Modelo Câmara fêmur Janela para<em> In Vivo</em> Acompanhamento de celular na Murino de Medula Óssea

A medula óssea é um órgão importante envolvidos na hematopoiese e regulação imune. É constituída por um componente que contém células germinais hematopoiéticas e progenitoras hematopoiéticas (hspCs), e um componente do estroma contendo células progenitoras não hematopoiéticas que dão origem a células mesenquimais ^1. Dois terços da actividade hematopoiética é dedicado à produção de células mielóides ^2. Em particular, um grande número de neutrófilos são produzidas na medula óssea, com 1-2 x 10 células ¹¹ gerado por dia num ser humano adulto normal ^2. Os neutrófilos são a primeira linha de defesa contra infecções microbianas e muitas vezes são reservados na medula óssea até que o estresse desencadeia a sua mobilização para completar os neutrófilos periféricos ^1,3. Em adição aos seus efeitos anti-microbianos, estudos recentes sugerem um papel importante na biologia de neutrófilos cancro, tendo ambos pro- e anti-tumorigénica fenótipos dependendo de crescimento transformantefator beta (TGF-β) de sinalização no microambiente tumoral ^4,5. Além disso, estudos demonstraram que os neutrófilos que se acumulam em tumores primários exercer efeitos pró-tumorigénicas e metastáticos através da supressão da função das células T citotóxica ^6,7, enquanto que os neutrófilos em circulação exercer um agente citotóxico, efeito anti-metastático ^8. Como tal, a investigação de células hematopoiéticas da medula óssea, particularmente os neutrófilos, é crucial para elucidar o seu papel na regulação imune e tumor.

A histopatologia e uma contagem completa do sangue periférico são rotineiramente usadas para avaliar as alterações celulares e estruturais na medula óssea ^9. No entanto, estes métodos apenas fornecem informação estática de diferentes populações de células ou de tecidos microestruturas. Longitudinal imagem in vivo pode ser utilizado em combinação com os métodos padrão para avaliar a dinâmica de vários componentes celulares, vasculares e do estroma, bem como célula-a-Cinterações ell de forma longitudinal. Microscopia intravital (IVM), definida como imagem de animais que vivem em microscópica resolução ^10, é particularmente útil para avaliar os processos celulares dinâmicas ao longo do tempo na mesma amostra, reduzindo o número de animal experimental necessário. IVM é frequentemente combinada com uma câmara janela cronicamente transplantado (WC) para acessar o órgão de interesse para geração de imagens ao longo de um período de semanas a meses. modelos WC cranianos e dorsal-dobra cutânea tem a mais longa história de uso que remonta a meados de 1990. Mais recentemente, outros modelos WC especificas de órgãos, tais como os de almofada de gordura mamaria e vários órgãos abdominais foram desenvolvidos ^11.

A abordagem típica para geração de imagens de medula óssea in vivo tem uma exposição envolvido principalmente da calvária de ratos, onde o osso mais fina permite a visualização direta de células individuais com o mínimo de intervenção cirúrgica ^12-14. No entanto, a medula óssea pode b calváriae distinta da de outros ossos, tais como o osso longo, tal como demonstrado por um menor número de hspCs e células hipóxicas em calvárias, o que indica a manutenção e desenvolvimento de hspCs ¹⁵ reduzida. Portanto, abordagens alternativas para avaliar os componentes celulares do osso longo têm sido investigados. Estes incluem a exposição direta da medula óssea femoral ¹⁶ e transplante ectópica do fêmur divisão na dobra cutânea dorsal WC ^17. No entanto, o primeiro é um procedimento terminal que não permite o rastreamento de alterações celulares, estruturais e funcionais durante períodos de tempo mais longos, e este último provavelmente perturba a função normal da medula óssea devido ao transplante de fêmur a um site ectópica no interior do WC dorsal de dobras cutâneas. Um outro método que permite imagens seriadas ortotópico de medula óssea femural ao longo do tempo é o uso de um WC no osso femoral. Um relatório anterior demonstrou imagem latente a longo prazo da microcirculação na medula óssea do fémur usando umfêmur WC em ratos ^18. Além disso, os autores demonstraram a visualização de células tumorais no fémur, o que indica a sua utilidade em metástases da medula óssea de monitorização. No entanto, este design WC era limitado pelo seu grande tamanho (1,2 cm de diâmetro) e a área de imagem relativamente pequena (4 mm de diâmetro), o que era apenas adequado para grande ratinhos (26-34 g, 3-6 meses de idade), tornando assim o aproximar-se impraticável para uso rotineiro.

Por conseguinte, um novo WC com um tamanho global menor e maior área de imagem interna foi concebido para a finalidade do presente estudo. O objectivo deste estudo foi o de proporcionar um método para imagiologia de vários tipos de células na medula óssea do fémur. O modelo WC fêmur foi desenvolvido in-house e foi usado para visualizar e acompanhar neutrófilos dentro da rede vascular 3D. Utilizando este modelo, MIV da medula óssea pode ser realizado em série ao longo de 40 dias. Esta abordagem pode ser aplicada a uma variedade de campos para elucidar os processos de hematopoiese, uma regulação imuneo desenvolvimento do tumor nd.