O.A.-W. is supported by an NIH K08 Clinical Investigator Award (1K08CA160647-01), a U.S. Department of Defense Postdoctoral Fellow Award in Bone Marrow Failure Research (W81XWH-12-1-0041), the Josie Roberston Investigator Program, and a Damon Runyon Clinical Investigator Award with Support from the Evan&#8217;s Foundation.

Todos los animales procedimientos descritos en este protocolo se realizaron de conformidad con las Directrices para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio y fueron aprobados por el Cuidado de Animales y el empleo Comisión Institucional (IACUC) en el Centro de Cáncer Memorial Sloan-Kettering. 1. Aspiración de médula ósea (MO) Las células del Fémur <ol><li> Se anestesia el ratón que se someterá a la aspiración de médula ósea femoral con isoflurano (1-4%), administrado con un vaporizador de precisión. Profundidad de la anestesia debe ser monitoreado cada 5-10 minutos durante todo el procedimiento por la observación de que no hay ningún cambio en la frecuencia respiratoria asociada con la manipulación quirúrgica y / o la oreja, dedo del pie, y de pinzamiento del rabo. La anestesia se indujo con isoflurano y también mantiene durante todo el procedimiento con isoflurano. Una dosis previa al procedimiento preventivo de la buprenorfina a una dosis de 0,05-0,1 mg / kg por vía subcutánea cada 6-12 h se puede utilizar para prevenir el dolor asociado con el procedimiento como un adjUNCT al Carprofeno. </li><li> Aplicar pomada oftálmica a los ojos del ratón después de la inducción de la anestesia para evitar el secado de la córnea. </li><li> La piel es cuidadosamente cortados por un área de piel de aproximadamente 150% mayor que el área de la zona de la aspiración previsto. Piel floja se elimina con una gasa húmeda. Por favor, mantenga el ratón sobre un relleno aislante de agua caliente que circula u otra superficie con control termostático de seguridad para prevenir la hipotermia durante el procedimiento. </li><li> Desinfectar la pierna entera que contiene el fémur, que se someterá a la aspiración con tres conjuntos de matorrales alterna (alternando con ya sea un povidona-yodo (Betadine) o una de clorhexidina (Nolvasan) de fregado y 70% de alcohol isopropílico o 70% de etanol empapado esponjas de gasa). </li><li> Moje un 0,5 ml de tuberculina jeringa (volumen: 0,5 cc; calibre: 27,5 G) con solución salina estéril tamponada con fosfato (PBS), antes de aspirar el BM. Llene la jeringa con 200-500 l de PBS y expulsar inmediatamente a la PBS. Repita este procedimiento 2-3 times. </li><li> Mantenga la inclinación de la tibia del fémur empujando la tibia, ya sea con el dedo anular o el dedo meñique. Confirme que un plano anestésico adecuado se ha alcanzado. La jeringa se lleva a cabo utilizando el pulgar y el dedo índice. Esto permite que los cóndilos a estar expuestos y facilita la inserción de la aguja. </li><li> Después de humedecer la jeringa, insertar la aguja a través del tendón rotuliano de manera que la aguja está alojada de forma segura entre los dos cóndilos del fémur. Por la celebración de la diáfisis cerca de la epífisis del fémur con el pulgar y el dedo índice, la aguja se inserta en el eje del fémur fácilmente. </li><li> Girar la aguja hacia fuera y hacia arriba de manera que es paralelo con el eje del fémur. Esta acción facilita la recuperación de los contenidos de la médula ósea del eje del fémur. </li><li> Gire la aguja hacia la derecha y hacia la izquierda mientras empuja lentamente en la cavidad medular femoral. Confirmar la colocación correcta de la aguja moviendo suavemente el SYRinge lateralmente. </li><li> Tire suavemente el émbolo de la aguja hacia atrás, creando una presión negativa, mientras se mueve la aguja de un lado a otro dentro de la cavidad del BM. Nota: El volumen de aspirado de BM será de aproximadamente 5 l que típicamente corresponde a 0,4-0,8 x 10 6 células mononucleares. El éxito de aspiración será confirmada visualmente por la aparición de sangre en la parte superior de la aguja en la base de la jeringa. Si no hay sangre se ve en la jeringa es probable que un fragmento de hueso o tejido pequeña se ha quedado atascado en la aguja. Esto puede ser retirado de la aguja moviendo el émbolo hacia arriba y hacia abajo en PBS (esta es una razón por la jeringa debe ser previamente llenada con PBS antes de aspirar el BM). Si el tejido no puede ser desalojado de la jeringa, use una nueva aguja y jeringa (de nuevo mojar la jeringa con 200-500 l de PBS). </li><li> Una vez que BM se aspira con éxito del fémur, retire la aguja y la jeringa del fémur y el ratón. </li><li> Mueva aspirado BM a un pr tubo de microcentrífugaefilled con 500 l de PBS. Para la mayoría de las aplicaciones, las células de la MO entonces deben mantenerse en hielo hasta su procesamiento posterior, si es posible. </li><li> Tras la finalización del procedimiento, administrar analgésico con carprofeno 5 mg / kg por vía subcutánea. A continuación, retire del ratón de la anestesia y colocar en un cojín calentado hasta que se recupere completamente. NOTA: No debe haber ninguna complicación o sufrimiento experimentado tras el procedimiento de aspiración si se hace correctamente. </li><li> Antes de devolver los ratones con el área de vivienda, aseguran que son capaces de deambular y llegar a los alimentos y el agua. Observar los ratones en busca de signos de malestar o procedimiento después de la infección en la siguiente 24 horas. Las señales incluyen: sangrado constante, anemia, letargo. Si alguno de estos síntomas son vistos después del procedimiento, el animal (s) debe ser sacrificado. Nota: la aspiración BM / muestreo se puede repetir, pero la repetición del procedimiento se debe realizar en el fémur opuesto para evitar traumatismos repetidos en la misma pierna. Hay poca información disponible sobre la frequency que la aspiración BM se puede realizar. Aspiración de médula ósea femoral generalmente se repite con más frecuencia de cada 2 semanas. </li></ol> 2. Evaluación del contenido celular en células de aspirado BM <ol><li> Precipitar las células recuperadas de BM aspiración y colocar en un tubo de microcentrífuga por centrifugación a 300 g durante 5 min a 4 ° C o RT. </li><li> Aspirar el sobrenadante y luego resuspender el sedimento en 500 l de ACK sangre roja tampón de lisis celular (&quot;amonio-cloruro de potasio&quot; tampón de lisis). </li><li> Se incuban las células en tampón de lisis de glóbulos rojos durante 10 min y a continuación, añadir 1 ml de PBS y centrifugar la mezcla de nuevo a 300 xg durante 5 min a 4 º C o temperatura ambiente. Nota: El pellet lisado de glóbulos rojos ahora consiste en células mononucleares de BM. Estos pueden ser resuspendidas para la tinción de FACS, el recuento de células, trasplante, análisis de citospina y / o cualquier otro uso (tal como se utilizarían las células BM recogidas de ratones sacrificados). </li></ol>

<ol>
	<li>Sundberg, R., Hodgson, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aspiration+of+bone+marrow+in+laboratory+animals.">Aspiration of bone marrow in laboratory animals.</a> Blood. 4, 557-561 (1949).</li><li>Schmitz, M., Bourquin, J. -. P., Bornhauser, B. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alternative+technique+for+intrafemoral+injection+and+bone+marrow+sampling+in+mouse+transplant+models.">Alternative technique for intrafemoral injection and bone marrow sampling in mouse transplant models.</a> Leukemia &amp; lymphoma. 52, 1806-1808 (2011).</li><li>Warner, J. 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=Direct+evidence+for+cooperating+genetic+events+in+the+leukemic+transformation+of+normal+human+hematopoietic+cells.">Direct evidence for cooperating genetic events in the leukemic transformation of normal human hematopoietic cells.</a> Leukemia. 19, 1794-1805 (2005).</li><li>Chiu, P. P., Jiang, H., Dick, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Leukemia-initiating+cells+in+human+T-lymphoblastic+leukemia+exhibit+glucocorticoid+resistance.">Leukemia-initiating cells in human T-lymphoblastic leukemia exhibit glucocorticoid resistance.</a> Blood. 116, 5268-5279 (2010).</li><li>Guan, Y., Gerhard, B., Hogge, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection,+isolation,+and+stimulation+of+quiescent+primitive+leukemic+progenitor+cells+from+patients+with+acute+myeloid+leukemia+(AML).">Detection, isolation, and stimulation of quiescent primitive leukemic progenitor cells from patients with acute myeloid leukemia (AML).</a> Blood. 101, 3142-3149 (2003).</li><li>Nolta, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+gold+standard+improves:+a+better+assay+for+HSCs.">The gold standard improves: a better assay for HSCs.</a> Blood. 106, 1141-1142 (2005).</li><li>Kiel, M. 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=SLAM+family+receptors+distinguish+hematopoietic+stem+and+progenitor+cells+and+reveal+endothelial+niches+for+stem+cells.">SLAM family receptors distinguish hematopoietic stem and progenitor cells and reveal endothelial niches for stem cells.</a> Cell. 121, 1109-1121 (2005).</li><li>Purton, L., Scadden, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Limiting+factors+in+murine+hematopoietic+stem+cell+assays.">Limiting factors in murine hematopoietic stem cell assays.</a> Cell stem cell. 1, 263-270 (2007).</li><li>Dykstra, B., 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=Long-term+propagation+of+distinct+hematopoietic+differentiation+programs+in+vivo.">Long-term propagation of distinct hematopoietic differentiation programs in vivo.</a> Cell stem cell. 1, 218-229 (2007).</li><li>Jordan, C., Lemischka, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clonal+and+systemic+analysis+of+long-term+hematopoiesis+in+the+mouse.">Clonal and systemic analysis of long-term hematopoiesis in the mouse.</a> Genes &amp; development. 4, 220-232 (1990).</li><li>Challen, 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=Dnmt3a+is+essential+for+hematopoietic+stem+cell+differentiation.">Dnmt3a is essential for hematopoietic stem cell differentiation.</a> Nature genetics. 44, 23-31 (2012).</li><li>Hess, D. 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=Selection+based+on+CD133+and+high+aldehyde+dehydrogenase+activity+isolates+long-term+reconstituting+human+hematopoietic+stem+cells.">Selection based on CD133 and high aldehyde dehydrogenase activity isolates long-term reconstituting human hematopoietic stem cells.</a> Blood. 107, 2162-2169 (2006).</li><li>Mazurier, F., Doedens, M., Gan, O. I., Dick, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+myeloerythroid+repopulation+after+intrafemoral+transplantation+of+NOD-SCID+mice+reveals+a+new+class+of+human+stem+cells.">Rapid myeloerythroid repopulation after intrafemoral transplantation of NOD-SCID mice reveals a new class of human stem cells.</a> Nat Med. 9, 959-963 (2003).</li></ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

De serie aspiración BM es un procedimiento de rutina crítica para investigación clínica de los trastornos hematológicos en seres humanos. La capacidad de realizar un muestreo en serie análoga de BM en ratones para la caracterización de la composición celular y componentes de la BM a lo largo de largos experimentos es también muy valiosa. Este procedimiento es útil para la caracterización de HSPC de sin sacrificar el ratón, sino también para detectar la presencia de tipos de células adicionales en el BM en casos en los que el contenido de la sangre periférica pueden no ser el reflejo de las células que residen en la BM. De serie aspiración BM se ha usado muy efectivamente para este fin más adelante en el seguimiento de la presencia de células humanas en ratones inmunodeficientes xenoinjertados por ejemplo 3. Dado que 0,4-0,8 x 10 6 células se recuperan típicamente con cada aspiración BM, estas células se pueden utilizar para un número de propósitos incluyendo análisis citológico (Figura 1A), de diámetrocitometría de flujo gnóstico (Figura 1B), la separación de flujo citométrico de células seguido por el uso adicional aguas abajo de células clasificadas incluyendo el cultivo de las células (Figura 1C), la extracción de ácido nucleico, la extracción de proteínas para los ensayos dirigidos a la caracterización proteómica del número de células limitados, y aún más el trasplante células de extraído. Al mismo tiempo, es importante tener en cuenta que el número de las HSC recuperados en cada aspiración femoral está limitado por el número total de células recuperadas en este procedimiento. Por ejemplo, teniendo en cuenta la definición de las HSC como Sca1 de linaje negativo + cKit + CD150 + CD48-CD244-células, la frecuencia de las CMH es de aproximadamente 10 HSCs/100, 000 células 7. Basado en esta frecuencia, se espera que aproximadamente el 40-80 CMH para ser recuperado con cada procedimiento de aspiración. También, como se señala en la Figura 1C, la frecuencia de TSI y células progenitoras es inferior, aunque no alcanzó significación estadística, en Marro huesow células obtenidas a través de la aspiración de la médula ósea del fémur en comparación con la cosecha de médula ósea convencional. Creemos que esta disminución relativa de LSK y frecuencia progenitor visto con la aspiración en relación con la cosecha de la médula ósea quirúrgica está relacionada con la contaminación con sangre periférica que ocurre con la aspiración de médula ósea femoral. Deben tenerse en cuenta Estas limitaciones de aspiración de médula ósea femoral en la evaluación de las poblaciones de células raras en la médula ósea. Una nota adicional es que hemos llevado a cabo por lo general este procedimiento en ratones de 6 semanas de edad o más. Creemos que este procedimiento sería cada vez más difícil técnicamente con los ratones de menos de 6 semanas de edad. Esta técnica también es muy adecuado para evaluar el quimerismo de la BM a diferencia de la sangre periférica en el contexto de un experimento de reconstitución competitiva en curso. En estos ensayos, el potencial funcional de HSC a partir de un conjunto experimental de ratones se prueba con un conjunto conocido número de HSC y# 8217; s con siendo la lectura quimerismo sangre periférica, así como quimerismo de HSC (véase la revisión de Purton et al 8.). El quimerismo de la sangre periférica puede contrastar desde el quimerismo en el BM, si las perturbaciones que afectan a la hematopoyéticas resultado compartimento de células madre en la alteración de la diferenciación de HSPC de convertirse en células sanguíneas circulantes maduros. Dado que la hematopoyesis definitiva no se ha establecido hasta por lo menos 16 semanas después del trasplante 9 y que quimerismo pueden cambiar después de periodos incluso más largos de tiempo 10, técnicas que faciliten el acceso anterior al compartimiento de HSPC tal como se ilustra aquí pueden ser particularmente útiles. En un ejemplo reciente, el trasplante de células de la MO competitiva de los ratones con deleción homocigótica postnatal de Dnmt3a por Challen et al. Revelaron reducida quimerismo de ratones Dnmt3a nulos en la sangre periférica, sino un aumento paradójico de HSC quimerismo de Dnmt3aNulo de HSC en el BM 11. Este resultado es indicativo de un defecto de diferenciación de Dnmt3a - / - HSC de pesar de un aumento en la auto-renovación. Por otra parte, este resultado se observó sólo en el sacrificio temporizada de ratones trasplantados receptores en experimentos de trasplante competitivos de serie a intervalos de cada 16 semanas. Por lo tanto los ensayos que permiten la toma de muestras de células BM en paralelo con la sangre periférica sin necesidad de sacrificio de los ratones y que permite la observación continua de los ratones son muy útiles. Como se mencionó anteriormente, la técnica mostrada aquí es similar a la técnica utilizada para la inyección intrafemoral directamente en el espacio de la cavidad ósea de ratones 2,3. Intrafemoral inyección directa ha demostrado ser muy útil para facilitar los estudios de xenoinjertos humanos en ratones en los que se ha demostrado que proporcionan una mejor injerto en comparación directa con la inyección intravenosa 6,12,13. Esta técnica aún se permitiráed para la identificación de la clase hasta ahora desconocida de poblar rápidamente las CMH humanas. Actualmente no se sabe si el muestreo repetido de la BM en ratones a través de la misma fémur influye en la composición celular de la BM o el número de células de la médula recuperados con aspiraciones repetidas. Por otra parte, no se conoce la cantidad mínima de tiempo conveniente para llevar a cabo procedimientos de aspiración de la repetición de la misma fémur. Al realizar las aspiraciones de médula ósea femoral repetidas en el mismo ratón, alternar el fémur utilizado para BM aspiración y realizar aspirados BM de serie a intervalos de&gt; 2 semanas. Otros esfuerzos se centraron en la comprensión de los efectos potenciales, en su caso, de procedimientos de aspiración de serie femorales BM en ratones a intervalos específicos en los tipos y el número de células recuperadas de BM o la arquitectura de la BM se necesitan.

All blood cells are derived from hematopoietic stem cells (HSCs). Procedures which allow access to the bone marrow (BM), the site of the vast majority of HSC&#8217;s in mice and men, without requiring sacrifice of animals, provide a resource to monitor the source of hematopoiesis serially. The overall goal of the procedure described here is to provide a detailed protocol for the sampling of BM cells from the femur of live mice which provides material representative of the cells which would be retrieved by conventional harvest of BM cells through sacrifice of the mice. The advantage of this procedure over conventional harvest of BM cells is that this procedure does not require the sacrifice of mice and therefore allows for longitudinal study of the bone marrow compartment of mice over time. 
Although this murine bone marrow aspiration procedure has been used in a number of studies and described previously (see Sundberg et al. for a historical review1), formal step-by-step procedures illustrating this technique have not been previously published. This protocol enables routine serial sampling of the BM for purposes such as assessing engraftment in the BM of cells exogenously introduced into the mouse (as would be done in xenograft studies for instance2,3), analysis of chimerism in the BM for comparison with that of the peripheral blood (where results are not necessarily congruent), monitoring the abundance of specific cell types normally enriched in the marrow such as hematopoietic stem and progenitor cells, and retrieval of BM cells for ex vivo culture and/or transplantation. In addition, evaluation of marrow contents may be very useful in murine models of hematological disease as aspiration is helpful in assessing hematological disease burden at time points when disease may not be evident in the peripheral blood3-5. Moreover, this technique may be used to evaluate response of hematologic disease in the marrow to drugs administered in therapeutic studies. Thus, the procedure described here is ideal for investigators wishing to obtain access to bone marrow hematopoietic cells from mice for cytological analysis, flow cytometric analysis, in vitro culturing, and/or in vivo transplantation studies without requiring sacrifice or harm to the mice. 
The protocol for sampling of BM described here is quite similar to the technique used for intra-femoral injection of material directly into the marrow cavity3,6. The key difference being that this protocol details the procedure for removal of cells from the marrow as opposed to instilling material directly into the marrow cavity space as is done with intrafemoral injection.

<table><tbody><tr><td>PBS</td><td>PAA</td><td>H15-002</td><td></td></tr><tr><td>Bovine serum albumin</td><td>PAA</td><td>K41-001</td><td></td></tr><tr><td>ACK lysis buffer</td><td>Homemade</td><td></td><td>in 1 L. Adjust pH 7.2 ~ 7.4 and filter sterile with 0.22 &amp;mu;m vacuum filter.</td></tr><tr><td>8.3 g Ammonium chloride</td><td>Fisher Scientific</td><td>A661-500</td><td></td></tr><tr><td>1 g Potassium bicarbonate</td><td>Fisher Scientific</td><td>P184-500</td><td></td></tr><tr><td>200 &amp;mu;l 0.5 M EDTA pH 8</td><td>Gibco</td><td>15575-038</td><td></td></tr><tr><td>RPMI 1640</td><td>PAA</td><td>E15-842</td><td></td></tr><tr><td>0.5 ml Tuberculin syringe 27.5 G</td><td>Becton Dickinson</td><td>305620</td><td></td></tr><tr><td>Sterile cell strainer 70 &amp;mu;m</td><td>Fisher Scientific</td><td>22363548</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane, USP</td><td>Attane</td><td>NDC:66794-014-25</td><td></td></tr><tr><td>Blunt-end needle</td><td>Stemcell Technologies</td><td>28110</td><td></td></tr><tr><td>PrecisionGlide needle 23 G</td><td>Becton Dickinson</td><td>305193</td><td></td></tr><tr><td>3 ml Syringe Luer-Lok tip</td><td>Becton Dickinson</td><td>309657</td><td></td></tr><tr><td>Non-tissue culture treated plate, 6 Well</td><td>Becton Dickinson</td><td>351146</td><td></td></tr><tr><td>12 x 75 mm 5 ml tubes&amp;nbsp;</td><td>Becton Dickinson</td><td>352054</td><td>FACS staining</td></tr><tr><td>12 x 75 mm 5 ml tubes with cell-strainer cap</td><td>Becton Dickinson</td><td>352235</td><td>FACS staining</td></tr><tr><td>NK1.1 APC-Cy7</td><td>Biolegend</td><td>108723</td><td></td></tr><tr><td>CD11b APC-Cy7</td><td>Biolegend</td><td>101225</td><td></td></tr><tr><td>CD45R (B220) APC-Cy7</td><td>Biolegend</td><td>103223</td><td></td></tr><tr><td>CD3 APC-Cy7</td><td>Biolegend</td><td>100222</td><td></td></tr><tr><td>Ly-6G and Ly-6C (Gr-1) APC-Cy7</td><td>Biolegend</td><td>108423</td><td></td></tr><tr><td>Ter119 APC-Cy7</td><td>Biolegend</td><td>116223</td><td></td></tr><tr><td>CD19 APC-Cy7</td><td>Biolegend</td><td>302217</td><td></td></tr><tr><td>CD4 APC-Cy7</td><td>BioLegend</td><td>317417</td><td></td></tr><tr><td>CD117 (c-KIT) PE</td><td>BioLegend</td><td>105808</td><td></td></tr><tr><td>Ly-6A/E (Sca-1) PE-Cy7</td><td>Biolegend</td><td>122513</td><td></td></tr><tr><td>CD34 APC</td><td>Biolegend</td><td>128612</td><td></td></tr><tr><td>CD16/32 e450</td><td>eBioscience</td><td>48-0161-82</td><td></td></tr><tr><td>DAPI (4&amp;prime;,6-Diamidino-2-phenylindole dihydrochloride)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>32670</td><td></td></tr><tr><td>MethoCult GF M3434</td><td>STEMCELLTECHNOLOGIES</td><td>3434</td><td>For methocellulose culture</td></tr><tr><td>Carprofen</td><td>Crescent Chemical Company</td><td>C11045850</td><td>1 dose (5mg/kg)&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Flow cytometer, LSRFortessa</td><td>Becton Dickinson</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Puralube vet ointment (sterile petrolatum ophthalmic ointment)</td><td>Dechra-US</td><td>17033-211-38</td><td></td></tr></tbody></table>

femoral bone marrow aspiration in live mice

Serial sampling of the cellular composition of bone marrow (BM) is a routine procedure critical to clinical hematology. This protocol describes a detailed step-by-step technical procedure for an analogous procedure in live mice which allows for serial characterization of cells present in the BM. This procedure facilitates studies aimed to detect the presence of exogenously administered cells within the BM of mice as would be done in xenograft studies for instance. Moreover, this procedure allows for the retrieval and characterization of cells enriched in the BM such as hematopoietic stem and progenitor cells (HSPCs) without sacrifice of mice. Given that the cellular composition of peripheral blood is not necessarily reflective of proportions and types of stem and progenitor cells present in the marrow, procedures which provide access to this compartment without requiring termination of the mice are very helpful. The use of femoral bone marrow aspiration is illustrated here for cytological analysis of marrow cells, flow cytometric characterization of the hematopoietic stem/progenitor compartment, and culture of sorted HSPCs obtained by femoral BM aspiration compared with conventional marrow harvest.

Femoral BM aspiración de un ratón C57/B6 vivo se utilizó para obtener células mononucleares de BM seguido de la cosecha BM convencional del mismo ratón después del sacrificio. Células mononucleares BM obtenidos por los dos métodos fueron analizadas mediante (1) el análisis citológico de células de la MO, (2) determinar la frecuencia relativa de células madre / progenitoras hematopoyéticas (HSPCs), y (3) el cultivo ex vivo de HSPCs ordenados. En el experimento, Sca1 de linaje negativo última + c-KIT + células (TSI) fueron ordenados a partir de células mononucleares obtenidas por la BM aspiración así como de la cosecha BM convencional. 150 células LSK obtenidos por cada método se sembraron en medios semi-sólidos de metilcelulosa que contienen citoquinas-mieloides eritroide durante 7 días en duplicado técnica. Los datos mostrados en la Figura 1 A, B ilustra que los tipos y proporciones similares de células a granel y HSPCs fueron vistos por morfológica y análisis citométrico de flujo utilizando ya sea la aspiración BM femoral o de la cosecha BM convencional. Con el fin de determinar cuantitativamente el porcentaje de TSI y células progenitoras mieloides visto con la cosecha de médula ósea convencional frente a la aspiración de médula ósea del fémur, se comparó el porcentaje de LSK y MP subpoblaciones como una frecuencia de células vivas totales en 3 aspiraciones independientes y cosechas ósea convencionales. Estos datos, que se muestra en la Figura 1C, revela una disminución en LSK y MP subpoblaciones de la médula ósea recogidos por aspiración del fémur en comparación con la cosecha de médula ósea convencional (aunque esta diferencia no fue estadísticamente significativa para cualquier población). Clasificación de células LSK seguido por cultivo ex vivo en metilcelulosa resultó en números de colonias y tipos de células obtenidos por aspiración de médula ósea femoral y la cosecha BM convencional similar (como se muestra en la Figura 1D). Los tipos de colonias observadas y enumerados incluyen CFU-GEMM (el de granulocitos, eritrocitos, monocitos, megakaryunidad ocyte formadoras de colonias), CFU-GM (granulocitos, monocitos unidad formadora de colonias) y BFU-E (eritroide explosión de formación de unidad). <img alt="Figura 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51660/51660fig1highres.jpg" width="500" /> Figura 1. Médula ósea femoral (BM) de aspiración en los ratones vivos para facilitar el examen de los contenidos de médula sin sacrificio de los ratones. (A) Wright Giemsa tiñe cytospins de células mononucleares obtenidas a través de BM aspiración de ratones vivos. Aproximadamente 0,4-0,8 x 10 6 células mononucleares se pueden obtener en cada aspiración femoral individual. Aquí se presentan de médula típicamente contenidos de tipo salvaje de 6 semanas de edad ratones C57/B6 obtenidos por aspiración BM femoral (derecha) frente al convencional de aislamiento de células BM a través del sacrificio de los ratones (izquierda) (barra de escala representa 10 micras). (B) Femoral BM aspiración proporciona un número adecuado de células para evaluarción del compartimiento madre / progenitoras hematopoyéticas como se ilustra aquí (Derecha: células de BM aspirado; izquierda: células obtenidas por extracción de médula ósea de ratones sacrificado). Células de linaje negativo Sca-1 + c-KIT + (TSI) que contiene células madre hematopoyéticas, así como de linaje negativo Sca-1-c-KIT + progenitores mieloides y sus subtipos definidos por CD34 y expresión FcγR se analizaron (puerta de los padres vive , células de linaje negativo). Los porcentajes mostrados se refieren a porcentaje de células dentro de la puerta. (C) Cuantificación de TSI (células, () células MP progenitoras mieloides, células progenitoras mieloides comunes (de linaje negativo Sca-1-c-KIT + CD34 + FcγR intermedio +), células progenitoras de granulocitos y macrófagos células progenitoras-megacariocitos eritroide (linaje negativa Sca-1-c-KIT + CD34-FcγR-), como una frecuencia de células vivas de la cosecha ósea convencional (n (linaje negativo Sca-1-c-KIT + CD34 + FcγR +), y = 3) y aspiración de médula ósea femoral (n = 3). Las barras de error representan las normas deÓ NDELAPOBREZA. (D) fotografías representativas de ensayo de colonias de metilcelulosa resultados una semana después de la galjanoplastia de 150 células LSK en mieloide / eritroide contiene metilcelulosa (arriba) y los números y tipos de colonias observadas utilizando células LSK de cada método. Los tipos de colonias observadas y enumerados incluyen CFU-GEMM (el de granulocitos, eritrocitos, monocitos, megacariocitos unidad formadora de colonias), CFU-GM (el de granulocitos, monocitos unidad formadora de colonia), y BFU-E (eritroide unidad de formación de ráfaga). <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/51660/51660fig1highres.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>

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Femoral Bone Marrow Aspiration in Live Mice

This protocol describes a procedure for serial sampling of femoral bone marrow (BM) without requiring the sacrifice of mice. This procedure facilitates longitudinal studies of the BM composition of mice over time and provides serial access to cells within the BM for ex vivo and transplantation studies.

Femoral Aspiración de médula ósea en ratones vivos

Serial sampling of the cellular composition of bone marrow (BM) is a routine procedure critical to clinical hematology. This protocol describes a detailed ...

femoral-bone-marrow-aspiration-in-live-mice

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Medicine

37.8K vistas.  Memorial Sloan-Kettering Cancer Center. This protocol describes a procedure for serial sampling of femoral bone marrow (BM) without requiring the sacrifice of mice. This procedure facilitates longitudinal studies of the BM composition of mice over time and provides serial access to cells within the BM for ex vivo and transplantation studies.

Video: Femoral Bone Marrow Aspiration in Live Mice

Automated Quantification of Hematopoietic Cell &#8211; Stromal Cell Interactions in Histological Images of Undecalcified Bone

Confocal microscopy is the method of choice for the analysis of localization of multiple cell types within complex tissues such as the bone marrow. However, the analysis and quantification of cellular localization is difficult, as in many cases it relies on manual counting, thus bearing the risk of introducing a rater-dependent bias and reducing interrater reliability. Moreover, it is often difficult to judge whether the co-localization between two cells results from random positioning, especially when cell types differ strongly in the frequency of their occurrence. Here, a method for unbiased quantification of cellular co-localization in the bone marrow is introduced. The protocol describes the sample preparation used to obtain histological sections of whole murine long bones including the bone marrow, as well as the staining protocol and the acquisition of high-resolution images. An analysis workflow spanning from the recognition of hematopoietic and non-hematopoietic cell types in 2-dimensional (2D) bone marrow images to the quantification of the direct contacts between those cells is presented. This also includes a neighborhood analysis, to obtain information about the cellular microenvironment surrounding a certain cell type. In order to evaluate whether co-localization of two cell types is the mere result of random cell positioning or reflects preferential associations between the cells, a simulation tool which is suitable for testing this hypothesis in the case of hematopoietic as well as stromal cells, is used. This approach is not limited to the bone marrow, and can be extended to other tissues to permit reproducible, quantitative analysis of histological data.

A strategy to quantitatively analyze histological data in the bone marrow is presented. Confocal microscopy of fluorescently labeled cells in tissue sections results in 2-dimensional images, which are automatically analyzed. Co-localization analyses of different cell types are compared to data from simulated images, giving quantitative information about cellular interactions.

Automatizado Cuantificación de células hematopoyéticas - Interacciones de células del estroma en histológicas Imágenes de descalcificados Hueso

Confocal microscopy is the method of choice for the analysis of localization of multiple cell types within complex tissues such as the bone marrow. ...

Investigación

Biología del Desarrollo

Combining Intravital Fluorescent Microscopy (IVFM) with Genetic Models to Study Engraftment Dynamics of Hematopoietic Cells to Bone Marrow Niches

Increasing evidence indicates that normal hematopoiesis is regulated by distinct microenvironmental cues in the BM, which include specialized cellular niches modulating critical hematopoietic stem cell (HSC) functions1,2. Indeed, a more detailed picture of the hematopoietic microenvironment is now emerging, in which the endosteal and the endothelial niches form functional units for the regulation of normal HSC and their progeny3,4,5. New studies have revealed the importance of perivascular cells, adipocytes and neuronal cells in maintaining and regulating HSC function6,7,8. Furthermore, there is evidence that cells from different lineages, i.e. myeloid and lymphoid cells, home and reside in specific niches within the BM microenvironment. However, a complete mapping of the BM microenvironment and its occupants is still in progress.
Transgenic mouse strains expressing lineage specific fluorescent markers or mice genetically engineered to lack selected molecules in specific cells of the BM niche are now available. Knock-out and lineage tracking models, in combination with transplantation approaches, provide the opportunity to refine the knowledge on the role of specific &#34;niche&#34; cells for defined hematopoietic populations, such as HSC, B-cells, T-cells, myeloid cells and erythroid cells. This strategy can be further potentiated by merging the use of two-photon microscopy of the calvarium. By providing in vivo high resolution imaging and 3-D rendering of the BM calvarium, we can now determine precisely the location where specific hematopoietic subsets home in the BM and evaluate the kinetics of their expansion over time. Here, Lys-GFP transgenic mice (marking myeloid cells)9 and RBPJ knock-out mice (lacking canonical Notch signaling)10 are used in combination with IVFM to determine the engraftment of myeloid cells to a Notch defective BM microenvironment.

Combining Intravital Fluorescent Microscopy IVFM with Genetic Models to Study Engraftment Dynamics of Hematopoietic Cells to Bone Marrow Niches

Intravital fluorescence microscopy (IVFM) of the calvarium is applied in combination with genetic animal models to study the homing and engraftment of hematopoietic cells into bone marrow (BM) niches.

Combina la microscopia Intravital fluorescente (IVFM) con modelos genéticos para estudiar dinámica del Engraftment de células hematopoyéticas a nichos de la médula ósea

Increasing evidence indicates that normal hematopoiesis is regulated by distinct microenvironmental cues in the BM, which include specialized cellular ...

Models of Bone Metastasis

Bone metastases are a common occurrence in several malignancies, including breast, prostate, and lung. Once established in bone, tumors are responsible for significant morbidity and mortality1. Thus, there is a significant need to understand the molecular mechanisms controlling the establishment, growth and activity of tumors in bone. Several in vivo models have been established to study these events and each has specific benefits and limitations. The most commonly used model utilizes intracardiac inoculation of tumor cells directly into the arterial blood supply of athymic (nude) BalbC mice. This procedure can be applied to many different tumor types (including PC-3 prostate cancer, lung carcinoma, and mouse mammary fat pad tumors); however, in this manuscript we will focus on the breast cancer model, MDA-MB-231. In this model we utilize a highly bone-selective clone, originally derived in Dr. Mundy's group in San Antonio2, that has since been transfected for GFP expression and re-cloned by our group3. This clone is a bone metastatic variant with a high rate of osteotropism and very little metastasis to lung, liver, or adrenal glands. While intracardiac injections are most commonly used for studies of bone metastasis2, in certain instances intratibial4 or mammary fat pad injections are more appropriate. Intracardiac injections are typically performed when using human tumor cells with the goal of monitoring later stages of metastasis, specifically the ability of cancer cells to arrest in bone, survive, proliferate, and establish tumors that develop into cancer-induced bone disease. Intratibial injections are performed if focusing on the relationship of cancer cells and bone after a tumor has metastasized to bone, which correlates roughly to established metastatic bone disease. Neither of these models recapitulates early steps in the metastatic process prior to embolism and entry of tumor cells into the circulation. If monitoring primary tumor growth or metastasis from the primary site to bone, then mammary fat pad inoculations are usually preferred; however, very few tumor cell lines will consistently metastasize to bone from the primary site, with 4T1 bone-preferential clones, a mouse mammary carcinoma, being the exception 5,6.
This manuscript details inoculation procedures and highlights key steps in post inoculation analyses. Specifically, it includes cell culture, tumor cell inoculation procedures for intracardiac and intratibial inoculations, as well as brief information regarding weekly monitoring by x-ray, fluorescence and histomorphometric analyses.

Animal models are frequently utilized to study cancer metastasis to bone. In this protocol we will describe two common methods of tumor inoculation for bone metastasis studies and briefly describe some of the analyses utilized to monitor and quantify these models.

Los modelos de metástasis en los huesos

Bone metastases are a common occurrence in several malignancies, including breast, prostate, and lung. Once established in bone, tumors are responsible ...

Medicina

Tracking Mouse Bone Marrow Monocytes In Vivo

Real time multiphoton imaging provides a great opportunity to study cell trafficking and cell-to-cell interactions in their physiological 3-dimensionnal environment. Biological activities of immune cells mainly rely on their motility capacities. Blood monocytes have short half-life in the bloodstream; they originate in the bone marrow and are constitutively released from it. In inflammatory condition, this process is enhanced, leading to blood monocytosis and subsequent infiltration of the peripheral inflammatory tissues. Identifying the biomechanical events controlling monocyte trafficking from the bone marrow towards the vascular network is an important step to understand monocyte physiopathological relevance. We performed in vivo time-lapse imaging by two-photon microscopy of the skull bone marrow of the Csf1r-Gal4VP16/UAS-ECFP (MacBlue) mouse. The MacBlue mouse expresses the fluorescent reporters enhanced cyan fluorescent protein (ECFP) under the control of a myeloid specific promoter 1, in combination with vascular network labelling. We describe how this approach enables the tracking of individual medullar monocytes in real time to further quantify the migratory behaviour within the bone marrow parenchyma and the vasculature, as well as cell-to-cell interactions. This approach provides novel insights into the biology of the bone marrow monocyte subsets and allows to further address how these cells can be influenced in specific pathological conditions.

Tracking Mouse Bone Marrow Monocytes In Vivo

Monocytes are key regulators of innate immunity and play a critical role in the renewal of the peripheral mononuclear phagocytic system and in case of inflammation. This manuscript describes the procedure of real time imaging of the mouse calvaria bone marrow to study the monocyte mobilisation mechanism.

Seguimiento de médula ósea de ratón monocitos<em&gt; En Vivo</em

Real time multiphoton imaging provides a great opportunity to study cell trafficking and cell-to-cell interactions in their physiological 3-dimensionnal ...

Inmunología e Infección

Aislamiento y caracterización del microambiente de la médula ósea en neoplasias mieloides

Identifying Bone Marrow Microenvironmental Populations in Myelodysplastic Syndrome and Acute Myeloid Leukemia

The bone marrow microenvironment consists of distinct cell populations, such as mesenchymal stromal cells, endothelial cells, osteolineage cells, and fibroblasts, which provide support for hematopoietic stem cells (HSCs). In addition to supporting normal HSCs, the bone marrow microenvironment also plays a role in the development of hematopoietic stem cell disorders, such as myelodysplastic syndromes (MDS) and acute myeloid leukemia (AML). MDS-associated mutations in HSCs lead to a block in differentiation and progressive bone marrow failure, especially in the elderly. MDS can often progress to therapy-resistant AML, a disease characterized by a rapid accumulation of immature myeloid blasts. The bone marrow microenvironment is known to be altered in patients with these myeloid neoplasms. Here, a comprehensive protocol to isolate and phenotypically characterize bone marrow microenvironmental cells from murine models of myelodysplastic syndrome and acute myeloid leukemia is described. Isolating and characterizing changes in the bone marrow niche populations can help determine their role in disease initiation and progression and may lead to the development of novel therapeutics targeting cancer-promoting alterations in the bone marrow stromal populations.

Autor destacado: Análisis del microambiente de la médula ósea en neoplasias hematológicas malignas murinas 

Here a detailed protocol to isolate and characterize bone marrow microenvironmental populations from murine models of myelodysplastic syndromes and acute myeloid leukemia is presented. This technique identifies changes in the non-hematopoietic bone marrow niche, including the endothelial and mesenchymal stromal cells, with disease progression.

Identificación de poblaciones microambientales de médula ósea en el síndrome mielodisplásico y la leucemia mieloide aguda

The bone marrow microenvironment consists of distinct cell populations, such as mesenchymal stromal cells, endothelial cells, osteolineage cells, and ...

Investigación sobre el cáncer

Femur Window Chamber Model for In Vivo Cell Tracking in the Murine Bone Marrow

Bone marrow is a complex organ that contains various hematopoietic and non-hematopoietic cells. These cells are involved in many biological processes, including hematopoiesis, immune regulation and tumor regulation. Commonly used methods for understanding cellular actions in the bone marrow, such as histology and blood counts, provide static information rather than capturing the dynamic action of multiple cellular components in vivo. To complement the standard methods, a window chamber (WC)-based model was developed to enable serial in vivo imaging of cells and structures in the murine bone marrow. This protocol describes a surgical procedure for installing the WC in the femur, in order to facilitate long-term optical access to the femoral bone marrow. In particular, to demonstrate its experimental utility, this WC approach was used to image and track neutrophils within the vascular network of the femur, thereby providing a novel method to visualize and quantify immune cell trafficking and regulation in the bone marrow. This method can be applied to study various biological processes in the murine bone marrow, such as hematopoiesis, stem cell transplantation, and immune responses in pathological conditions, including cancer.

Femur Window Chamber Model for In Vivo Cell Tracking in the Murine Bone Marrow

The protocol describes a novel murine femur window chamber model that can be used to track movement of cells in the femoral bone marrow in vivo. Intravital multiphoton fluorescence microscopy is used to image three components of the femoral bone marrow (vasculature, collagen matrix, and neutrophils) over time.

Fémur Window Cámara Modelo de<em&gt; En Vivo</em&gt; Seguimiento de la célula de la médula ósea murina

Bone marrow is a complex organ that contains various hematopoietic and non-hematopoietic cells. These cells are involved in many biological processes, ...

Preparation of Whole Bone Marrow for Mass Cytometry Analysis of Neutrophil-lineage Cells

In this article, we present a protocol that is optimized to preserve neutrophil-lineage cells in fresh BM for whole BM CyTOF analysis. We utilized a myeloid-biased 39-antibody CyTOF panel to evaluate the hematopoietic system with a focus on the neutrophil-lineage cells by using this protocol. The CyTOF result was analyzed with an open-resource dimensional reduction algorithm, viSNE, and the data was presented to demonstrate the outcome of this protocol. We have discovered new neutrophil-lineage cell populations based on this protocol. This protocol of fresh whole BM preparation may be used for 1), CyTOF analysis to discover unidentified cell populations from whole BM, 2), investigating whole BM defects for patients with blood disorders such as leukemia, 3), assisting optimization of fluorescence-activated flow cytometry protocols that utilize fresh whole BM.

Here, we present a protocol to process fresh bone marrow (BM) isolated from mouse or human for high-dimensional mass cytometry (Cytometry by Time-Of-Flight, CyTOF) analysis of neutrophil-lineage cells.

Preparación de la médula ósea entera para el análisis de citometría de masa de células de linaje neutrófilo

In this article, we present a protocol that is optimized to preserve neutrophil-lineage cells in fresh BM for whole BM CyTOF analysis. We utilized a ...

Bone Marrow Transplantation Procedures in Mice to Study Clonal Hematopoiesis

Clonal hematopoiesis is a prevalent age-associated condition that results from the accumulation of somatic mutations in hematopoietic stem and progenitor cells (HSPCs). Mutations in driver genes, that confer cellular fitness, can lead to the development of expanding HSPC clones that increasingly give rise to progeny leukocytes harboring the somatic mutation. Because clonal hematopoiesis has been associated with heart disease, stroke, and mortality, the development of experimental systems that model these processes is key to understanding the mechanisms that underly this new risk factor. Bone marrow transplantation procedures involving myeloablative conditioning in mice, such as total-body irradiation (TBI), are commonly employed to study the role of immune cells in cardiovascular diseases. However, simultaneous damage to the bone marrow niche and other sites of interest, such as the heart and brain, is unavoidable with these procedures. Thus, our lab has developed two alternative methods to minimize or avoid possible side effects caused by TBI: 1) bone marrow transplantation with irradiation shielding and 2) adoptive BMT to non-conditioned mice. In shielded organs, the local environment is preserved allowing for the analysis of clonal hematopoiesis while the function of resident immune cells is unperturbed. In contrast, the adoptive BMT to non-conditioned mice has the additional advantage that both the local environments of the organs and the hematopoietic niche are preserved. Here, we compare three different hematopoietic cell reconstitution approaches and discuss their strengths and limitations for studies of clonal hematopoiesis in cardiovascular disease.

We describe three methods of bone marrow transplantation (BMT): BMT with total-body irradiation, BMT with shielded irradiation, and BMT method with no pre-conditioning (adoptive BMT) for the study of clonal hematopoiesis in mouse models.

Procedimientos de trasplante de médula ósea en ratones para estudiar la hematopoyesis clonal

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

Femoral Aspiración de médula ósea en ratones vivos

Resumen

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Seguimiento de médula ósea de ratón monocitos

Identificación de poblaciones microambientales de médula ósea en el síndrome mielodisplásico y la leucemia mieloide aguda

Identificación de poblaciones microambientales de médula ósea en el síndrome mielodisplásico y la leucemia mieloide aguda

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Fémur Window Cámara Modelo de

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