Utilisation de l’imagerie en direct ex vivo pour étudier les divisions et les mouvements cellulaires au cours du renouvellement dentaire de la souris

Résumé

L’imagerie en direct ex vivo est une technique puissante pour étudier les processus dynamiques des mouvements et des interactions cellulaires dans les tissus vivants. Nous présentons ici un protocole qui met en œuvre la microscopie à deux photons pour suivre en direct les cellules épithéliales dentaires dans des incisives de souris adultes entières en culture.

Résumé

L’incisive de souris, qui ne cesse de croître, est en train de devenir un système modèle très facile à traiter pour étudier la régulation des cellules souches épithéliales et mésenchymateuses adultes et la régénération des dents. Ces populations progénitrices se divisent, se déplacent et se différencient activement pour maintenir l’homéostasie tissulaire et régénérer les cellules perdues de manière réactive. Cependant, les analyses traditionnelles utilisant des coupes de tissus fixes n’ont pas pu capturer les processus dynamiques des mouvements et des interactions cellulaires, ce qui limite notre capacité à étudier leurs régulations. Cet article décrit un protocole permettant de maintenir des incisives de souris entières dans un système de culture d’explants et de suivre en direct des cellules épithéliales dentaires à l’aide de la microscopie timelapse multiphotonique. Cette technique s’ajoute à notre boîte à outils existante pour la recherche dentaire et permet aux chercheurs d’acquérir des informations spatio-temporelles sur les comportements et les organisations cellulaires dans un tissu vivant. Nous prévoyons que cette méthodologie aidera les chercheurs à explorer davantage les mécanismes qui contrôlent les processus cellulaires dynamiques qui se déroulent à la fois pendant le renouvellement et la régénération dentaires.

Introduction

Au cours des deux dernières décennies, l’incisive de souris s’est imposée comme une plate-forme inestimable pour étudier les principes de la régulation des cellules souches adultes et de la régénération des dents ^1,2. L’incisive de la souris grandit continuellement et se renouvelle tout au long de la vie de l’animal. Pour ce faire, il maintient à la fois les cellules souches épithéliales et mésenchymateuses, qui peuvent s’auto-renouveler et se différencier en différents types de cellules de la dent ^1,2. Alors que les cellules souches épithéliales denta....

Protocole

Toutes les souris ont été maintenues dans des animaleries exemptes d’agents pathogènes à l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA) ou à l’Université hébraïque de Jérusalem (HUJI). Toutes les expériences impliquant des souris ont été réalisées conformément aux règlements et aux protocoles approuvés par le Comité institutionnel de protection et d’utilisation des animaux (IACUC) (ARC-2019-013 ; UCLA) ou (MD-23-17184-3 ; HUJI). Un déroulement général des étapes expérimentales est illustré à la figure 2A. Voir le tableau des matériaux pour plus de détails sur tous les instruments, réactifs et matériaux utilisés dans ce p....

Discussion

L’imagerie des tissus vivants est une technique importante qui nous permet d’étudier les processus dynamiques et les comportements des cellules lorsqu’elles sont maintenues dans leur environnement de niche⁴¹. Idéalement, l’imagerie en direct est réalisée in vivo avec une haute résolution spatio-temporelle. Cependant, l’imagerie in vivo des organes de mammifères peut être difficile en raison de l’inaccessibilité des tissus, de l’opacité optique et de la diff.......

matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
24 well, flat bottom tissue culture plate	Olympus plastics	25-107
25x HC IRAPO motCORR water dipping objective	Leica	11507704
Ascorbic acid (Vitamin C)	Acros Organics	352685000
D-(+)-Glucose bioxtra	Sigma Aldrich	G7528
Delta T system	Bioptechs	0420-4	Including temperature control, culture dishes, and perfusion setup
Dissection microscope- LEICA S9E	Leica	LED300 SLI
DMEM/F12	Thermo Scientific	11039047	Basal media without phenol red
Feather surgical blade (#15)	Feather	72044-15
Fine forceps	F.S.T	11252-23
Glutamax	Thermo Scientific	35050-061	Glutamine substitute
Leica SP8-DIVE equipped with a 25X HC IRAPO motCORR water dipping objective	Leica	n/a
low-melting agarose	NuSieve	50080
non-essential amino acids (100x)	Thermo Scientific	11140-050
penicillin–streptomycin	Thermo Scientific	15140122	10,000 U/mL
Petri dish	Gen Clone	32-107G	90 mm
Rat serum	Valley Biomedical	AS3061SC	Processed for live imaging
Razor blade #9	VWR	55411-050
Scalpel handle	F.S.T	10003-12
Scissors	F.S.T	37133
serrated forceps	F.S.T	11000-13
spring scissors	F.S.T	91500-09