Summary

Efeito de anticorpo Anti-c-fms Osteoclast formação e proliferação de Osteoclast Precursor In Vitro

Published: March 18, 2019
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Summary

Este protocolo inclui a dissecação de murino de ossos longos e isolamento de medula óssea, para gerar os macrófagos da medula óssea e produzir osteoclastos usando macrófago da colônia fator (M-CSF) e do receptor ativador de ligante fator nuclear Kappa-B (RANKL) ou fator de necrose tumoral alfa (TNF-α) e a sua detenção por anticorpo anti-c-fms, receptor de M-CSF.

Abstract

Remodelação óssea é um processo complexo e que envolve períodos de deposição e reabsorção. Reabsorção óssea é um processo pelo qual osso é dividido pelos osteoclastos em resposta a diferentes estímulos. Precursores de osteoclast diferenciarem-se em osteoclastos Relaxometria em resposta à colônia de macrófago fator (M-CSF) e do receptor ativador de ligante fator nuclear Kappa-B (RANKL). Sob condições patológicas, o perfil de citocinas é diferente e envolve uma mistura de citocinas inflamatórias. Fator de necrose tumoral alfa (TNF-α) é dentre as citocinas mais importantes, como pode ser encontrada em grandes quantidades em áreas envolvidas com osteólise inflamatória. O propósito do presente protocolo é fornecer um método pelo qual murino de medula óssea é isolada para gerar osteoclastos através de indução com M-CSF e RANKL ou TNF-α, que posteriormente será inibido, aumentando as doses de anticorpo anti-c-fms, o receptor para o M-CSF. Esta experiência destaca o valor terapêutico do anticorpo anti-c-fms em doenças de reabsorção óssea inflamatória.

Introduction

Os osteoclastos são células altamente especializadas, e eles diferenciar de células-tronco hematopoiéticas através da fusão de vários precursores do osteoclast. Eles são essenciais para a remodelação óssea saudável e contribuem para a reabsorção óssea patológica associada a doenças inflamatórias osteolíticas, tais como artrite reumatoide e doença periodontal1.

Função Osteoclastogenesis e osteoclasto são mediadas por dois fatores-chave; macrófago colônia de fator (M-CSF) e do receptor ativador de ligante de fator nuclear kappa-B (RANKL). Tanto M-CSF e RANKL são importantes para osteoclast diferenciação2. Outro fator que tem sido mostrado para induzir a formação de osteoclast de macrófagos da medula óssea in vitro é o fator de necrose tumoral alfa (TNF-α)3,4,5. TNF-α formação mediada osteoclast foi mostrada para ser crítico de osteólise em doenças como artrite reumatoide6, doença periodontal7e osteoporose pós-menopausa8destrutivo.

C-fms é o receptor de membrana do M-CSF e Medeia sua ação. O papel do c-fms é bem documentado na literatura, como foi demonstrado que a administração de um anticorpo contra c-fms (anticorpo anti-c-fms) completamente preso osteoclastogenesis em um modelo de artrite, bem como em TNF-α induzida por erosões ósseas, enquanto osteoclastogenesis distante da articulação inflamada foi ainda robusto9. Administração do anticorpo anti-c-fms inibiu a reabsorção de formação e osso osteoclast induzida pelo lipopolissacarídeo (LPS) em rato Calvárias10 , bem como em periodontite induzida por LPS modelo11. Além disso, anticorpos anti-c-fms inibiam a reabsorção de raiz induzida por estresse mecânico durante de movimento ortodôntico do dente12, bem como o movimento ortodôntico do dente e reabsorção óssea associada de movimento ortodôntico do dente13.

M-CSF foi relatado para ter outras funções que são essenciais para a resposta imune do hospedeiro. A ausência de M-CSF em camundongos op/op com pneumonia bacteriana conduzir ao aumento da carga bacteriana e disseminação bacteriana no fígado com necrose hepática14. Portanto, M-CSF é importante para a resposta imunológica na proteção de infecção.

Este estudo demonstra o efeito do anticorpo anti-c-fms em M-CSF e RANKL ou TNF-α induzida formação osteoclast in-vitro e M-CSF induzida proliferação de precursores do osteoclast. Este protocolo demonstra o isolamento de células de medula murino de ossos longos e as etapas para gerar os macrófagos da medula óssea (BMM) que são considerados as precursoras do osteoclasto e para induzir a diferenciação de BMM em osteoclastos Relaxometria por dois métodos; RANKL ou TNF-α. O protocolo também compara a prisão de osteoclastogenesis em ambos os métodos usando anticorpo anti-c-fms.

O processo pelo qual medula óssea é extraída e posteriormente usada para gerar precursores osteoclasto é confiável em produzir grandes quantidades de culturas osteoclast puro que podem ser usadas em múltiplas aplicações a jusante, tais como testes de drogas. O uso de RANKL ou TNF-α para induzir osteoclastogenesis neste protocolo distingue osteoclastogenesis como um processo fisiológico (RANKL) de osteoclastogenesis como um processo patológico (TNF-α), que por sua vez, fornece dois procedimentos alternativos para guiar a decisão das quais uma é superior em termos de reagentes a ser usada em aplicações a jusante. Este protocolo também fornece um método pelo qual podemos determinar uma concentração adequada de anticorpo anti-c-fms, que pode ser utilizada para estudos posteriores envolvidos na reabsorção óssea e doenças osteolíticas.

Protocol

Todos os procedimentos de animal e cuidados com animais foram realizadas de acordo com os regulamentos e as regras da Universidade de Tohoku. 1. manipulação e dissecação do membro posterior murino Antes de dissecação, encha um prato com aproximadamente 50 mL de α-MEM, dependendo do tamanho do recipiente e coloque-o no gelo. Isto servirá como um recipiente de coleta até a dissecação de todos os ossos é completa. Para isto e subsequentes experimentos, use α-MEM contendo 10…

Representative Results

O propósito do presente protocolo é avaliar o efeito do anticorpo anti-c-fms na formação osteoclast na presença de RANKL ou TNF-α e para determinar o efeito do M-CSF na proliferação de precursores do osteoclast. Neste protocolo, nós fornecemos um processo confiável, pelo qual grandes quantidades de culturas puras osteoclast são geradas. Nós também fornecemos uma maneira de testar a concentração adequada de anticorpo anti-c-fms para inibir a formação de osteoclast sob cond…

Discussion

Neste estudo, investigamos o efeito do anticorpo anti-c-fms na formação induzida pelo RANKL osteoclasto, formação de TNF-α-induzida osteoclasto e proliferação de precursor de osteoclast M-CSF-induzida. Nós achamos que a quantidade efetiva de anticorpo anti-c-fms para a inibição da osteoclastogenesis entre formação induzida pelo RANKL osteoclasto, formação de osteoclast induzida por TNF-α e M-CSF-induzida proliferação de precursores osteoclast é diferente.

RANKL Medeia osteocl…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabalho foi financiado em parte por um KAKENHI JSPS conceder da sociedade para a promoção da ciência (n. º 16K 11776 H. K., n º 17K 17306 de K. S., n. º 16K 20637 de K. K., n. º 16K 20636 para S., n. º 18K 09862 de I. M.) de Japão.

Materials

Anti-c-Fms antibody AFS98, a rat monoclonal, antimurine, c-Fms antibody (IgG2a)
TNF-α Recombinant murine TNF-α prepared in our laboratory. TNF-α cDNA fragment cloned by RT-PCR and cloned into a pGEX-6P-I (Amersham Biosciences, Piscataway, NJ) to generate a GST-fusion protein. GST-TNF-α was expressed in Escherichia coli BL21 cells cells (Stratagene, La Jolla, CA). The cells were lysed under nondenaturing conditions and GST-TNF-α was purified over a glutathione-Sepharose column. GST was cleaved off by PreScission Protease (Amersham Biosciences) by manufacturer’s directions and was removed by a glutathione-Sepharose column.
RANKL PEPROTECH 315-11 Recombinant Murine sRANK Ligand, Source: E.coli
M-CSF Recombinant human M-CSF. 1/10 vol of CMG14–12 cell line culture supernatant at 5X106 cells in a 10-cm suspension culture dish.
α-MEM Wako with L-Glutamine and phenol red
Fetal Bovine Serum Biowest s1820-500 Fetal Bovine Serum French Origin
Culture dish Corning 100 mm x 20 mm style dish
96-well plate Thermofischer Scientific Nun clon Delta surface
Cell counting kit-8 Dojindo, Kumamoto, Japan
Microplate reader Sunrise REMOTE; Tekan Japan, Kawasaki, Japan
Cell strainer Corning 40 μm Nylon
Centrifuge tube Corning 50 mL CentriStar cap
Triton X-100 Wako Polyoxyethylene (10) Octyphenyl ether

References

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Cite This Article
Marahleh, A., Kitaura, H., Ishida, M., Shima, K., Kishikawa, A., Ogawa, S., Shen, W., Qi, J., Ohori, F., Noguchi, T., Nara, Y., Mizoguchi, I. Effect of Anti-c-fms Antibody on Osteoclast Formation and Proliferation of Osteoclast Precursor In Vitro. J. Vis. Exp. (145), e59089, doi:10.3791/59089 (2019).

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