplicar o modelo cremaster M. para a observação e quantificação da interação de células-tronco administrados intravasculary com o endotélio. Como vários componentes químicos pode ser aplicada selectivamente ao alvo tquestão por meio de técnicas de superfusão simples, é possível estabelecer um requisito essencial do microambiente, para o recrutamento de células-tronco inicial para ocorrer em um organismo vivo fora da medula óssea.

Introduction

O objetivo do presente artigo é descrever a técnica de microscopia intravital (IVM), aplicada sobre a microcirculação cremaster rato para observação direta e análise de medula óssea migração de células-tronco periférica.

Regeneração de tecidos e órgãos O conceito atual de células-tronco com base envolve o homing de medula óssea células-tronco derivadas do tecido lesado 1. Um passo crucial para a migração de células-tronco de sucesso inclui tronco interação célula com o endotélio local dentro do órgão lesionado seguido de migração transendotelial e, eventualmente, o enxerto de órgãos 2. Análise intravital destas células-tronco – as interações de células endoteliais formam um parâmetro ideal para a quantificação de uma resposta regenerativa com células-tronco com base em diferentes contextos fisiopatológicos in vivo. Além disso, parece concebível, que, no futuro, a análise intravital da capacidade migratória das células estaminais p específicoopulations dentro de ambientes microcirculação padronizadas, pode ser aplicado antes avanço dessas populações para mais testes clínicos.

Microscopia intravital foi inicialmente desenvolvido para a observação e quantificação da interacção das células de leucócitos-células endoteliais in vivo, no campo da pesquisa inflamatória 3. As primeiras gravações de sucesso de estudos de microscopia intravital foram relatados por Cohnheim já no século 19, estudando línguas e mesentério de rã sob um microscópio de luz 4. Desde a sua primeira utilização IVM sofreu um desenvolvimento técnico enorme e hoje certos componentes essenciais formar os pré-requisitos para a realização de MIV quantitativa: (i) as preparações de tecidos que permitam o acesso óptico, (ii) as sondas moleculares que podem ser detectados por um microscópio, (iii ) um microscópio ligado a um sistema de detecção e (iv) a partir de sistemas de análise de computador que é capaz de extrair os parâmetros de interesse a partir dos dados de imagemset 4.

Uma grande variedade de preparações de tecido tenha sido introduzida para estudos IVM incluindo os mesentério e no fígado do rato e na ratazana 5, as câmaras de dobras cutâneas dorsal de rato e hamster 6, a orelha de coelho e a bolsa jugal do hamster, para citar alguns.

No entanto, a seguir vamos nos concentrar no músculo cremaster mouse, o que representa um tecido ideal para observações intravital, como são possíveis preparação e visualização por um procedimento cirúrgico bem padronizado, e em geral não ocorrem problemas de artefatos de movimento. A preparação do músculo cremaster aberto foi realizada pela primeira vez em 1970 por Baez e colegas 7. Originalmente descrito para ratos, tem sido adotado com sucesso também para o mouse 8. Após estudos anteriores haviam se concentrado principalmente nas interações leucócitos com a parede do vaso, o nosso próprio grupo introduziu recentemente a preparação do músculo cremaster mouse como um valuable ferramenta para a visualização direta e análise quantitativa de interações célula-tronco do endotélio dentro de um microambiente definida 9. Vários subpopulações de células estaminais têm sido estudada utilizando este modelo, incluindo murino células estaminais da medula óssea 133 + c-kit + de medula óssea em células estaminais e células estaminais mesenquimais, assim como humana CD 10-12. A seguir ao isolamento de células de medula óssea do dador e marcação fluorescente para visualização, as células estaminais são aplicadas selectivamente na microcirculação cremaster utilizando uma injecção arterial através da artéria femoral, evitando-se assim qualquer aprisionamento de células dentro de órgãos remotos. Além disso, o modelo do músculo cremaster é particularmente útil uma vez que várias quimiocinas potencialmente medeiam a migração de células estaminais local dentro das respectivas configurações, pode ser topicamente aplicada ao tecido alvo através de uma simples técnica de superfusão.

Protocol

O protocolo de todo após o isolamento das células leva cerca de 2 horas. 1. Microsurgical Preparação Realizar o isolamento de células estaminais da medula óssea do dador e marcação fluorescente da subpopulação isolado de acordo com protocolos padronizados 9,12 aceitam as células repousar durante o tempo que o animal é realizada a operação. Para marcação fluorescente recomendamos CFDA (Carboxifluoresceína diacetate éster succinimidyl). Anestes…

Representative Results

Em geral, a interação de injetado diretamente as células-tronco ou progenitoras com o endotélio vascular dentro da microcirculação músculo cremaster é um evento raro e ocorre exclusivamente em vênulas pós-capilares (diâmetro: 30-80 mm). Devido à fluorescência rotulagem de rolamento e as células-tronco, firmemente aderentes pode ser quantificada claramente na separação de leucócitos circulantes endógenos nas vénulas observados (Figura 2). As condições da …

Discussion

Microscopia de fluorescência intravital permite a visualização direta e análise quantitativa de interações célula-tronco do endotélio. O modelo do músculo cremaster é particularmente útil, já que a exposição de microcirurgia e técnicas de visualização intravital têm sido bem estabelecidos durante a investigação sobre as interacções de leucócitos-endotélio e os vários componentes químicos podem ser selectivamente aplicado ao tecido alvo através de uma simples técnica de superfusão. Devi…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Materials

Name of Reagent Company Catalog Number
Carboxy-fluorescein diacetate succinimidylester (CFDA) Invitrogen, Carlsbad, CA, USA C1157
Rhodamine 6 G (1%) Sigma-Aldrich, Munich, Germany 83697
Ketamin (Ketanest) Pfizer, Berlin, Germany not available
Xylacin (Rompun) Bayer, Leverkusen, Germany not available
Dulbecco's Phosphate – buffered saline (PBS) PAN Biotech, Aidenbach, Germany P04-36500

Referenzen

  1. Madlambayan, G. J., et al. marrow stem and progenitor cell contribution to neovasculogenesis is dependent on model system with SDF-1 as a permissive trigger. Blood. 114, 4310-4319 (2009).
  2. Lapidot, T., Dar, A., Kollet, O. How do stem cells find their way home?. Blood. 106, 1901-1910 (2005).
  3. Lehr, H. A., Vollmar, B., Vajkoczy, P., Menger, M. D. Intravital fluorescence microscopy for the study of leukocyte interaction with platelets and endothelial cells. Methods Enzymol. 300, 462-481 (1999).
  4. Gavins, F. N., Chatterjee, B. E. Intravital microscopy for the study of mouse microcirculation in anti-inflammatory drug research: focus on the mesentery and cremaster preparations. J. Pharmacol. Toxicol. Methods. 49, 1-14 (2004).
  5. Leister, I., et al. A peritoneal cavity chamber for intravital microscopy of the liver under conditions of pneumoperitoneum. Surg. Endosc. 17, 939-942 (2003).
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  12. Donndorf, P., et al. Analysing migratory properties of human CD 133(+) stem cells in vivo after intraoperative sternal bone marrow isolation. Cell Transplant. , (2012).
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Diesen Artikel zitieren
Donndorf, P., Ludwig, M., Wildschütz, F., Useini, D., Kaminski, A., Vollmar, B., Steinhoff, G. Intravital Microscopy of the Microcirculation in the Mouse Cremaster Muscle for the Analysis of Peripheral Stem Cell Migration. J. Vis. Exp. (81), e50485, doi:10.3791/50485 (2013).

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