The Journal of Visualized Experiments (JoVE) is a peer reviewed, PubMed-indexed video journal. Our mission is to increase the productivity of scientific research.

Recommend to Librarian

Automatic Translation

This translation into Dutch was automatically generated through Google Translate.
English Version | Other Languages

 JoVE General

Geoptimaliseerde fibrinegel Bead Assay voor de Studie van Angiogenese

, ,

Department of Molecular Biology and Biochemistry, University of California, Irvine (UCI)

You must be subscribed to JoVE to access this content.

This article is a part of   JoVE General. If you think this article would be useful for your research, please recommend JoVE to your institution's librarian.

Recommend JoVE to Your Librarian

Current Access Through Your IP Address

You do not have access to any JoVE content through your current IP address.

IP: 54.242.233.11, User IP: 54.242.233.11, User IP Hex: 921889035

Current Access Through Your Registered Email Address

You aren't signed into JoVE. If your institution subscribes to JoVE, please or create an account with your institutional email address to access this content.

 

Video Article Chapters

Cite this Article: Geoptimaliseerde fibrinegel Bead Assay voor de Studie van Angiogenese

Nakatsu, M. N., Davis, J., Hughes, C. C. Optimized Fibrin Gel Bead Assay for the Study of Angiogenesis. J. Vis. Exp. (3), e186, doi:10.3791/186 (2007).

Abstract: Geoptimaliseerde fibrinegel Bead Assay voor de Studie van Angiogenese

Angiogenese is een complexe multi-step proces, waarbij, in antwoord op angiogene stimuli, nieuwe schepen worden gemaakt van de bestaande bloedvaten. Deze stappen zijn: afbraak van de basale membraan, proliferatie en migratie (ontspruiten) van endotheelcellen (EC) in de extracellulaire matrix, de uitlijning van de EC in de koorden, vertakking, lumen vorming, anastomose, en de vorming van een nieuwe kelder membraan. Velen in vitro testen zijn ontwikkeld om dit proces te bestuderen, maar de meeste alleen maar na te bootsen bepaalde stadia van de angiogenese, en morfologisch de schepen binnen de tests vaak niet lijken op schepen in vivo. Op basis van eerder werk van Nehls en Drenckhahn, hebben we een geoptimaliseerd in vitro angiogenese-test dat de menselijke navelstreng EG en fibroblasten gebruikt. Dit model recapituleert alle van de belangrijkste vroege stadia van angiogenese en, belangrijker nog, de schepen weer te geven patent intercellulaire lumen, omringd door gepolariseerd EC. EG worden gecoat op cytodex microdragers en ingebed in een fibrine gel. Fibroblasten zijn gelaagd op de top van de gel, waar zij nodig oplosbare factoren die de bevordering van EG-ontspruit uit het oppervlak van de kralen. Na een aantal dagen, talloze schepen aanwezig zijn die gemakkelijk kunnen worden waargenomen onder fase-contrast-en time-lapse microscopie. Deze video toont de belangrijkste stappen bij het opzetten van deze culturen.

Protocol: Geoptimaliseerde fibrinegel Bead Assay voor de Studie van Angiogenese

VOORBEREIDEN CELLEN

  1. Brengen HUVEC en fibroblasten in M199/10% FBS / Pen-Strep (1:100) 1-2 dagen voor de kralen.
  2. Schakelaar middellange tot EGM-2 (Clonetics) de dag voor beading voor HUVEC en de dag voor inbedding van fibroblasten.
  3. Een concentratie van ~ 400 HUVEC per kraal is nodig.
  4. 20.000 fibroblasten per goed is nodig.

Coaten van de parels MET HUVEC - dag-1

  1. Trypsinize HUVEC.
  2. Laat kralen om zich te vestigen (NIET CENTRIFUGE!). Zuig het supernatant en kort was de kralen in een ml warm EGM-2 medium.
  3. Mix 2500 kralen w / 1x10 6 HUVEC in 1,5 ml warm EGM-2 medium in een FACS buis. Verticaal plaats het in de incubator. (Dit zal genoeg zijn voor ~ 10 wells. Schaal indien nodig)
  4. Incubeer gedurende 4 uur bij 37 ° C, het schudden van de buis om de 20 minuten. (Een goede coating is van cruciaal belang voor kiemen.)
  5. Na 4 uur, de overdracht van de gecoate parels aan een T25 kolf in 5 ml van de EGM-2 en laat O / N.

INBEDDING gecoate parels in fibrine GEL - DAG 0

  1. Bereid de 2,0 mg / ml fibrinogeenoplossing (zie recept sectie).
  2. Voeg 0,15 Eenheden / ml aprotinine aan de fibrinogeen-oplossing.
  3. Transfer gecoate kralen om een ​​15 ml conische buis en laat de kralen af ​​te wikkelen. Resuspendeer kralen in 1 ml van de EGM-2 en transfer naar een 1,5 ml centrifuge buisje.
  4. Was de kralen 3X met 1 ml van EGM-2 door pipetteren op en neer LANGZAAM.
  5. Rekenen kralen aan een dekglaasje en resuspendeer in fibrinogeen-oplossing bij een concentratie van ~ 500 kralen / ml.
  6. Voeg toe 0.625 Eenheden / ml trombine aan elk putje.
  7. Voeg 0,5 ml van de fibrinogeen / kraal ophanging aan elk putje van een 24-well plaat.

    Wijzig de pipetpunt voor elk goed!

  8. Meng de trombine en de fibrinogeen door te gaan op en neer voorzichtig met de pipetpunt ~ 4 tot 5 keer. Wees voorzichtig om geen grote bubbels te maken.
  9. Laat de plaat gedurende 5 minuten in de motorkap, en plaats deze in de 37 ° C-incubator voor 10-15 minuten tot een stolsel te genereren.
  10. Tijdens het wachten op het stolsel, trypsinize fibroblasten.
  11. Voeg 1 mL van EGM-2 per well druppelsgewijs.
  12. Zaad fibroblasten op de top van fibrine-gel met een concentratie van 20.000 cellen per well.

OPMERKINGEN:

Meestal, wanneer de fibrine gel is gevormd, ziet u kleine luchtbelletjes in de gel. Maak je geen zorgen, zullen ze verdwijnen in 3-4 dagen.

Wijzig de media om de andere dag, dat wil zeggen, Dag 2, 4, 6, enz. ..

Op dag 3 of 4 moet je beginnen te zien kiemen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion: Geoptimaliseerde fibrinegel Bead Assay voor de Studie van Angiogenese

Er is een groeiende consensus dat de drie-dimensionale (3D) in vitro angiogenese assays een model dat veel dichter bij de werkelijke omgeving in vivo dan kan worden bereikt met behulp van 2D-culturen aan te bieden. Het is duidelijk dat een superieure 3D-systemen moet reproduceerbaar zijn, en in staat zijn om een ​​aantal van de belangrijkste stappen van angiogenese na te bootsen. Terwijl verscheidene eerdere 3D-testen zijn ontwikkeld, veel van deze beide te gebruiken hard-to-verkrijgen van microvasculair cellen, of slechts recapituleren een deel van de etappes. In deze video, beschrijven we en het uitvoeren van een optimale in vitro angiogenese-test dat de menselijke navelstreng EG, die gemakkelijk verkrijgbaar zijn en de meest gebruikte EC in vasculair onderzoek gebruik maakt. De test, in de loop van enkele dagen, consequent reproduceert lange schepen met heldere, patent intercellulaire lumen, omringd door gepolariseerd EC. Latere stadia van de EG-vertakking en fusie van schepen (anastomose) zijn ook waargenomen. Belangrijk is dat in deze culturen de HUVEC ondergaan alle van de morfologische veranderingen die gezien met microvasculaire EG, hetzij in vivo of in vitro, inclusief kiemen, migratie, aanpassing, verspreiding, buis vorming, vertakkingen en anastomose. De genexpressie profiel van de HUVEC veranderingen, in parallel, zodat deze beter overeenkomen dat van microvasculaire EG. Tot slot presenteren we een geoptimaliseerd protocol voor een in vitro angiogenese model dat recapituleert een aantal belangrijke fasen van dit proces.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures: Geoptimaliseerde fibrinegel Bead Assay voor de Studie van Angiogenese

Materials: Geoptimaliseerde fibrinegel Bead Assay voor de Studie van Angiogenese

Name Type Company Catalog Number Comments
Cytodex-3 Beads Reagent Amersham 17-0485-01 10 g/bottle. 1.0.5 g of dry beads are hydrated and swollen in 50 mL PBS (pH=7.4) for at least 3 hours at RT.Use a 50 mL tube and place it on the rocker.2.Let the beads settle down (~ 15 min). Discard the supernatant and wash the beads for a few minutes in fresh PBS (50 mL).3.Discard the PBS and replace with fresh PBS:25 mL -> 20 mg/mL => 60000 beads/mL or50 mL -> 10 mg/mL => 30000 beads/ mL4.Place the bead suspension in a siliconized glass bottle (Windshield Wiper or Sigmacote).5.Sterilize the beads by autoclaving for 15 min at 115°C.6.Store it at 4°C.
Aprotinin Reagent Sigma-Aldrich A-1153 10mg/bottle. Reconstitute lyophilized aprotinin at 4 U/mL in DI water. Sterile filter. Make aliquots of 1 mL each. Store at -20C.
Fibrinogen Type I Reagent Sigma-Aldrich F-8630 1g. Dissolve 2 mg/mL fibrinogen in DPBSNote clottable protein % and adjust accordingly Heat in a 37°C-water bath to dissolve the fibrinogen. Mix by inverting the tube. Do not vortex.Sterile filter through 0.22 um
Thrombin Reagent Sigma-Aldrich T-3399 22 mg=1000 units. Reconstitute in sterile water at 50 U/mL. Make aliquots of 0.5 mL each. Store at -20C.

References: Geoptimaliseerde fibrinegel Bead Assay voor de Studie van Angiogenese

1. Nehls, V. and Drenckhahn, D. A microcarrier-based cocultivation system for the investigation of factors and cells involved in angiogenesis in three-dimensional fibrin matrices in vitro. Histochem Cell Biol 104:459-66. (1995)

2. Nehls, V. and Drenckhahn, D. A novel, microcarrier-based in vitro assay for rapid and reliable quantification of three-dimensional cell migration and angiogenesis. Microvasc Res 50:311-22. (1995)

Ask the Author: Geoptimaliseerde fibrinegel Bead Assay voor de Studie van Angiogenese

12 Comments

Excellent video. Very useful and informative. Excellent video script, recording and editing. Very good job.

1

Reply

Posted by: AnonymousMay 3, 2007, 1:00 PM

Thank you for the amazing job you guys at the Hughes lab have been doing. I have recently started working in angiogenesis and your protocols have helped immensely in getting me to be autonomous. Again, thank you.

3

Reply

Posted by: AnonymousJanuary 6, 2008, 11:20 AM

In forming the fibrin matrix, a concentration of .625 units/mL of thrombin is mentioned.  Is this concentration for the final gel, or for some unknown, unmentioned volume of thrombin?

4

Reply

Posted by: DebJune 26, 2008, 11:35 AM

This is final conc

4.1

Reply

Posted by: Chris HughesJune 11, 2009, 4:34 PM

Thank you for a very informative video and protocol.  How do you visualise your experiments at the end?  Have you tried any staining methods and if so which ?  I have found the clot to be very fragile during media changes - do you use collagen plates?

Many thanks

Karen

5

Reply

Posted by: karenJuly 16, 2008, 8:02 AM

Hi. Really good video. I would like to try this experiment. Can someone please tell me if the fibroblasts are primary cells or are they cell lines? Where can I get them ? Thank you.

6

Reply

Posted by: AnonymousJanuary 19, 2009, 6:23 PM

Glad you like it. The cells are primary cultures and we get them from ATCC. I'm afraid not all lines work so every so often we have to order in a couple to try...


Good luck,

Chris Hughes

7

Reply

Posted by: chris hughesJanuary 20, 2009, 1:53 PM

We recently published some additional protocols that might be useful, including how to stain the cultures for immunofluorescence:

Nakatsu MN and Hughes CCW 2008. An optimized three-dimensional in vitro model for the analysis of angiogenesis. Methods in Enzymology 443: 65-82

Chris Hughes

8

Reply

Posted by: chris hughesJanuary 20, 2009, 1:58 PM

What is the evidence that the microvessel have patent lumens?

9

Reply

Posted by: AnonymousJune 11, 2009, 6:19 AM

I do Spheroid assay for 3D spheroid by Hanging drop technique. Using matrix by collagen from rat tails so my matrix is not clear I think it participate of collagen,because it has a white fibrous whan see in well and debris in microscope.From this problem impact for spheroid is not good,not circle,cell of this expose form there in next time so don't see abnormal shape in first day. I think this problem happens form collagen hasn't well of polymerization. How can do it ? I do collagen on ice 3-5 minitue.

Thank you

10

Reply

Posted by: suwadeeAugust 22, 2011, 5:07 AM

Have you ever used ECFCs instead of HUVECS?

11

Reply

Posted by: AllieOctober 31, 2011, 3:24 PM

I am Dr. Hughes Lab member. We used all EPC population which is isolated from Blood. EPCs also form sprout well.

11.1

Reply

Posted by: Jai-Hyun K.November 7, 2011, 3:41 PM

Hi,
I was wondering what the O/N in the protcol (day -1) means.

Thanks in advance!

12

Reply

Posted by: Karolien GellynckFebruary 29, 2012, 11:46 AM

O/N means overnight. After coating the beads with ECs they are left in EGM-2 at 37C overnight before embedding them in fibrin the next day.

12.1

Reply

Posted by: Andrew Newman (Hughes Lab)March 1, 2012, 1:09 PM

Thanks so much for this protocol. It seems wonderful. One question: Sometimes when I make the fibrin gel it comes out clear, while other times it looks grainy or even spider web-like under the microscope. Any tips?

Thanks in advance!

13

Reply

Posted by: Yevgeny B.May 15, 2012, 6:25 PM

Post a Question / Comment / Request

You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

Waiting
simple hit counter