Summary

Osteoklast oluşumu ve hızla çoğalmak-in Vitro Osteoklast habercisi Anti-c-fms antikor etkisi

Published: March 18, 2019
doi:

Summary

Bu iletişim kuralı fare uzun kemik ve kemik iliği makrofajlar oluşturup Osteoklastlar makrofaj koloni uyarıcı faktör (M-CSF) ve reseptör aktivatör nükleer faktör Kappa B ligand (RANKL) kullanarak üretmek için kemik iliği yalıtım, diseksiyon içerir veya tümör nekroz faktör alfa (TNF-α) ve anti-c-fms antikor, M-CSF reseptör tarafından onların tutuklama.

Abstract

Kemik remodeling karmaşık bir süreçtir ve ifade ve rezorpsiyonu dönemleri içerir. Kemik rezorpsiyonu tarafından kemik Osteoklastlar farklı uyaranlara yanıt olarak tarafından bozuldu bir süreçtir. Osteoklast öncüleri makrofaj koloni uyarıcı faktör (M-CSF) ve reseptör aktivatör nükleer faktör Kappa B ligand (RANKL) yanıt olarak multinuclear Osteoklastlar içine ayırt etmek. Patolojik koşullarda sitokin profili farklıdır ve inflamatuar sitokinlerin karışımı içerir. Bu bölgelerde inflamatuvar mekanizmaları ile ilgili büyük miktarlarda bulunur gibi tümör nekrozis faktör alfa (TNF-α) en önemli sitokinler biridir. Hangi fare kemik iliği Osteoklastlar M-CSF ve RANKL veya daha sonra anti-c-fms antikor, reseptör doz artırarak inhibe TNF-α ile indüksiyon yoluyla oluşturmak için izole bir yöntem sağlamak amacıyla bu iletişim kuralının amacı olduğunu M-CSF. Bu deney anti-c-fms antikor inflamatuar kemik rezorpsiyonu hastalıklarında tedavi edici değerini vurgular.

Introduction

Osteoklastlar uzmanlaşmış hücrelerdir ve hematopoetik kök hücre birden çok Osteoklast öncüleri füzyonu sayesinde ayırt. Onlar romatoid artrit ve periodontal hastalık1gibi inflamatuar osteolitik hastalıklarla ilişkili patolojik kemik rezorpsiyonu katkıda ve sağlıklı kemik tadilat nedeniyle gereklidir.

Osteoclastogenesis ve Osteoklast işlevi iki anahtar faktör tarafından aracılı; makrofaj koloni uyarıcı faktör (M-CSF) ve reseptör aktivatör nükleer faktör kappa B ligand (RANKL). M-CSF ve RANKL Osteoklast farklılaşma2için önemlidir. Kemik iliği makrofajlar tüp bebek üzerinden Osteoklast oluşumu ikna etmek için gösterilen başka bir tümör nekrozis faktör alfa (TNF-α)3,4,5faktördür. TNF-α Osteoliz romatoid artrit6, periodontal hastalık7ve Postmenopozal Osteoporoz8gibi yıkıcı kemik hastalıklarında için kritik olmak aracılı Osteoklast oluşumu gösterilmiştir.

C-fms M-CSF membran reseptör ve eylem aracılık eder. C-fms (anti-c-fms antikor) karşı bir antikor yönetimini tamamen osteoclastogenesis artrit modelinde tutuklandı yanı sıra TNF-α içinde kemik erozyonlar süre indüklenen gösterilmiştir gibi c-fms rolü de literatürde belgelenen iltihaplı eklem üzerinden uzak osteoclastogenesis hala sağlam9yaşındaydım. Anti-c-fms antikor İdaresi Osteoklast oluşumu ve kemik rezorpsiyonu fare calvariae10 de olduğu gibi LPS kaynaklı periodontitis modeli11. lipopolysaccharide (LPS) tarafından indüklenen inhibe Ayrıca, anti-c-fms antikor mekanik stres kaynaklı kök rezorpsiyonu ortodontik diş hareketi12, aynı zamanda Ortodonti diş hareketi sırasında ve ortodontik diş hareketi13ile ilişkili kemik rezorpsiyonu inhibe.

M-CSF konak immün yanıt için gerekli olan diğer işlevler için rapor edildi. M-CSF bakteriyel pnömoni ile op/op farelerde yokluğu bakteri yükü ve karaciğere hepatik nekroz14ile bakteri yayılmasını artış yol açar. Bu nedenle, M-CSF enfeksiyon korunmasında immünolojik yanıt için önemlidir.

Bu çalışmada anti-c-fms antikor etkisi M-CSF ve RANKL veya TNF-α Osteoklast oluşumu tüp bebek indüklenen ve M-CSF Osteoklast öncüleri yayılması indüklenen gösterir. Bu iletişim kuralı yalıtım fare kemik iliği hücrelerinin uzun kemiklerde ve Osteoklast öncüleri kabul edilmektedir kemik iliği makrofajlar (BMM) oluşturmak ve BMM farklılaşma multinuclear Osteoklastlar içine iki tarafından ikna etmek için adımları gösterir yöntemleri; RANKL veya TNF-α. Protokol Ayrıca anti-c-fms antikor kullanarak her iki yöntem de osteoclastogenesis tutuklanması karşılaştırır.

Hangi kemik iliği çıkarılan ve daha sonra Osteoklast öncüleri oluşturmak için kullanılan büyük miktarlarda uyuşturucu testi gibi birden çok downstream uygulamalarında kullanılan saf Osteoklast kültürlerin üretiminde güvenilir işlemidir. RANKL ya da TNF-α osteoclastogenesis bu protokolündeki ikna etmek için osteoclastogenesis fizyolojik bir süreç (RANKL) olarak osteoclastogenesis hangi sırayla rehberlik için iki alternatif yordam sağlar bir patolojik süreç olarak (TNF-α) ayıran bir aşağı akım uygulamalarda kullanılmak üzere reaktifleri açısından üstün olduğu karar. Bu iletişim kuralı Ayrıca hangi tarafından biz güvenli bir şekilde daha sonraki çalışmalar kemik rezorpsiyonu ve osteolitik hastalıklar için kullanılan anti-c-fms antikor uygun bir konsantrasyon belirleyebilirsiniz bir yöntem sağlar.

Protocol

Tüm hayvan yordamlar ve hayvan bakımı Tohoku Üniversitesi kurallara ve düzenlemelere göre yapıldı. 1. fare Hindlimb diseksiyon ve işleme Diseksiyon önce bir tabak α-MEM konteyner boyutuna bağlı olarak yaklaşık 50 mL ile doldurun ve Buza koyun. Tüm kemikler diseksiyon tamamlanana kadar bu bir koleksiyon kapsayıcı olarak görev yapacak. Bu ve sonraki deneyler, α-MEM içeren % 10 fetal sığır serum (FBS), 100 IU/mL penisilin G ve 100 μg/mL streptomisin kullanın.</…

Representative Results

Bu iletişim kuralı Osteoklast oluşumu RANKL veya TNF-α huzurunda anti-c-fms antikor etkisini değerlendirmek ve M-CSF Osteoklast öncüleri yayılması üzerindeki etkisini belirlemek için amaçtır. Bu protokol için biz güvenilir bir süreç büyük miktarlarda saf Osteoklast kültürler tarafından oluşturulduğu sağladı. Biz de farklı kültür koşullar altında Osteoklast oluşumu inhibe için uygun toplama anti-c-fms antikor test etmek için bir yol sağladı. <p class…

Discussion

Bu çalışmada, biz anti-c-fms antikor RANKL kaynaklı Osteoklast oluşumu, TNF-α-indüklenen Osteoklast oluşumu ve M-CSF-indüklenen Osteoklast habercisi yayılması üzerindeki etkisini araştırdık. Biz anti-c-fms antikor osteoclastogenesis RANKL kaynaklı Osteoklast oluşumu, TNF-α indüklenen Osteoklast oluşumu ve M-CSF-indüklenen yaygın Osteoklast öncüleri arasında inhibisyonu için etkili miktarı farklı olduğunu fark ettik.

RANKL aracılık eder osteoclastogenesis M-CSF t?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu eser kısmen JSP’ler KAKENHI tarafından desteklenen bilim promosyon (No. 16 K 11776 H. K., No 17 bin 17306 K. S., No. 16 K 20637 K. K., No. 16 K 20636 M. S., No 18 K 09862 ı. M için için için için için.) Japonya toplumdan verin.

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

  1. Crotti, T. N., Dharmapatni, A. A., Alias, E., Haynes, D. R. Osteoimmunology: Major and Costimulatory Pathway Expression Associated with Chronic Inflammatory Induced Bone Loss. Journal of Immunology Research. 2015, 281287 (2015).
  2. Teitelbaum, S. L. Bone resorption by osteoclasts. Science. 289 (5484), 1504-1508 (2000).
  3. Azuma, Y., Kaji, K., Katogi, R., Takeshita, S., Kudo, A. Tumor necrosis factor-alpha induces differentiation of and bone resorption by osteoclasts. Journal of Biological Chemistry. 275 (7), 4858-4864 (2000).
  4. Kobayashi, K., et al. Tumor necrosis factor alpha stimulates osteoclast differentiation by a mechanism independent of the ODF/RANKL-RANK interaction. Journal of Experimental Medicine. 191 (2), 275-286 (2000).
  5. Kim, N., et al. Osteoclast differentiation independent of the TRANCE-RANK-TRAF6 axis. Journal of Experimental Medicine. 202 (5), 589-595 (2005).
  6. Redlich, K., et al. Osteoclasts are essential for TNF-alpha-mediated joint destruction. Journal of Clinical Investestigation. 110 (10), 1419-1427 (2002).
  7. Abu-Amer, Y., Ross, F. P., Edwards, J., Teitelbaum, S. L. Lipopolysaccharide-stimulated osteoclastogenesis is mediated by tumor necrosis factor via its P55 receptor. Journal of Clinical Investestigation. 100 (6), 1557-1565 (1997).
  8. Zha, L., et al. TNF-alpha contributes to postmenopausal osteoporosis by synergistically promoting RANKL-induced osteoclast formation. Biomedicine & Pharmacotherapy. 102, 369-374 (2018).
  9. Kitaura, H., et al. M-CSF mediates TNF-induced inflammatory osteolysis. Journal of Clinical Investigation. 115 (12), 3418-3427 (2005).
  10. Kimura, K., Kitaura, H., Fujii, T., Hakami, Z. W., Takano-Yamamoto, T. Anti-c-Fms antibody inhibits lipopolysaccharide-induced osteoclastogenesis in vivo. FEMS Immunology and Medical Microbiology. 64 (2), 219-227 (2012).
  11. Kimura, K., et al. An anti-c-Fms antibody inhibits osteoclastogenesis in a mouse periodontitis model. Oral Diseases. 20 (3), 319-324 (2014).
  12. Kitaura, H., et al. An M-CSF receptor c-Fms antibody inhibits mechanical stress-induced root resorption during orthodontic tooth movement in mice. Angle Orthodontist. 79 (5), 835-841 (2009).
  13. Kitaura, H., et al. An anti-c-Fms antibody inhibits orthodontic tooth movement. Journal of Dental Research. 87 (4), 396-400 (2008).
  14. Bettina, A., et al. M-CSF Mediates Host Defense during Bacterial Pneumonia by Promoting the Survival of Lung and Liver Mononuclear Phagocytes. Journal of Immunology. 196 (12), 5047-5055 (2016).
  15. Dougall, W. C., et al. RANK is essential for osteoclast and lymph node development. Genes & Develpoment. 13 (18), 2412-2424 (1999).
  16. Wiktor-Jedrzejczak, W., et al. Total absence of colony-stimulating factor 1 in the macrophage-deficient osteopetrotic (op/op) mouse. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 87 (12), 4828-4832 (1990).
  17. Yang, P. T., et al. Increased expression of macrophage colony-stimulating factor in ankylosing spondylitis and rheumatoid arthritis. Annals of the Rheumatic Diseases. 65 (12), 1671-1672 (2006).
  18. Takei, I., et al. High macrophage-colony stimulating factor levels in synovial fluid of loose artificial hip joints. The Journal of Rheumatology. 27 (4), 894-899 (2000).

Play Video

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).

View Video