Summary

Periferik Kök Hücre Göç Analizi Fare Cremaster Muscle Mikrosirkülasyon Intravital Mikroskopi

Published: November 05, 2013
doi:

Summary

Fare M. Cremaster'ın mikro intravital mikroskopi eşsiz ve çevresel kemik iliği kök hücre göçü analizi için in vivo model yanı sıra standart sunmaktadır.

Abstract

Rejeneratif hücre tedavisinin bağlamında intravasküler hücre uygulama protokolleri çağında, doku nonmarrow için kök hücre göçünün altında yatan mekanizmaları tamamen açıklığa olmamıştır. Burada in vivo çevresel kemik iliği kök hücre göçü analizi için fare Cremaster'ın mikro uygulanan intravital mikroskobu tekniğini tarif eder. M. Cremaster'ın Intravital mikroskopi önceden vasküler endotel ile lökosit etkileşiminin doğrudan gözlem için inflamatuar araştırma alanında girmiştir. Yeterli periferik kök ve progenitör hücre göçü bu endotel ile intravasculary uygulanan kök hücre etkileşim gözlem ve ölçümü için M. Cremaster'ın modeli uygulamak için düşünülebilir astar endotel yanlarında ve sağlam yapışma haddeleme benzer ilk adımları içerdiğinden. Çeşitli kimyasal bileşenlerin seçici olarak hedef t uygulanabilir gibiBasit süperfüzyon teknikleri ile sorun, bu kemik iliği dışında yaşayan organizmada gerçekleşecek ilk kök hücre toplanması için, gerekli microenvironmental önkoşullar kurmak mümkündür.

Introduction

Bu makalenin amacı, periferik kemik iliği kök hücre göçü doğrudan gözlem ve analiz için fare Cremaster'ın mikrosirkülasyonda uygulanan intravital mikroskopi tekniği (IVM) tanımlamaktır.

Kök hücre mevcut kavram tabanlı doku ve organ yenilenmesi yaralı dokuya 1 kemik iliği kaynaklı kök hücrelerin homing içerir. Başarılı bir kök hücre göçü için önemli bir adım transendotelyal göç ve sonunda organı engraftment 2 tarafından takip yaralanan organ içinde yerel endotel ile hücre etkileşimini kök içermektedir. Bu kök hücre Intravital analizi – endotel hücre etkileşimleri in vivo olarak farklı patofizyolojik ortamlarda bir kök hücre tabanlı rejeneratif tepkisinin ölçümü için ideal bir parametre oluşturur. Bundan başka, bu akla görünüyor ki, gelecekte belirli kök hücre p göç kapasitesinin intravital analizistandardize mikrosirkülatuar ortamlarında opulations, önce başka klinik testler için bu popülasyonları ilerleyen uygulanan olabilir.

İntra vital mikroskopik ilk olarak enflamatuar araştırma 3 alanında, in vivo olarak lökosit-endoteliyal hücre etkileşiminin gözlenmesi ve ölçümü için geliştirilmiştir. Intravital mikroskopi çalışmaların ilk başarılı kayıtları bir ışık mikroskobu altında 4 kurbağaların dilleri ve mesentere okuyan, 19. yüzyılda zaten Cohnheim tarafından bildirilmiştir. Ilk kullanım IVM büyük bir teknik gelişme ve bugün uğramıştır yana bazı temel bileşenleri kantitatif IVM gerçekleştirmek için, ön koşullar meydana getirir: (i) ya da doku, optik erişim izni preparasyonlar, (ii) bir mikroskop ile tespit edilebilir, moleküler problar, (iii ) bir algılama sistemi ve görüntü verilerinden ilgi parametreleri özü (iv) bilgisayar destekli analiz sistemlerine bağlı bir mikroskop4. set.

Doku preparatlarının çeşitli mesentere ve fare ve sıçan 5, 6 ve fare, hamster, tavşan kulak ve birkaç isim Hamster yanak kese dorsal Deri kıvrım odalarının karaciğer de dahil olmak üzere IVM çalışmalar için getirilmiştir.

Ancak, hazırlık ve görselleştirme iyi standardize cerrahi işlemin mümkün olduğu kadar aşağıda biz intravital gözlemleri için ideal doku temsil fare Cremaster'ın kas, üzerinde durulacak, ve genel olarak hareket eserler hiçbir sorunlar oluşur. Açık Cremaster'ın kas hazırlık Baez tarafından 1970'li yıllarda ilk kez gerçekleştirilen ve arkadaşları 7. oldu. Başlangıçta tarif edilen fareler için, bu fare 8 de başarılı bir şekilde kabul edilmiştir. Önceki çalışmalarda ağırlıklı olarak damar duvarı ile lökosit etkileşimlerine odaklanmış ettikten sonra, kendi grubu son bir değerleme olarak fare Cremaster'ın kas hazırlık tanıttıdoğrudan görselleştirme ve tanımlanmış bir mikro 9 içindeki kök hücre-endotel etkileşimleri kantitatif analiz için ble aracı. Çeşitli kök hücresi alt-popülasyonları murin c-kit + kemik iliği kök hücre ve mezenkimal kök hücreleri, hem de insan CD 133 + kemik iliği kök hücreleri, 10-12 de dahil olmak üzere, bu model kullanılarak incelenmiştir. Vericinin kemik iliği ve görselleştirme için floresan etiketleme hücre izolasyonu takiben, kök hücreler selektif bir şekilde uzak organlardaki içinde herhangi bir cep tutulmasının önüne, femoral arter yoluyla arteriyel enjeksiyonu kullanan Cremaster'ın mikrosirkülasyondaki içine uygulanır. Potansiyel olarak ilgili ayarları içinde yerel kök hücre göçü aracılık çeşitli kemokinler, topikal basit süperfüzyon tekniği ile hedef dokuya uygulanabilir Bundan başka, Cremaster'ın kas modeli özellikle yararlıdır.

Protocol

Hücre izolasyonu sonra tüm protokol, yaklaşık olarak 2 saat sürer. 1.. Mikrocerrahi Hazırlık 9,12 hücreler, hayvan işlem gerçekleştirilir süre boyunca dinlenmeye bırakın standart protokollere göre vericinin kemik iliği ve izole edilmiş alt populasyonun floresan etiketleme kök hücre izolasyon yapın. Floresan etiketleme için biz CFDA (Carboxyfluorescein diasetate succinimidyl ester) öneririz. Ketamin (75 mg / kg) ve ksilazin (2.5 mg / kg) i…

Representative Results

Genel olarak, doğrudan bir etkileşim Cremaster'ın kas mikro dolaşımı içinde vasküler endotelyum ile kök veya projenitör hücreleri enjekte edilen bir nadir bir olaydır ve kılcal damarlar (çap: 30-80 um) içinde özel olarak ortaya çıkar. Dolayı floresan etiketleme haddeleme ve sıkıca yapışık kök hücreleri net bir şekilde (Şekil 2) gözlenen venüllerde lökosit endojen dolaşan ayrılmasında belirlenebilir. Kan akım hızı ve duvar kayma hızı…

Discussion

Intravital floresan mikroskopi doğrudan görselleştirme ve kök hücre-endotel etkileşimleri kantitatif analiz için izin verir. Mikrocerrahi teknikleri maruz kalma ve intravital görselleştirme de lökosit-endotel etkileşimleri ve çeşitli kimyasal bileşenlerin üzerinde yapılan araştırmalar sırasında seçici olarak basit bir teknik ile süperfüzyon hedef dokuya uygulanabilir kurulmuştur yana Cremaster'ın kas modeli, özellikle yararlıdır. Nedeniyle hareket artefaktları ve ağır görüntü …

Divulgaciones

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

Referencias

  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).
  6. Sriramarao, P., Anderson, W., Wolitzky, B. A., Broide, D. H. Mouse bone marrow-derived mast cells roll on P-selectin under conditions of flow in vivo. Lab Invest. 74, 634-643 (1996).
  7. Baez, S. An open cremaster muscle preparation for the study of blood vessels by in vivo microscopy. Microvasc. Res. 5, 384-394 (1973).
  8. Bagher, P., Segal, S. S. The mouse cremaster muscle preparation for intravital imaging of the microcirculation. J. Vis. Exp. , e2874 (2011).
  9. Kaminski, A., et al. Endothelial NOS is required for SDF-1alpha/CXCR4-mediated peripheral endothelial adhesion of c-kit+ bone marrow stem cells. Lab Invest. 88, 58-69 (2008).
  10. Furlani, D., et al. HMGB-1 induces c-kit+ cell microvascular rolling and adhesion via both toll-like receptor-2 and toll-like receptor-4 of endothelial cells. J. Cell Mol. Med. 16, 1094-1105 (2012).
  11. Furlani, D., et al. Is the intravascular administration of mesenchymal stem cells safe? Mesenchymal stem cells and intravital microscopy. Microvasc. Res. 77, 370-376 (2009).
  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).

Play Video

Citar este artículo
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).

View Video