Name: bone marrow transplantation procedures in mice to study clonal hematopoiesis
Uploaded: 2021-05-26T13:00:00
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Ce travail a été soutenu par des subventions des National Institutes of Health des États-Unis à K. Walsh (HL131006, HL138014 et HL132564), à S. Sano (HL152174), une subvention de l’American Heart Association à M. A. Evans (20POST35210098) et une subvention de la Japan Heart Foundation à H. Ogawa.

Toutes les procédures impliquant des sujets animaux ont été approuvées par l’Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) de l’Université de Virginie.
1. Avant le préconditionnement
<ol><li>Placer les souris réceptrices sur de l’eau supplémentée aux antibiotiques (5 mM de sulfaméthoxazole, 0,86 mM de triméthoprime) ~ 24 h avant l’irradiation. Ceci est nécessaire pour prévenir l’infection, car le système immunitaire sera supprimé après l’irradiation et maint...

<ol>
	<li>Evans, M. A., Sano, S., Walsh, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiovascular+disease,+aging,+and+clonal+hematopoiesis.">Cardiovascular disease, aging, and clonal hematopoiesis.</a> Annual Review of Pathology: Mechanisms of Disease. 15 (1), 419-438 (2020).</li><li>Welch, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+origin+and+evolution+of+mutations+in+acute+myeloid+leukemia.">The origin and evolution of mutations in acute myeloid leukemia.</a> Cell. 150 (2), 264-278 (2012).</li><li>Jaiswal, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Age-related+clonal+hematopoiesis+associated+with+adverse+outcomes.">Age-related clonal hematopoiesis associated with adverse outcomes.</a> New England Journal of Medicine. 371 (26), 2488-2498 (2014).</li><li>Dorsheimer, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Association+of+mutations+contributing+to+conal+hematopoiesis+with+prognosis+in+chronic+ischemic+heart+failure.">Association of mutations contributing to conal hematopoiesis with prognosis in chronic ischemic heart failure.</a> JAMA Cardiology. 4 (1), 25 (2019).</li><li>Genovese, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clonal+hematopoiesis+and+blood-cancer+risk+inferred+from+blood+DNA+sequence.">Clonal hematopoiesis and blood-cancer risk inferred from blood DNA sequence.</a> New England Journal of Medicine. 371 (26), 2477-2487 (2014).</li><li>Jaiswal, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clonal+hematopoiesis+and+risk+of+atherosclerotic+cardiovascular+disease.">Clonal hematopoiesis and risk of atherosclerotic cardiovascular disease.</a> New England Journal of Medicine. 377 (2), 111-121 (2017).</li><li>Bick, A. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+interleukin+6+signaling+deficiency+attenuates+cardiovascular+risk+in+clonal+hematopoiesis.">Genetic interleukin 6 signaling deficiency attenuates cardiovascular risk in clonal hematopoiesis.</a> Circulation. 141 (2), 124-131 (2020).</li><li>Fuster, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clonal+hematopoiesis+associated+with+TET2+deficiency+accelerates+atherosclerosis+development+in+mice.">Clonal hematopoiesis associated with TET2 deficiency accelerates atherosclerosis development in mice.</a> Science. 355 (6327), 842-847 (2017).</li><li>Wang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tet2-mediated+clonal+hematopoiesis+in+nonconditioned+mice+accelerates+age-associated+cardiac+dysfunction.">Tet2-mediated clonal hematopoiesis in nonconditioned mice accelerates age-associated cardiac dysfunction.</a> JCI Insight. 5 (6), 135204 (2020).</li><li>Sano, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tet2-mediated+clonal+hematopoiesis+accelerates+heart+failure+through+a+mechanism+involving+the+IL-1&#946;/NLRP3+inflammasome.">Tet2-mediated clonal hematopoiesis accelerates heart failure through a mechanism involving the IL-1&#946;/NLRP3 inflammasome.</a> Journal of the American College of Cardiology. 71 (8), 875-886 (2018).</li><li>Sano, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=JAK2-mediated+clonal+hematopoiesis+accelerates+pathological+remodeling+in+murine+heart+failure.">JAK2-mediated clonal hematopoiesis accelerates pathological remodeling in murine heart failure.</a> JACC: Basic to Translational Science. 4 (6), 684-697 (2019).</li><li>Yu, K. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+impact+of+aging+on+primate+hematopoiesis+as+interrogated+by+clonal+tracking.">The impact of aging on primate hematopoiesis as interrogated by clonal tracking.</a> Blood. 131 (11), 1195-1205 (2018).</li><li>Sano, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CRISPR-mediated+gene+editing+to+assess+the+roles+of+Tet2+and+Dnmt3a+in+clonal+hematopoiesis+and+cardiovascular+disease.">CRISPR-mediated gene editing to assess the roles of Tet2 and Dnmt3a in clonal hematopoiesis and cardiovascular disease.</a> Circulation Research. 123 (3), 335-341 (2018).</li><li>Stachura, D. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clonal+analysis+of+hematopoietic+progenitor+cells+in+the+zebrafish.">Clonal analysis of hematopoietic progenitor cells in the zebrafish.</a> Blood. 118 (5), 1274-1282 (2011).</li><li>Gyurkocza, B., Sandmaier, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conditioning+regimens+for+hematopoietic+cell+transplantation:+one+size+does+not+fit+all.">Conditioning regimens for hematopoietic cell transplantation: one size does not fit all.</a> Blood. 124 (3), 344-353 (2014).</li><li>Bacigalupo, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Defining+the+intensity+of+conditioning+regimens:+working+definitions.">Defining the intensity of conditioning regimens: working definitions.</a> Biology of Blood and Marrow Transplantation. 15 (12), 1628-1633 (2009).</li><li>Abbuehl, J. P., Tatarova, Z., Held, W., Huelsken, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+engraftment+of+primary+bone+marrow+stromal+cells+repairs+niche+damage+and+improves+hematopoietic+stem+cell+transplantation.">Long-term engraftment of primary bone marrow stromal cells repairs niche damage and improves hematopoietic stem cell transplantation.</a> Cell Stem Cell. 21 (2), 241-255 (2017).</li><li>Shao, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Total+body+irradiation+causes+long-term+mouse+BM+injury+via+induction+of+HSC+premature+senescence+in+an+Ink4a-+and+Arf-independent+manner.">Total body irradiation causes long-term mouse BM injury via induction of HSC premature senescence in an Ink4a- and Arf-independent manner.</a> Blood. 123 (20), 3105-3115 (2014).</li><li>Cui, Y. Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimal+protocol+for+total+body+irradiation+for+allogeneic+bone+marrow+transplantation+in+mice.">Optimal protocol for total body irradiation for allogeneic bone marrow transplantation in mice.</a> Bone Marrow Transplantation. 30 (12), 843-849 (2002).</li><li>Koch, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishment+of+early+endpoints+in+mouse+total-body+irradiation+model.">Establishment of early endpoints in mouse total-body irradiation model.</a> PLOS One. 11 (8), 0161079 (2016).</li><li>Ismaiel, A., Dumitra&#351;cu, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiovascular+risk+in+fatty+liver+disease:+the+liver-heart+axis-literature+review.">Cardiovascular risk in fatty liver disease: the liver-heart axis-literature review.</a> Frontiers in Medicine. 6, 202 (2019).</li><li>Amann, K., Wanner, C., Ritz, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cross-talk+between+the+kidney+and+the+cardiovascular+system.">Cross-talk between the kidney and the cardiovascular system.</a> Journal of the American Society of Nephrology. 17 (8), 2112-2119 (2006).</li><li>Liao, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distinct+roles+of+resident+and+nonresident+macrophages+in+nonischemic+cardiomyopathy.">Distinct roles of resident and nonresident macrophages in nonischemic cardiomyopathy.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 115 (20), 4661-4669 (2018).</li><li>Honold, L., Nahrendorf, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resident+and+monocyte-derived+macrophages+in+cardiovascular+disease.">Resident and monocyte-derived macrophages in cardiovascular disease.</a> Circulation Research. 122 (1), 113-127 (2018).</li><li>Lavine, K. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+macrophage+in+cardiac+homeostasis+and+disease.">The macrophage in cardiac homeostasis and disease.</a> Journal of the American College of Cardiology. 72 (18), 2213-2230 (2018).</li><li>Ginhoux, F., Guilliams, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue-resident+macrophage+ontogeny+and+homeostasis.">Tissue-resident macrophage ontogeny and homeostasis.</a> Immunity. 44 (3), 439-449 (2016).</li><li>Mildner, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microglia+in+the+adult+brain+arise+from+Ly-6C+hi+CCR2++monocytes+only+under+defined+host+conditions.">Microglia in the adult brain arise from Ly-6C hi CCR2+ monocytes only under defined host conditions.</a> Nature Neuroscience. 10 (12), 1544-1553 (2007).</li><li>Cronk, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Peripherally+derived+macrophages+can+engraft+the+brain+independent+of+irradiation+and+maintain+an+identity+distinct+from+microglia.">Peripherally derived macrophages can engraft the brain independent of irradiation and maintain an identity distinct from microglia.</a> Journal of Experimental Medicine. 215 (6), 1627-1647 (2018).</li><li>Lu, R., Czechowicz, A., Seita, J., Jiang, D., Weissman, I. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clonal-level+lineage+commitment+pathways+of+hematopoietic+stem+cells+in+vivo.">Clonal-level lineage commitment pathways of hematopoietic stem cells in vivo.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 116 (4), 1447-1456 (2019).</li><li>Gibson, B. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+cesium-137+and+X-ray+irradiators+by+using+bone+marrow+transplant+reconstitution+in+C57BL/6J+mice.">Comparison of cesium-137 and X-ray irradiators by using bone marrow transplant reconstitution in C57BL/6J mice.</a> Comparative Medicine. 65 (3), 165-172 (2015).</li><li>Cui, Y. Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimal+protocol+for+total+body+irradiation+for+allogeneic+bone+marrow+transplantation+in+mice.">Optimal protocol for total body irradiation for allogeneic bone marrow transplantation in mice.</a> Bone Marrow Transplantation. 30 (12), 843-849 (2002).</li><li>Kim, C. K., Yang, V. W., Bialkowska, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+intestinal+stem+cells+in+epithelial+regeneration+following+radiation-induced+gut+injury.">The role of intestinal stem cells in epithelial regeneration following radiation-induced gut injury.</a> Current Stem Cell Reports. 3 (4), 320-332 (2017).</li></ol>

Pour des études d’hématopoïèse clonale, nous avons décrit trois méthodes de BMT : BMT avec l’irradiation de tout-corps, BMT avec l’irradiation avec le blindage partiel, et une méthode moins couramment utilisée de BMT qui n’implique aucun préconditionnement (BMT adoptif). Ces méthodes ont été utilisées pour évaluer l’impact de l’hématopoïèse clonale sur les maladies cardiovasculaires. Les chercheurs peuvent modifier ces méthodes en conséquence en fonction de l’objectif spécifique de leur ...

L’hématopoïèse clonale (CH) est une condition qui est fréquemment observée chez les personnes âgées et se produit à la suite d’un clone de tige et de cellule progéniteur hématopoïétique élargie (HSPC) portant une mutation génétique1. On lui a suggéré qu’à l’âge de 50, la plupart des individus auront acquis une moyenne de cinq mutations exoniques dans chaque HSPC2, mais la plupart de ces mutations auront comme conséquence peu ou pas de conséquences phénotypiques à l’individu. Cependant, si par hasard l’une de ces mutations confère un avantage concurrentiel au HSPC, par exemple en favorisant sa prolifération, son auto-renouvellement, sa survie ou une combinaison de ceux-ci, cela peut conduire à l’expansion préférentielle du clone mutant par rapport aux autres HSPCs. En conséquence, la mutation se propagera de plus en plus à travers le système hématopoïétique car le HSPC muté donne naissance à des cellules sanguines matures, conduisant à une population distincte de cellules mutées dans le sang périphérique. Alors que des mutations dans des dizaines de gènes pilotes candidats différents ont été associées à des événements clonaux dans le système hématopoïétique, parmi ceux-ci, les mutations dans l’ADN méthyltransférase 3 alpha (DNMT3A) et dix onze translocation 2 (TET2) sont les plus répandues3. Plusieurs études épidémiologiques ont révélé que les personnes porteuses de ces mutations génétiques présentent un risque significativement plus élevé de maladies cardiovasculaires (MCV), d’accidents vasculaires cérébraux et de mortalité entièrement causale3,4,5,6,7. Tandis que ces études ont identifié qu’une association existe entre le CH et la plus grande incidence de CVD et de course, nous ne savons pas si ce rapport est causal ou un épiphenomenon partagé avec le processus vieillissant. Pour obtenir une meilleure compréhension de cette association, des modèles animaux appropriés qui récapitulent correctement la condition humaine du CH sont exigés.
Plusieurs modèles animaux ch ont été établis par notre groupe et d’autres utilisant des poissons zèbres, des souris et des primates non humains8,9,10,11,12,13,14. Ces modèles utilisent souvent des méthodes de reconstitution hématopoïétique par transplantation de cellules génétiquement modifiées, parfois en utilisant la recombinaison Cre-lox ou le système CRISPR. Cette approche permet l’analyse d’une mutation génétique spécifique dans les cellules hématopoïétiques afin d’évaluer comment elle contribue au développement de la maladie. En outre, ces modèles utilisent souvent des cellules congéniques ou rapporteures pour distinguer les effets des cellules mutantes des cellules normales ou de type sauvage. Dans de nombreux cas, un régime de préconditionnement est nécessaire pour greffer avec succès les cellules souches hématopoïétiques de donneur.
Actuellement, la transplantation de moelle osseuse à des souris réceptrices peut être divisée en deux catégories principales : 1) conditionnement myéloablatif et 2) transplantation non conditionnée. Le conditionnement myéloablatif peut être réalisé par l’une des deux méthodes, à savoir l’irradiation corporelle totale (TBI) ou la chimiothérapie15. Le TBI est réalisé en soumettant le receveur à une dose létale d’irradiation gamma ou radiographique, générant des ruptures d’ADN ou des réticélisations au sein de cellules se divisant rapidement, les rendant irréparables16. Le busulfan et le cyclophosphamide sont deux agents chimiothérapeutiques couramment utilisés qui perturbent la niche hématopoïétique et causent de la même manière des dommages à l’ADN aux cellules qui se divisent rapidement. Le résultat net du préconditionnement myéloablatif est l’apoptose des cellules hématopoïétiques, qui détruit le système hématopoïétique du receveur. Cette stratégie permet non seulement l’engraftment réussi du distributeur HSPCs, mais peut également empêcher le rejet de greffe en supprimant le recipient' système immunitaire de s. Cependant, le préconditionnement myéloablatif a de graves effets secondaires tels que des dommages aux tissus et aux organes et à leurs cellules immunitaires résidentes ainsi que la destruction de la niche native de la moelle osseuse17. Par conséquent, des méthodes alternatives ont été proposées pour surmonter ces effets secondaires indésirables, en particulier en ce qui concerne les dommages aux organes d’intérêt. Ces méthodes comprennent l’irradiation blindée des souris réceptrices et l’MT adoptive sur des souris non conditionnées9,17. Le fait de protéger le thorax, la cavité abdominale, la tête ou d’autres régions de l’irradiation par l’emplacement d’une barrière de plomb protège les tissus d’intérêt des effets nocifs de l’irradiation et maintient leur population résidente de cellules immunitaires. D’autre part, le BMT adoptif des HSPCs aux souris non conditionnées a un avantage supplémentaire car il préserve la niche hématopoïétique indigène. Dans ce manuscrit, nous décrivons les protocoles et les résultats de l’engraftment de HSPC après plusieurs régimes de transplantation chez les souris, spécifiquement la livraison de HSPC aux souris de TBI, aux souris partiellement protégées de l’irradiation, et aux souris non conditionnées. L’objectif global est d’aider les chercheurs à comprendre les différents effets physiologiques de chaque méthode ainsi que la façon dont ils affectent les résultats expérimentaux dans le contexte du CH et des maladies cardiovasculaires.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.5ml microcentrifuge</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>05-408-121</td>
			<td>general supply</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1.5ml microcentrifuge</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>05-408-129</td>
			<td>general supply</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1/2 cc LO-DOSE INSULIN SYRINGE</td>
			<td>EXELINT</td>
			<td>26028</td>
			<td>general supply</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Absolute Ethanol (200 prfof)</td>
			<td>Fisher chemical</td>
			<td>200559</td>
			<td>general supply</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD 1mL Tuberculin Syringes 25G 5/8 Inch Needle</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>309626</td>
			<td>general supply</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD PrecisionGlide Needle 18G (1.22mm X 25mm)</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>395195</td>
			<td>general supply</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cesium-137 Irradiator</td>
			<td>J. L. Shepherd&#160;</td>
			<td>Mark IV</td>
			<td>equipment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DietGel 76A</td>
			<td>Clear H2O</td>
			<td>70-01-5022</td>
			<td>general supply</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Falcon 100 mm TC-Treated Cell Culture Dish</td>
			<td>Life Sciences</td>
			<td>353003</td>
			<td>general supply</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Falcon 50 mL Conical Centrifuge Tubes</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>352098</td>
			<td>general supply</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fisherbrand sterile cell strainers, 70 &#956;m</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>22363548</td>
			<td>general supply</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Graefe Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11051-10</td>
			<td>general supply</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hardened Fine Scissors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>14090-09</td>
			<td>general supply</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isothesia (Isoflurane) solution</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>29404</td>
			<td>Solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine</td>
			<td>Zoetis</td>
			<td>043-304</td>
			<td>injection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kimwipes Delicate Task Wipers</td>
			<td>Kimtech Science</td>
			<td>KCC34155</td>
			<td>general supply</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS pH7.4 (1X)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>10010023</td>
			<td>Solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RadDisk &#8211; Rodent Irradiator Disk</td>
			<td>Braintree Scientific</td>
			<td>IRD-P M</td>
			<td>general supply</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RPMI Medium 1640 (1X)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>11875-093</td>
			<td>Medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sulfamethoxazole and Trimethoprim</td>
			<td>TEVA</td>
			<td>0703-9526-01</td>
			<td>injection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine</td>
			<td>Akorn</td>
			<td>139-236</td>
			<td>injection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>X-ray irradiator</td>
			<td>Rad source</td>
			<td>RS-2000</td>
			<td>equipment</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

bone marrow transplantation procedures in mice to study clonal hematopoiesis

L’hématopoïèse clonale est une affection associée à l’âge répandue qui résulte de l’accumulation de mutations somatiques dans les cellules souches et progénitrices hématopoïétiques (HSPCs). Les mutations dans les gènes conducteurs, qui confèrent la forme physique cellulaire, peuvent conduire au développement de clones de HSPC en expansion qui donnent de plus en plus lieu à des leucocytes de descendance hébergeant la mutation somatique. Puisque l’hématopoïèse clonale a été associée aux maladies cardiaques, aux accidents vasculaires cérébraux, et à la mortalité, le développement des systèmes expérimentaux qui modélisent ces processus est essentiel pour comprendre les mécanismes qui sous-ensivent ce nouveau facteur de risque. Des procédures de transplantation de moelle impliquant le conditionnement myéloablatif chez la souris, telles que l’irradiation de corps entier (TBI), sont couramment employées pour étudier le rôle des cellules immunitaires dans les maladies cardio-vasculaires. Cependant, des dommages simultanés à la niche de moelle osseuse et à d’autres sites d’intérêt, tels que le cœur et le cerveau, sont inévitables avec ces procédures. Ainsi, notre laboratoire a développé deux méthodes alternatives pour minimiser ou éviter les effets secondaires possibles causés par TBI : 1) la transplantation de moelle avec blindage d’irradiation et 2) BMT adoptive aux souris non conditionnées. Dans les organes blindés, l’environnement local est préservé permettant l’analyse de l’hématopoïèse clonale tandis que la fonction des cellules immunitaires résidentes est intacte. En revanche, le BMT adoptif aux souris non conditionnées a l’avantage supplémentaire que les environnements locaux des organes et la niche hématopoïétique sont préservés. Ici, nous comparons trois différentes approches de reconstitution de cellules hématopoïétiques et discutons de leurs forces et limites pour des études de l’hématopoïèse clonale dans les maladies cardio-vasculaires.

Pour comparer l’effet de trois méthodes de BMT/pre-conditioning sur l’engraftment de distributeur de cellules, les fractions des cellules de distributeur dans le sang périphérique et le tissu de coeur ont été analysées par cytometry d’écoulement à 1 mois de poteau-BMT. Des cellules d’isolement ont été souillées pour que les marqueurs spécifiques de leucocyte identifient les différents sous-ensembles de leucocytes. Dans ces expériences, le sauvage-type(WT) C57BL/6 (CD45.2) cellules de moelle...

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Bone Marrow Transplantation Procedures in Mice to Study Clonal Hematopoiesis

Nous décrivons trois méthodes de transplantation de moelle (BMT) : BMT avec l’irradiation de tout-corps, BMT avec l’irradiation blindée, et méthode de BMT sans le pré-conditionnement (BMT adoptif) pour l’étude de l’hématopoïèse clonale dans des modèles murins.

Procédures de transplantation de moelle osseuse chez la souris pour étudier l’hématopoïèse clonale

Clonal hematopoiesis is a prevalent age-associated condition that results from the accumulation of somatic mutations in hematopoietic stem and progenitor ...

Notre protocole aidera les chercheurs à comprendre les effets physiologiques de trois méthodes différentes de transplantation de moelle osseuse et comment elles affectent les résultats expérimentaux dans l’hématopoïèse clonale. La transplantation de moelle osseuse par rayonnement corporel total peut avoir un impact négatif sur les organes cardiovasculaires et modifier la pathogenèse de la maladie. Ainsi, notre laboratoire a développé deux méthodes alternatives pour minimiser ou éviter les effets secondaires possibles.La démonstration des procédures sera Eunbee Park, une étudiante diplômée, et Megan Evans, une boursière postdoctorale, toutes deux de mon laboratoire Pour le blindage du thorax et de l’abdomen, placez le plateau réglable et l’irradiateur à rayons X à la bonne distance pour obtenir une irradiation uniforme. Et placez les souris anesthésiées sur une plaque à led plate inversée les unes aux autres en décubitus dorsal. Fixez les pattes à la plaque avec du ruban adhésif et placez le blindage led de sorte que l’extrémité inférieure s’aligne avec l’os du xiphisternum et que l’extrémité supérieure du bouclier en plomb se trouve près du thymus.Après le blindage, placez les souris dans l’irradiateur et exposez les animaux à deux fractions grises d’irradiation de 5,5 secondes séparées par un intervalle de quatre à 24 heures. Pour le blindage de la tête, collez soigneusement les quatre pattes de la souris sur l’abdomen. Placez la souris dans un dispositif de retenue conique et faites glisser le dispositif de retenue dans la fente à l’intérieur du bouclier de plomb afin que la tête et les oreilles de la souris soient complètement couvertes, laissant le reste du corps de la souris exposé à un rayonnement.Après le blindage, placez les souris dans l’irradiateur et exposez les animaux à 5,5 fractions grises d’un rayonnement séparées par un intervalle de quatre à 24 heures. Après chaque radiothérapie, placez les souris anesthésiées dans une cage sur un tapis chauffé avec surveillance jusqu’à ce qu’elles soient complètement rétablies. Pour isoler les os, désinfectez la peau de la souris donneuse avec de l’éthanol à 70% et faites une petite incision transversale de la peau sous la cage thoracique.Tenir la peau fermement de chaque côté de l’incision, déchirer dans des directions opposées vers la tête et les pieds et peler la peau de tous les membres. Couper sur les épaules et les articulations du coude, et utiliser une lingette de laboratoire pour enlever les muscles attachés et les tissus conjonctifs de l’huméri. Disloquer soigneusement les articulations entre le fémur et les os de la hanche.Et utilisez des ciseaux émoussés pour couper le long des têtes fémorales pour détacher les jambes. Couper sur l’articulation du genou, pour séparer le fémur et le tibia. Et utilisez des lingettes de laboratoire pour enlever soigneusement les muscles attachés et les tissus conjonctifs des os.Ensuite, tirez les os de souris du même génotype dans des tubes coniques individuels de 50 millilitres contenant 20 millilitres de PBS stérile glacé sur de la glace. Pour isoler les cellules de la moelle osseuse dans une armoire de classe de biosécurité deux, utilisez une aiguille de calibre 18 pour faire un petit trou dans le fond d’un microtube stérile de 500 microlitres. Et placez le tube dans un tube micro-centrifugeur stérile individuel de 1,5 millilitre contenant 100 microlitres de PBS stérile glacé.Lorsque tous les tubes ont été préparés, retirez le PBS du tube contenant les os isolés et transférez les os sur une boîte de culture cellulaire stérile de 100 millimètres. Utilisez une pince fine et de petits ciseaux pour retirer soigneusement l’épiphyse des extrémités de chaque os, et placez jusqu’à six os dans chaque tube de microlitre 500. Lorsque tous les os ont été coupés, extrayez les cellules de la moelle osseuse par centrifugation.Si tout le contenu de la moelle osseuse a été enlevé, les os doivent apparaître blancs et translucides avec une pastille rouge relativement grande au fond du tube micro-centrifugeuse de 1,5 millilitre. Pour la greffe de cellules de moelle osseuse, diluer les cellules de moelle osseuse isolées dans des milieux RPMI sans sérum et charger 200 microlitres de la suspension cellulaire dans une seringue à insuline de 0,5 millilitre par souris à injecter. Après avoir confirmé un manque de réponse au réflexe de pédale, injectez lentement le volume entier de cellules dans la veine rétro orbitale de chaque animal récepteur anesthésié.Ensuite, placez une goutte de proparacaine sur l’œil pour soulager la douleur. Et permettre à la souris de reprendre conscience tout en étant surveillée. Comparer l’effet de trois méthodes de préconditionnement BMT sur l’engraftment de cellules de distributeur.Les fractions des cellules de distributeur dans le sang périphérique et le tissu de coeur ont été analysées par l’écoulement cytometry à un mois de poteau BMT. Dans cette analyse représentative, dans le sang périphérique des souris réceptrices qui ont reçu l’irradiation totale de corps, les monocytes, les neutrophiles et les cellules de B ont été en grande partie ablated et remplacés par la progéniture des cellules dérivées de moelle de distributeur. En outre, les populations cardiaques résidentes de monocyte et de neutrophiles de destinataire ont été presque complètement remplacées par les cellules dérivées de distributeur.Dans le groupe partiellement blindé d’irradiation, le remplacement dérivé de cellules immunitaires cardiaques de distributeur était modeste. Les cellules réceptrices de moelle osseuse de souris dans les régions blindées ont probablement contribué au niveau inférieur de reconstitution de sang périphérique comparée aux souris qui ont reçu l’irradiation totale de corps. Dans le groupe sans préconditionnement de BMT, les cellules dérivées de donateur étaient discernables dans le sang périphérique et les coeurs des souris réceptrices à quatre semaines de poteau BMT.En outre, les cellules donneuses déficientes en Tet2 se sont progressivement développées au fil du temps. En comparaison, les souris réceptrices greffées avec le type sauvage cellules de donneur ont montré l’expansion clonale minimale des cellules de distributeur. L’optimisation de ces modèles expérimentaux permettra des études plus rigoureuses des gènes moteurs de l’hématopoïèse clonale qui contribuent à toutes les causes de mortalité telles que les maladies cardio-métaboliques et le cancer.Nous espérons que nos protocoles permettront aux chercheurs d’étudier l’hématopoïèse clonale pour étudier comment elle contribue aux maladies cardiovasculaires et à d’autres états pathologiques.

Research

JoVE Journal

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