Traditional in vivo time-lapse microscopy relies on transgenic animals in which a fluorescent protein is expressed in a subset of cells. A recent development of Tg(tie1:H2B-eYFP) quail embryos have made it possible to image endothelial cells (ECs) in vivo using fluorescence microscopy. The transgenic quails highlighted not only ECs in vessel walls, but also ECs in circulation. The role of ECs in circulation during vascular development is unknown. We time-lapsed transgenic embryos during early vascular development and observed that TIE1+ ECs either remained in free circulation or were seen rolling along the endothelium. ECs in circulation previously observed in areas of vascular damage and tumor growth have been identified as circulating endothelial cells (CECs), a sign of vascular damage, or endothelial progenitor cells (EPCs), a sign of neovascularization. We believe that the cells in circulation we observed in the embryonic vasculature are CECs and that the high rate of vessel reorganization that occurs during early embryonic vascular remodeling results in the sloughing off of endothelial cells from the vessel wall.Though transgenics are a powerful tool, they are incredibly difficult, expensive, and time consuming to produce. We have developed a technique to concurrently label both ECs and macrophages and time-lapse them in vivo. We used intra-vascular injection of fluorescently conjugated acetylated low-density-lipoprotein (AcLDL) to label ECs and macrophages. We then injected PKH26-PCL, a phagocyte specific dye to double label macrophages. Leukocytes are known to be present before the onset of blood flow but little is known about their function in vascular development. We found many double-labeled cells circulating, rolling along the endothelium, as well as a subset that extravasate. We quantified the expression of genes that are active in macrophage recruitment during vascular development and saw an upregulation of expression during vascular remodelling. We looked at expression of vcam1 by in situ hybridization and found that regions undergoing remodeling expressed vcam1 in a punctate manner, however regions in which morphologically distinct arteries and veins were present (i.e. regions that had remodeled) had very little vcam1 expression. / Traditionnellement, l'imagerie à lapse de temps en biologie s'appuie sur des animaux transgéniques dans lesquels une protéine fluorescente est exprimée par une population spécifique de cellules. Un collaborateur a récemment produit une caille transgénique qui exprime du YFP, pour « Yellow Fluorescent Protein », sous le contrôle d'un promoteur pour les cellules endothéliales (TIE1). Dans cet animal, non seulement est-il possible de visualiser les cellules endothéliales de la paroi des vaisseaux sanguins, mais le gène fluorescent est aussi exprimé dans des cellules endothéliales en circulation. Le rôle des cellules endothéliales en circulation au cours du développement vasculaire est inconnu. Nous avons imagé en temps réel les embryons transgéniques et nous avons observé que les cellules endothéliales TIE1+ roulent et interagissent avec l'endothélium des vaisseaux sanguins mais ne s'intègre jamais. Dans l'adulte, deux sortes de cellules endothéliales circulantes sont connues. La première population consiste de cellules matures, dépouillées après des lésions vasculaires. Celle-ci sont nommé des CECs (« Circulating Endothelial Cells ») et sont signe de pathologies. La deuxième population de cellules endothéliales circulantes représente des cellules progénitrices, qui retienne la capacité d'induire de la néovascularisation. Elle sont nommée EPCs (« Endothelial Progenitor Cells »). Nous croyons que les cellules en circulation dans l'embryon sont des cellules endothéliales circulantes (CECs) et que le remodelage vasculaire embryonnaire représente une insulte sur la paroi vasculaire qui est produit par l'initiation des flux sanguins lors du développement. Bien que les animaux transgéniques soient un outil puissant, ils sont coûteux et long à produire. Nous avons développé une technique pour marquer les cellules endothéliales et les macrophages en même temps pour l'imagerie à lapse de temps. La méthode consiste d'une injection intravasculaire de lipoprotéines acétylée conjuguées à un colorant fluorescent (AcLDL). Les lipoprotéines acétylée sont absorbées par les cellules endothéliales et les macrophages. Nous avons ensuite injecté un deuxième colorant, PKH26-PCL, qui est spécifique pour les phagocytes. La présence de macrophage avant l'apparition du flux sanguin était connue, mais leur fonction dans le développement vasculaire est très peu étudiée. Nous avons trouvé de nombreuses cellules doublement marquées en circulation, qui roulent le long de l'endothélium, ainsi qu'un sous-ensemble qui s'extravaser. Nous avons quantifié l'expression des gènes lier au recrutement de macrophage lors du développement vasculaire et avons vu augmentation. Nous avons examiné l'expression de vcam1 par hybridation in situ. Nous trouvons que les régions qui sont en train de remodeler expriment vcam1 de manière ponctuée, toutefois des régions dans lesquelles les artères et les veines sont visibles (ce qui représentent des régions qui ont déjà remodelé) avait peu d'expression de vcam1.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.107779 |
| Date | January 2012 |
| Creators | Al-Roubaie, Sarah |
| Contributors | Elizabeth Jones (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Engineering (Department of Chemical Engineering) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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