Name: proplatelet formation dynamics of mouse fresh bone marrow explants
Uploaded: 2021-05-20T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Proplatelet Formation Dynamics of Mouse Fresh Bone Marrow Explants at JoVE.com

著者らは、ジャン=イヴ・リンケル、ジュリー・ボッシャー、パトリシア・レーファー、モニーク・フロイント、ケティ・クネズ=ヒッパートの技術支援に感謝したいと考えている。この作品は、ANR(アジェンス・ナショナル・デ・ラ・レシェルシュ)グラントANR-17-CE14-0001-01とANR-18-CE14-0037によってサポートされています。

すべての動物実験は、ヨーロッパの基準2010/63/EUとストラスブール大学動物実験倫理に関するCREMEAS委員会(コンテテ・レジオナル・デティク・アン・マティエール・デ・エクスペリメンテーション・アニマル・ストラスブール)に従って行われました。
1. 試薬の調製
<ol><li>表1に記載されているように試薬を準備する。<ol>
<li>ストックIの場合は、各粉末を別々?...

<ol>
	<li>Thiery, J. P., Bessis, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanism+of+platelet+genesis;+in+vitro+study+by+cinemicrophotography.">Mechanism of platelet genesis; in vitro study by cinemicrophotography.</a> Reviews in Hematology. 11 (2), 162-174 (1956).</li><li>Becker, R. P., De Bruyn, P. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+transmural+passage+of+blood+cells+into+myeloid+sinusoids+and+the+entry+of+platelets+into+the+sinusoidal+circulation:+A+scanning+electron+microscopic+investigation.">The transmural passage of blood cells into myeloid sinusoids and the entry of platelets into the sinusoidal circulation: A scanning electron microscopic investigation.</a> American Journal of Anatomy. 145 (2), 183-205 (1976).</li><li>Muto, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+scanning+and+transmission+electron+microscopic+study+on+rat+bone+marrow+sinuses+and+transmural+migration+of+blood+cells.">A scanning and transmission electron microscopic study on rat bone marrow sinuses and transmural migration of blood cells.</a> Archivum Histologicum Japonicum. 39 (1), 51-66 (1976).</li><li>Cramer, E. M., 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=Ultrastructure+of+platelet+formation+by+human+megakaryocytes+cultured+with+the+Mpl+ligand.">Ultrastructure of platelet formation by human megakaryocytes cultured with the Mpl ligand.</a> Blood. 89 (7), 2336-2346 (1997).</li><li>Kaushansky, K., 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=Promotion+of+megakaryocyte+progenitor+expansion+and+differentiation+by+the+c-Mpl+ligand+thrombopoietin.">Promotion of megakaryocyte progenitor expansion and differentiation by the c-Mpl ligand thrombopoietin.</a> Nature. 369 (6481), 568-571 (1994).</li><li>Strassel, 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=Hirudin+and+heparin+enable+efficient+megakaryocyte+differentiation+of+mouse+bone+marrow+progenitors.">Hirudin and heparin enable efficient megakaryocyte differentiation of mouse bone marrow progenitors.</a> Experimental Cell Research. 318 (1), 25-32 (2012).</li><li>Aguilar, 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=Importance+of+environmental+stiffness+for+megakaryocyte+differentiation+and+proplatelet+formation.">Importance of environmental stiffness for megakaryocyte differentiation and proplatelet formation.</a> Blood. 128 (16), 2022-2032 (2016).</li><li>Scandola, 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=Use+of+electron+microscopy+to+study+megakaryocytes.">Use of electron microscopy to study megakaryocytes.</a> Platelets. 31 (5), 589-598 (2020).</li><li>Eckly, 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=Characterization+of+megakaryocyte+development+in+the+native+bone+marrow+environment.">Characterization of megakaryocyte development in the native bone marrow environment.</a> Methods in Molecular Biology. 788, 175-192 (2012).</li><li>Eckly, 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=Abnormal+megakaryocyte+morphology+and+proplatelet+formation+in+mice+with+megakaryocyte-restricted+MYH9+inactivation.">Abnormal megakaryocyte morphology and proplatelet formation in mice with megakaryocyte-restricted MYH9 inactivation.</a> Blood. 113 (14), 3182-3189 (2009).</li><li>Eckly, 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=Proplatelet+formation+deficit+and+megakaryocyte+death+contribute+to+thrombocytopenia+in+Myh9+knockout+mice.">Proplatelet formation deficit and megakaryocyte death contribute to thrombocytopenia in Myh9 knockout mice.</a> Journal of Thrombosis and Haemostasis. 8 (10), 2243-2251 (2010).</li><li>Ortiz-Rivero, 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=C3G,+through+its+GEF+activity,+induces+megakaryocytic+differentiation+and+proplatelet+formation.">C3G, through its GEF activity, induces megakaryocytic differentiation and proplatelet formation.</a> Cell Communication and Signaling. 16 (1), 101 (2018).</li><li>Junt, T., 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=Dynamic+visualization+of+thrombopoiesis+within+bone+marrow.">Dynamic visualization of thrombopoiesis within bone marrow.</a> Science. 317 (5845), 1767-1770 (2007).</li><li>Zhang, 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=Mouse+models+of+MYH9-related+disease:+mutations+in+nonmuscle+myosin+II-A.">Mouse models of MYH9-related disease: mutations in nonmuscle myosin II-A.</a> Blood. 119 (1), 238-250 (2012).</li><li>Malara, 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=Extracellular+matrix+structure+and+nano-mechanics+determine+megakaryocyte+function.">Extracellular matrix structure and nano-mechanics determine megakaryocyte function.</a> Blood. 118 (16), 4449-4453 (2011).</li><li>Balduini, 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=Adhesive+receptors,+extracellular+proteins+and+myosin+IIA+orchestrate+proplatelet+formation+by+human+megakaryocytes.">Adhesive receptors, extracellular proteins and myosin IIA orchestrate proplatelet formation by human megakaryocytes.</a> Journal of Thrombosis and Haemostasis. 6 (11), 1900-1907 (2008).</li></ol>

ここでは、骨髄で増殖したプロ血小板を拡張する巨核球の効率を評価する簡単で低コストの インビトロ 法について説明する。マウスの骨髄外植モデルには、4つの主な利点があります。第一に、高度な技術スキルは必要ありません。第2に、巨核球拡張プロ血小板を得るのに必要な時間は、マウス前駆物質から始まる従来の培養法に対して最低4日間に比べ、外植法に対して6時間という?...

骨髄外植技術は、血小板形成1における初期事象としてラット巨核球細胞質拡張の形成を記述するために、1956年にティエリーとベシスによって最初に開発された。これらの著者らは、位相コントラストと映画技術を用いて、成熟した円形巨核球を、伸びと収縮の動的な動きを示す細胞質拡張を有する「イカ様」血小板細胞細胞への変換を特徴付けた。これらの腕は、腕に沿って、先端に小さな腫れでフィリフォームになるまで徐々に薄くなります。これらの典型的な巨核球伸びは、インビトロおよび液体培地で得られ、固定骨髄で観察される血小板と一定の類似性を有し、そこで巨核球が血液循環2,3に正弦波壁を通って長い伸長を突き出ている。1994年のTPOの発見とクローニングにより、骨髄外植4、5、6に記載のものに似たプロ血小板拡張を形成できる培養物中の巨核球を区別することができた。しかしながら、巨核球成熟は培養条件においてはるかに効率が悪く、特に骨髄成熟した巨核球の広範な内膜網は培養された巨核球において未開発であり、血小板生物新生7,8のメカニズムに関する研究を妨げている。
ここでは、ティエリーとベシスに基づく骨髄外植モデルを、ネイティブ環境で完全に成熟したマウス巨核球のリアルタイムプロ血小板形成に従い、 体外 のアーティファクトや誤解の可能性を回避します。野生型成虫マウスで得られた結果は、巨核球がプロ血小板を拡張する能力、その形態およびプロ血小板の複雑さを示すために提示される。また、巨核球記録工程におけるデータの正確性と堅牢性を確保するための、品質検証のための迅速な定量化戦略も導入します。ここで紹介したプロトコルは、本の章として出版された最新バージョンの方法です 9.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>5 mL syringes</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>SS+05S1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>21-gauge needles</td>
			<td>BD Microlance</td>
			<td>301155</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CaCl2.6H2O</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>21108</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coverwall Incubation Chambers</td>
			<td>Electron Microscopy Sciences</td>
			<td>70324-02</td>
			<td>Depth : 0,2 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEPES</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>H-3375</td>
			<td>pH adjusted to 7.5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human serum albumin</td>
			<td>VIALEBEX</td>
			<td>authorized medication : n&#176; 3400956446995</td>
			<td>20% (200mg/mL -100mL)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KCl</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P9333</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MgCl2.6H2O</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>BVBW8448</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro Cover Glass</td>
			<td>Electron Microscopy Sciences</td>
			<td>72200-40</td>
			<td>22 mm x 55 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope</td>
			<td>Leica Microsystems SA, Westlar, Germany</td>
			<td>DMI8 - 514341</td>
			<td>air lens</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>microscope camera</td>
			<td>Leica Microsystems SA, Westlar, Germany</td>
			<td>K5 CMS GmbH -14401137</td>
			<td>image resolution : 4.2 megapixel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse serum</td>
			<td>BioWest</td>
			<td>S2160-010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S7653</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaH2PO4.H2O</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S9638</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaHCO3</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S5761</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PSG 100x</td>
			<td>Gibco, Life Technologies</td>
			<td>1037-016</td>
			<td>10,000 units/mL penicillin, 10,000 &#956;g/mL streptomycin and 29.2 mg/mL glutamine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Razor blade</td>
			<td>Electron Microscopy Sciences</td>
			<td>72000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sucrose D (+)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>G8270</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

proplatelet formation dynamics of mouse fresh bone marrow explants

巨核代の最後の段階は、成熟した巨核球、いわゆるプロ血小板からの細胞質拡張につながります。多くの体 外- 分化された巨核球を使用してプロ血小板形成について学んできました;しかし、従来の培養系では、骨髄の内部で起こる分化/成熟過程を忠実に再現していないという証拠が増えています。本稿では、1956年にティエリーとベシスが最初に述べた外植法を紹介し、その原生環境で成熟した巨核球を可視化し、潜在的な人工物や誤解を回避する。生骨マロウは、マウスの大腿骨を洗い流すことによって採取され、0.5mmの断面にスライスし、生理学的緩衝液を含む37°Cのインキュベーションチャンバーに入れる。巨核球は、外植周囲で徐々に見えるようになり、ビデオカメラに結合された反転顕微鏡の下で最大6時間観察されます。時間が経つにつれて、巨核球は形状を変化させ、球形を有する細胞もあれば、厚い伸長を発症する細胞や、広範な分岐を伴う多くの薄いプロ血小板を拡張する細胞もある。質的な調査と定量的な調査の両方が行われます。この方法は、多数の巨核球が存在するように単純で再現性があり、速く、そしてそれらの半分が培養マウス巨核球の4日間と比較して6時間でプロ血小板を形成するという利点を有する。変異マウスの研究に加えて、この方法の興味深い応用は、培養で起こり得る分化プロセスを妨げることなく、プロ血小板拡張プロセス上の薬理学的薬剤の簡単な評価である。

定性的な結果。 実験の開始時に、すべての細胞は骨髄セクションで圧縮されます。細胞が外植の周囲にはっきりと見えるようになるのに30分かかります。その後、巨核球は大きなサイズで認識され、その進化は時間の経過とともに(サイズ、形状、動的、プロ血小板拡張および血小板放出)研究することができる(図2A)。小さな巨核球は直径20~30μmで、その核は...

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Proplatelet Formation Dynamics of Mouse Fresh Bone Marrow Explants

ここでは、骨髄外植法について詳述し、サンプル調製から顕微鏡スライド解析まで、それらの生理環境において分化した巨核球がプロ血小板を形成する能力を評価する。

マウスの新鮮な骨髄のプロ血小板形成ダイナミクス

The last stage of megakaryopoiesis leads to cytoplasmic extensions from mature megakaryocytes, the so-called proplatelets. Much has been learned about the ...

この手順の全体的な目的は、マウス巨核球からのプロ血小板の形成をリアルタイムで従い、そのネイティブ環境で成熟した。この方法は、シンプルで再現性が高く、高速であるという利点があります。多くの巨核球を分析し、わずか6時間でプロ血小板の形成を可視化することができ、インビトロのマウス巨核球のように培養の最初の日を待つのはいずに。この方法の興味深い応用は、特にプロ血小板拡張のステップにおいて、医薬治療または遺伝子変異の効果を研究する可能性である。ここでは、インビトロ培養の場合のように、分化プロセスに干渉はありません。このビデオは、骨髄を洗い流し、切断するこれらの重要なステップを確保するのに役立ちます.また、血友病の欠陥の特徴付けに本当に有用である形態と巨核球を分類する方法も説明されています。まず、37°Cでタイロードのバッファを温め、顕微鏡の暖房室をオンにして温度を摂氏37度にします。タイマー、インキュベーションチャンバー、5ミリリットル21ゲージシリンジ、鉗子、カミソリの刃、パスツールピペット、ガラススライド、15ミリリットル遠心チューブなどの必要なすべてのツールを準備します。膝側の大腿骨の開口部に21ゲージの針を導入して、タイロードの緩衝液の2ミリリットルで骨髄を洗い流し、プランジャーをゆっくりと押して無傷の骨髄シリンダーを取り出します。3分リットルのプラスチックピペットを使用して、無傷の骨髄をガラススライドに慎重かつ穏やかに移します。フラッシュ時に圧縮された可能性のある骨髄の端部を切り取ります。その後、巨大核球を損傷しないように鋭利なカミソリの刃を使用して0.5ミリメートルの厚さの薄い横切り部を切断します。プラスチック製のピペットを使用して、Tyrodeのバッファーを含む1ミリリットルチューブに10のセクションを収集します。慎重に13ミリメートルの直径とインキュベーションチャンバーにセクションを転送します。バッファーを吸引し、5%マウス血清で補ったタイロードのバッファーの 30 マイクロリットルにボリュームを調整します。断面を距離に合わせ22 x 55ミリメートルのカバースリップで自己接着室を密封し、気泡の形成を避けるためにカバースリップを傾斜させます。チャンバーを摂氏37度の暖房室に置きます。クロノメーターを開始し、37°Cで6時間実験を実行し、メガカルヨサイトの変換を記録するためにビデオを作ります。30分後、骨髄細胞は、モノ層を形成する外植の周囲に徐々に移動する。1時間のインキュベーションの後、巨核球は大きな大きさおよびポリロブラ核によって識別することができる。3時間の培養後に巨核球の数が増加し、一部は長い拡張を有する。インキュベーションチャンバー内の各セクションをローカライズするマップを描画します。1時間後、各セクションの周囲に巨大なポリロブラ細胞である可視の巨核球を特定し、その位置を図面にプロットします。3 時間と 6 時間後にこの手順を繰り返します。巨核球は、インキュベーションチャンバーの密封後3時間と6時間後に、その形態に従って手動で数え、分類される。それらは小さく、厚い意図を持つ大きい、そしてプロメトレット拡張に分類される。マッピングの助けを借りて、その進化は時間の経過とともに続けることができます。結果は各観測時間における各クラスの割合で表されます。古典的には、周囲に見える巨核球の半分は、野生型マウス骨髄の6時間でプロ血小板を拡張する。丸い巨核球の運命は、それらがプロ血トを形成する方法をイメージするために時間の経過とともに連続画像をキャプチャすることによって続いた。この手順を試みる際に覚えておくべきことは、実験の間、外植を摂氏37度に保つことです。温度が異なって結果が変わる可能性があります。興味深いことに、外植プロトコルは内向的な顕微鏡検査実験の後に使用することができます。結局、骨髄外植の巨核球は自然に蛍光を出し、その挙動を容易に調べることができます。これにより、同じ動物に対して異なる治療を組み合わせ、マウスの数を減らすことが可能になります。結論として、外植法は速く、簡単で、外的なプロ血小板に天然巨核球の容量に関する多くの情報を提供する。結果として生じる質的および定量的な発見は、血栓性の病気の私達の理解の鍵である。生理学的または病理学的文脈で。

Research

JoVE Journal

Biology

Culture of myeloid dendritic cells from bone marrow precursors

骨髄前駆細胞から骨髄樹状細胞の培養

Myeloid dendritic cells (DCs) are frequently used to study the interactions between innate and adaptive immune mechanisms and the early response to ...

Generation of Bone Marrow Derived Murine Dendritic Cells for Use in 2-photon Imaging

2光子イメージングで使用するための骨髄由来マウス樹状細胞の世代

Several methods for the preparation of murine dendritic cells can be found in the literature. Here, we present a method that produces greater than 85% ...

The Preparation of Primary Hematopoietic Cell Cultures From Murine Bone Marrow for Electroporation

エレクトロポレーションのためのマウス骨髄からの一次造血細胞培養の準備

It is becoming increasingly apparent that electroporation is the most effective way to introduce plasmid DNA or siRNA into primary cells. The Gene Pulser ...

Homing of Hematopoietic Cells to the Bone Marrow

骨髄の造血細胞のホーミング

Homing is the phenomenon whereby transplanted hematopoietic cells are able to travel to and engraft or establish residence in the bone marrow.  Various ...

In Vivo 4-Dimensional Tracking of Hematopoietic Stem and Progenitor Cells in Adult Mouse Calvarial Bone Marrow

In Vivo 4-Dimensional Tracking of Hematopoietic Stem and Progenitor Cells in Adult Mouse Calvarial Bone Marrow

成体マウス頭蓋冠骨髄中の造血幹細胞および前駆細胞のin vivo 4次元トラッキングで

Through a delicate balance between quiescence and proliferation, self renewal and production of differentiated progeny, hematopoietic stem cells (HSCs) ...

Osteoclast Derivation from Mouse Bone Marrow

マウス骨髄からの破骨細胞の導出

Osteoclasts are highly specialized cells that are derived from the monocyte/macrophage lineage of the bone marrow. Their unique ability to resorb both the ...

Expression of Fluorescent Fusion Proteins in Murine Bone Marrow-derived Dendritic Cells and Macrophages

マウス骨髄由来の樹状細胞とマクロファージの蛍光融合タンパク質の発現

Dendritic cells and macrophages are crucial cells that form the first line of defense against pathogens. They also play important roles in the initiation ...

Isolation, Purification, and Differentiation of Osteoclast Precursors from Rat Bone Marrow

ラット骨髄からの破骨細胞前駆体の分離・精製・分化

Osteoclasts are large, multinucleated, and bone-resorbing cells of the monocyte-macrophage lineage that are formed by the fusion of monocytes or ...

In Vivo Two-photon Imaging of Megakaryocytes and Proplatelets in the Mouse Skull Bone Marrow

In Vivo Two-photon Imaging of Megakaryocytes and Proplatelets in the Mouse Skull Bone Marrow

イン・ヴィヴォ マウスの頭蓋骨骨髄における巨核球とプロ血小板の2光子イメージング

Platelets are produced by megakaryocytes, specialized cells located in the bone marrow. The possibility to image megakaryocytes in real time and their ...

Flow Cytometry Analysis of Murine Bone Marrow Hematopoietic Stem and Progenitor Cells and Stromal Niche Cells

マウス骨髄造血幹・前駆細胞および間質ニッチ細胞のフローサイトメトリー解析

The bone marrow (BM) is the soft tissue found within bones where hematopoiesis, the process by which new blood cells are generated, primarily occurs. As ...