Osteoclastos Derivación de médula ósea de ratón
Summary
Los osteoclastos son las células de resorción ósea principal en el cuerpo. La capacidad para aislar los osteoclastos en grandes cantidades ha resultado en avances significativos en el entendimiento de la biología de los osteoclastos. En este protocolo, se describe un método para el aislamiento, cultivo y la cuantificación de la actividad de los osteoclastos in vitro.
Abstract
Los osteoclastos son células altamente especializadas que se derivan del linaje de monocitos / macrófagos de la médula ósea. Su capacidad única para reabsorber tanto las matrices orgánicas e inorgánicas de hueso significa que juegan un papel clave en la regulación de la remodelación esquelética. Juntos, los osteoblastos y los osteoclastos son responsables para el proceso de acoplamiento dinámico que implica tanto la resorción ósea y la formación ósea actuando juntos para mantener el esqueleto normal durante la salud y la enfermedad.
Como la célula de resorción ósea principal en el cuerpo, los cambios en la diferenciación o la función de los osteoclastos pueden resultar en efectos profundos en el cuerpo. Enfermedades asociadas con la función de los osteoclastos alterada pueden variar en severidad de la enfermedad neonatal letal debido a un fallo para formar un espacio para la hematopoyesis de la médula, a patologías tales como la osteoporosis, en la que la resorción ósea osteoclástica excesiva predispone a la fractura de la formación observado más comúnmente.
ent "> Una capacidad de aislar los osteoclastos en grandes cantidades in vitro ha permitido avances significativos en la comprensión del ciclo de remodelación ósea y ha allanado el camino para el descubrimiento de nuevas estrategias terapéuticas que combaten estas enfermedades.A continuación, describimos un protocolo para aislar y cultivar los osteoclastos de médula ósea de ratón que producirá un gran número de osteoclastos.
Introduction
El remodelado óseo es dinámico e implica el acoplamiento de la formación de hueso con la resorción ósea 1. Este proceso estrechamente regulado es responsable de mantener el esqueleto durante la homeostasis normal, y en respuesta a la lesión y la enfermedad.
Los osteoclastos son células multinucleadas únicos, que son capaces de resorción tanto las matrices orgánicas e inorgánicas de hueso. Los osteoclastos se derivan del linaje de monocitos / macrófagos de la médula ósea 2-5. Las anormalidades en la función o la formación de osteoclastos puede resultar en una variedad de patologías clínicas, incluyendo las condiciones comunes como la osteoporosis.
La capacidad de generar los osteoclastos in vitro ha permitido importantes avances en nuestra comprensión de la biología del hueso 6. Como resultado, los nuevos agentes terapéuticos están surgiendo para tratar enfermedades relacionadas con osteoclastos que son responsables de morbilidades y mortalidades significativas 7 </sarriba>. Mantenimiento homeostático de la masa ósea y la fuerza requiere la acción concertada de los osteoblastos forman el hueso y los osteoclastos de resorción ósea 8,9. La homeostasis ósea está alterado en un número de enfermedades, incluyendo la osteoporosis post-menopáusica, en el que aumentó la actividad de los osteoclastos conduce a la pérdida patógena de masa y densidad ósea 10. Con el aumento de la disponibilidad de modelos murinos transgénicos de enfermedades humanas, hay más oportunidades para descifrar la función de los osteoclastos en la enfermedad ósea humana 11-13.
Numerosos protocolos para técnicas de cultivo de osteoclastos aparecen en la literatura, con muchas variaciones describen 9,12,14. Xing y sus colegas describen metodología similar con el protocolo descrito a continuación, en su descripción de los ensayos de osteoclastogenic a partir de células de médula ósea murina. Sin embargo, para liberar las células de la médula ósea después de la cosecha de los huesos largos, Xing et al. Enjuagar la cavidad ósea con α-MEM medio completo14. Catalfamo examina el efecto de la hiperglucemia sobre la función de los osteoclastos y describe un método en el que todas las células movilizadas por lavado de la médula ósea se cultivan durante 24 h, momento en el cual las células no adherentes se descartan 12, una técnica también utilizada por Boyle et al . 9 Estos protocolos publicados anteriormente requieren la práctica de lavado de la médula ósea, una práctica tediosa, que también introduce el riesgo de una lesión por pinchazo de aguja y la pérdida de valiosa médula ósea, como se debe cortar en ambos extremos del hueso. El protocolo, que se describen, implementa el uso de un mortero y mano de mortero para aislar los osteoclastos, que es similar al método de aislamiento de macrófagos descrito por Weischenfeldt et al. 15
Nuestra experiencia, sin embargo, es que el aislamiento de los osteoclastos y cultivo in vitro usando técnicas de resultados previamente publicados en los resultados variables en términos de producción de los osteoclastos, resultando a menudoen una incapacidad para cultivar los osteoclastos. Por lo tanto, hemos ideado un protocolo que permite el aislamiento consistente de médula ósea de ratón para producir un gran número de osteoclastos multinucleados in vitro, con un rendimiento aproximado del 70-80% de células sembradas inicialmente la formación de macrófagos y osteoclastos, posteriormente, en presencia de medios de inducción de los osteoclastos.
Protocol
Representative Results
Discussion
Una capacidad de aislar fácilmente y cultivar un gran número de osteoclastos in vitro ha sido responsable de ayudar a avanzar en la comprensión de la biología del hueso y los osteoclastos mediada por enfermedades. Era la identificación de RANKL que conducen a esto, cuando se identificó recientemente como el principal regulador de la formación de osteoclastos, la diferenciación y la supervivencia 16-18.
Ha sido nuestra experiencia que el cultivo in vitro de</em…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Queremos agradecer el apoyo de subvenciones del NIH R01 DE021683, R01 DE019434, U01 HL099776, la Fundación Oak y el Laboratorio Hagey Pediátrica Medicina Regenerativa.
Materials
| Name of the Material/Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| MEM, no glutamine, no phenol red | Gibco | 51200-038 | |
| M-CSF, recombinant mouse | Gibco | PMC2044 | |
| Recombinant Mouse TRANCE/RANK L/TNFSF11 (E. coli expressed) | R&D Systems | 462-TEC-010 | |
| Prostaglandin E2 | Sigma-Aldrich | ||
| Histopaque-1077 | Sigma-Aldrich | 10771 | |
| Acid Phosphatase, Lekocyte (TRAP) kit | Sigma-Aldrich | 387A | |
| Osteoassay bone resorption plates, 24 well plates | Corning Life Sciences | 3987 |
Riferimenti
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