Бедро Window камера Модель<em> В Vivo</em> Отслеживание Cell в мышиных костного мозга

Костный мозг является важным органом участвует в кроветворении и регуляции иммунной системы. Он состоит из компонента , содержащего кроветворной гемопоэтических стволовых и прогениторных клеток (HSPCs) и стромальных компонент , содержащий не-кроветворных клеток – предшественников , которые приводят к мезенхимальных клеток ^1. Две трети кроветворной деятельности посвящена поколению миелоидных клеток ^2. В частности, большое количество нейтрофилов в костном мозге, при 1-2 х 10 ¹¹ клеток , полученных в день в нормального взрослого человека ^2. Нейтрофилы являются первой линией защиты от микробной инфекции и в основном сохраняются в костном мозге , пока стресс не вызывает их мобилизацию в дополнение нейтрофилов периферической ^1,3. В дополнение к их антимикробных эффектов, недавние исследования указывают на важную роль нейтрофилов в биологии рака, имеющие как про- и анти-онкогенными фенотипы в зависимости от роста преобразующейКоэффициент бета (TGF-β) сигнализации в опухоль микроокружения ^4,5. Кроме того, исследования показали , что нейтрофилы , которые накапливаются в первичных опухолях оказывают про-онкогенных и метастатических эффекты путем подавления цитотоксическую функцию Т – клеток ^6,7, в то время как нейтрофилы в обращении оказывают цитотоксическое, антиметастатическую эффект ^8. Таким образом, исследование гемопоэтических клеток в костном мозге, в частности нейтрофилах, имеет решающее значение для их выяснении роль в иммунной и опухолевой регуляции.

Гистологическое и полный периферийный анализ крови , которые обычно используются для оценки клеточных и структурные изменения в костном мозге ^9. Тем не менее, эти методы обеспечивают только статическую информацию о различных клеточных популяций или микроструктур тканей. Продольный в естественных изображений могут быть использованы в сочетании со стандартными методами с целью оценки динамики нескольких клеточных, сосудистых и стромальных компонентов, а также от клетки к CELL взаимодействия в продольном образом. Прижизненные микроскопии (IVM), определяется как визуализации живых животных при микроскопическом разрешением ^10, является особенно полезным для оценки динамических клеточных процессов , в течение долгого времени в том же самом образце, уменьшая количество экспериментальных животных требуется. IVM часто сочетается с хронически пересаженной окна камеры (WC), чтобы получить доступ к органу интереса для визуализации в течение периода от нескольких недель до месяцев. Черепных и спинных-складка WC модели имеют самую длинную историю использования, начиная с середины 1990-х годов. Совсем недавно другие органоспецифические WC модели , такие как таковые из жировой ткани молочных желез и различных органах брюшной полости, были разработаны ^11.

Типичный подход для визуализации костного мозга в естественных условиях имеет в основном вовлечены воздействие на своде черепа мышей, где утонченная кости позволяет осуществлять прямую визуализацию отдельных клеток с минимальным хирургическим вмешательством ^12-14. Тем не менее, свода черепа костный мозг может бе отличие от других костей, таких как длинной кости, как продемонстрировано меньшим количеством HSPCs и гипоксических клеток в своде черепа, что свидетельствует сокращает расходы на содержание и развитие HSPCs ^15. Таким образом, альтернативные подходы для оценки клеточных компонентов в длинной кости были исследованы. К ним относятся прямое облучение костного мозга бедренной кости ¹⁶ и внематочной трансплантация разделенной бедренной кости в дорсальной кожной складки WC ^17. Тем не менее, первый является терминал процедура, которая не позволяет отслеживать клеточных, структурных и функциональных изменений в течение более длительных периодов времени, и последний, вероятно, нарушает нормальную функцию костного мозга из-за трансплантацией бедренной кости к внематочной месте внутри спинной кожной складки WC. Другой метод, который позволяет ортотопической последовательного визуализации костного мозга бедренной кости в течение долгого времени является использование туалета в бедренной кости. Один предыдущий доклад продемонстрировал долгосрочный визуализации микроциркуляции в костном мозге бедра с использованиембедренной кости туалет у мышей ^18. Кроме того, авторы продемонстрировали визуализацию опухолевых клеток в бедренной кости, что указывает на его полезность в деле мониторинга костного метастаза мозга. Тем не менее, эта конструкция WC был ограничен его большой размер (диаметр 1,2 см) и относительно небольшой площади изображения (4 мм в диаметре), который подходит только для больших мышей (26-34 г, в 3-6-месячном возрасте), тем самым делая подход непрактичным для повседневного использования.

Таким образом, новый туалет с меньшим общим размером и большей площади внутренней обработки изображений был разработан для целей настоящего исследования. Цель данного исследования состояла в том, чтобы обеспечить способ для визуализации различных типов клеток в костном мозге бедра. Модель WC бедренной кости была разработана в доме и был использован для визуализации и отслеживания нейтрофилов в 3D сосудистой сети. С помощью этой модели ИВМ костного мозга может быть выполнена последовательно в течение 40 дней. Этот подход может быть применен к различным полей для выяснения процессов кроветворения, иммунной регуляцииразвитие опухоли й.