A Novel In vivo Technique Gene Transfer et In vitro Essais cellule sur la base de l'étude de la perte osseuse dans les troubles musculo-squelettiques

Dennis J. Wu; Neha Dixit; Erika Suzuki; Thanh Nguyen; Hyun Seock Shin; Jack Davis; Emanual Maverakis; Iannis E. Adamopoulos

doi:10.3791/51810

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Article de méthode

A Novel In vivo Technique Gene Transfer et In vitro Essais cellule sur la base de l'étude de la perte osseuse dans les troubles musculo-squelettiques

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DOI :

10.3791/51810

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8 juin 2014

Dennis J. Wu¹ , Neha Dixit¹ , Erika Suzuki¹ , Thanh Nguyen² , Hyun Seock Shin¹ , Jack Davis² , Emanual Maverakis³ , Iannis E. Adamopoulos¹^,²

¹Division of Rheumatology, Allergy and Clinical Immunology, University of California, Davis, ²Institute for Pediatric Regenerative Medicine, Shriners Hospitals for Children - Northern California, ³Department of Dermatology, University of California, Davis

Dans cet article

Résumé

La différenciation des cellules précurseurs en ostéoclastes est régulée par les cytokines et les facteurs de croissance. Ici, une nouvelle technique de transfert de gènes pour la différenciation des ostéoclastes in vivo et des protocoles de culture cellulaire pour différencier les cellules précurseurs en ostéoclastes in vitro comme méthode d’étude des effets des cytokines sur l’ostéoclastogenèse sont décrits.

Résumé

La différenciation et l’activation des ostéoclastes jouent un rôle clé dans le développement des maladies musculo-squelettiques, car ces cellules sont principalement impliquées dans la résorption osseuse. Les ostéoclastes peuvent être générés in vitro à partir de cellules précurseurs de monocytes/macrophages en présence de certaines cytokines, qui favorisent la survie et la différenciation. Ici, des techniques in vivo et in vitro sont démontrées, ce qui permet aux scientifiques d’étudier différentes contributions des cytokines à la différenciation, à la signalisation et à l’activation des ostéoclastes. Le système de transfert de gènes d’administration d’ADN en minicercle fournit une méthode alternative pour établir un modèle lié à l’ostéoporose est particulièrement utile pour étudier l’efficacité de divers inhibiteurs pharmacologiques in vivo. De même, les protocoles de culture in vitro pour la production d’ostéoclastes à partir de cellules précurseurs humaines en présence de cytokines spécifiques permettent aux scientifiques d’étudier l’ostéoclastogenèse dans les cellules humaines pour des applications translationnelles. Combinées, ces techniques ont le potentiel d’accélérer les efforts de découverte de médicaments pour des traitements ciblés spécifiques aux ostéoclastes, ce qui pourrait bénéficier à des millions de patients atteints d’ostéoporose et d’arthrite dans le monde.

Introduction

Maladies musculo-squelettiques affectent des millions de personnes aux Etats-Unis et actuelles de graves conséquences pour les systèmes nationaux et locaux de la santé ^1. Ces troubles sont caractérisés par la perte de l'os et la fonction articulaire qui nécessitent un traitement lourd et de longues périodes de récupération. Généralement, une augmentation relative du nombre et / ou l'activité des ostéoclastes, cellules spécialisées à résorber l'os, l'ostéoporose et l'arthrite est observée ^2. Dans des conditions physiologiques, le nombre et l'activité des ostéoclastes est régulée par l'activateur du récepteur du facteur....