Summary

维甲酸的应用获取从初级小鼠成骨细胞骨细胞培养

Published: May 13, 2014
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Summary

原代小鼠成骨细胞与维甲酸治疗产生分枝细胞轴承骨细胞的形态学和分子特征的同质人口。该方法克服了获得和保持主骨细胞在培养的难度,并且可以是有利的,研究从转基因模型中的细胞。

Abstract

需要进行骨细胞培养物是众所周知的骨研究者的社区;原发性骨细胞的分离是困难的,产生低细胞数量。因此,在最广泛使用的蜂窝系​​统是骨细胞样MLO-Y4细胞系。

这里描述的方法是指利用视黄酸生成支链的细胞形态学和分子骨细胞功能的均质群体。

来自小鼠颅盖骨的成骨细胞的分离后,全反式维甲酸(ATRA)加入到细胞培养基中,细胞监测在倒置显微镜下每天进行。第一形态的变化是可检测后第2天治疗和分化的一般是完整的5天,用树突,以产生细胞外基质的能力丧失,下调成骨细胞标志物和逐步发展上调骨细胞特异性分子。

内容“>日小区监控是必要的,因为初级细胞的固有变异性,并且该协议可以适于与变化最小,以从不同的小鼠品系得到,并应用到转基因模型中的细胞。

该方法易于进行,且不需要特殊的仪器,它是高度可重复的,并迅速产生一个成熟的骨细胞种群中完全不存在的细胞外基质,允许使用这些细胞的无限生物学应用。

Introduction

骨细胞,最丰富的骨细胞类型,是终末分化,高度分枝细胞深部的骨架内。成熟的骨细胞的细胞体都包含在骨陷窝,并有不同的形状;骨细胞与细长的细胞体存在于皮质骨,而圆形骨细胞更频繁的骨小梁1。树突分支从细胞体延伸,居住在狭小的通道,称为泪小管,形成一个复杂的网络,使多个联系人不仅与其他骨细胞,也可以与其他骨细胞类型,骨髓,血液和血管周细胞相关。通过包含在陷窝及小管间质液,骨细胞也最终连接到循环系统,因此,他们可以影响不仅本地而且系统性事件,反之亦然他们的行为可以通过局部和全身变化2进行调节。

该骨细胞的研究最近势头,得益于几个技术进步,如产生组织和细胞特异性的转基因动物,利用强大的显微镜技术和高通量分子筛选3,4。然而,这些细胞的知识仍然是不完整的,主要是由于足够的体外模型的相对稀缺性。实际上,骨细胞一直总是很难获得,因为在深的位置,并在培养维持和增殖为特征的这种分化的细胞类型的低水平。

沿着这些年来,已经开发了许多方法来分离主骨细胞5-7,尽管它们通常产生低细胞产量和携带,即使一些污染性的成纤维细胞将迅速长满骨细胞8的风险。由于这个原因,大多数实验在体外的工作已经进行迄今在行之有效的骨细胞细胞升国家统计局MLO-Y4 9。

额外的体外方法可提高研究这些细胞的可能性,并能改善骨细胞生物学和生理学的分析。被大量采用,这样的方法应该可以很容易地复制,并且不需要特殊的仪器或非常长的时间,以达到细胞成熟。重要的是,如果适用于原代细胞,它们将使得有可能采取的转基因动物的优势。最近,我们描述了治疗与视黄酸主要的成骨细胞和成骨细胞株MC3T3-E1的诱导快速的表型变化,导致支链的细胞骨轴承10的形态学和分子特征的均匀种群的发展。

全反式维甲酸(ATRA)是维生素A的活性代谢产物,通过结合核维甲酸受体(维甲酸受体)调节基因转录。维甲酸受体与DNA结合的异源二聚体与类视黄醇X受体(RXR的),最终导致视黄酸(RA)响应性的靶基因11的调制。全反式维甲酸已经显示调节分化几种类型细胞的分化和成熟,其中其它支链的细胞,如神经元细胞12和足细胞13。

这里所描述的方法是基于除了ATRA的初级成骨细胞。是有效的,全反式维甲酸具有对细胞接种在限定的密度准确成熟阶段加入;在我们的经验,这些条件是至关重要的,以获得表型转化的成骨细胞向骨细胞。

Protocol

所有动物实验均根据国家和有关用于科学目的,并审查和批准米兰大学的伦理委员会动物保护欧洲现行法规执行。 1,分离成骨细胞的该方法中,用小的修改,如下通过多迪格等[14]描述的过程。 制备消化培养基中,加入0.1%胶原酶P和0.05%的胰蛋白酶(2.5%胰蛋白酶10X,无酚红的开始),以HBSS培养基(Hanks平衡盐溶液?…

Representative Results

得到的结果是5〜10个独立的实验。 细胞形态 AA / GP治疗原发性细胞具有多鹅卵石样的功能,成熟的成骨细胞的特性。穿插分枝状细胞(红色箭头, 如图1A所示),可以发现,这可能代表了一些骨细胞。 全反式维甲酸治疗,细胞迅速开始显示后果,其中后2天,一般观察。 如图1B所示 ,支链的细胞需要空间来扩展他…

Discussion

在过去几年中的骨细胞已成为在骨中最核心的细胞。研究进展,正逐步显露出一些以前没有料到的或未经证实的骨细胞特性,这是巨大的价值,新颖的设计和更好的治疗各种骨疾病。然而,骨细胞生物学的研究已患体外模型的有限到这样的程度,成骨细胞已被用来作为替代细胞经过一段长时间的骨细胞样细胞系MLO-Y4被提供之前。最近,条件永生化细胞系是由同一组16,它可以分化成…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

资金由“波捷特一个concorso基金会IRCCS Ospedale Maggiore的Policlinico的2009至2010年”,以医师和的Associazione巴比诺Nefropatico荷兰ONLUS,米兰提供

Materials

Name Company Cat # comments
Collagenase P Roche Applied Science 11213857001
Trypsin Gibco, Life Technologies 15400054
HBSS Gibco, Life Technologies 14175129 Pre-warm at 37°C before use
Alpha-MEM Invitrogen, Life Technologies 22571038 Pre-warm at 37°C before use
FBS Sigma-Aldrich F4135
Streptomycin/Penicillin Sigma-Aldrich P4333
Ascorbic acid Sigma-Aldrich A4403
glycerol 2-phosphate disodium salt hydrate Sigma-Aldrich G9422
ATRA Sigma-Aldrich R2625 Protect ATRA from light
paraformaldehyde Sigma-Aldrich P6148 Dissolve in PBS and filter before use. Work always under a chemical hood.
DAPI Sigma-Aldrich 32670 Can be added to the secondary antibody
Alizarin red Sigma-Aldrich A5533
Janus Green Sigma-Aldrich 201677
Perchloric acid Sigma-Aldrich 176745 Use with caution (skin and eye protection are recommended)
HCl Sigma-Aldrich 320331 Use with caution (skin and eye protection are recommended)
glycerol Sigma-Aldrich G5516
fluorsave Calbiochem – Merck 345789
Economy Tweezers #7, 0.40 x 0.5mm tips World Precision Instruments 501981
Economy Tweezers #4, 0.40 x 0.45mm tips World Precision Instruments 501978
Dissecting Scissors, straight,10cm curved World Precision Instruments 14394
Surgical Scissors, 14 cm, straight, S/S World Precision Instruments 501218
Culture flasks Corning 430168
Well-plates Corning 3335
Thermanox coverslips Thermo Scientific Nunc 12-565-27
microscope Zeiss Apotome
spectrometer Safas Xenius

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Mattinzoli, D., Messa, P., Corbelli, A., Ikehata, M., Mondini, A., Zennaro, C., Armelloni, S., Li, M., Giardino, L., Rastaldi, M. P. Application of Retinoic Acid to Obtain Osteocytes Cultures from Primary Mouse Osteoblasts. J. Vis. Exp. (87), e51465, doi:10.3791/51465 (2014).

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