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 Swedish was automatically generated through Google Translate.
English Version | Other Languages

 JoVE General

Optimerad Fibrin Gel Bead-analys för studier av angiogenes

, ,

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: 107.21.186.38, User IP: 107.21.186.38, User IP Hex: 1796586022

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: Optimerad Fibrin Gel Bead-analys för studier av angiogenes

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: Optimerad Fibrin Gel Bead-analys för studier av angiogenes

Angiogenes är en komplicerad process i flera steg, där, som svar på angiogena stimuli, nya fartyg skapas från den befintliga kärlbädden. Dessa åtgärder inkluderar: nedbrytning av basalmembranet, spridning och migration (spirande) av endotelceller (EG) i den extracellulära matrisen, anpassning av EG i sladdar, förgrening, lumen bildning, anastomos och bildandet av en ny basalmembranet. Många in vitro-tester har utvecklats för att studera denna process, men de flesta bara härma vissa skeden av angiogenes, och morfologiskt fartygen i analyserna ofta inte liknar fartygen in vivo. Baserat på tidigare arbeten av Nehls och Drenckhahn, har vi optimerat en in vitro-angiogenes test som använder mänskliga EG navelsträngen ven och fibroblaster. Denna modell rekapitulerar alla de viktigaste tidiga stadierna av angiogenes och, viktigare, fartyg visas patentet intercellulära lumen omgiven av polariserad EG. EG är belagda på cytodex microcarriers och inbäddad i en fibrin gel. Fibroblaster är skiktade ovanpå gelen där de ger nödvändiga lösliga faktorer som främjar EG groning från ytan av pärlorna. Efter flera dagar, många fartyg är närvarande som lätt kan observeras i faskontrast och time-lapse mikroskopi. Denna video visar de viktigaste stegen för att inrätta dessa kulturer.

Protocol: Optimerad Fibrin Gel Bead-analys för studier av angiogenes

FÖRBEREDELSER CELLER

  1. Ta fram HUVEC och fibroblaster i M199/10% FBS / Pen-streptokock (1:100) 1-2 dagar innan beading.
  2. Växla medellång till EGM-2 (Clonetics) dagen innan beading för HUVEC och dagen före bädda för fibroblaster.
  3. En koncentration av ~ 400 HUVEC per pärla behövs.
  4. 20.000 fibroblaster per brunn behövs.

Beläggning pärlor med HUVEC - DAG -1

  1. Trypsinize HUVEC.
  2. Låt kulor för att reglera (DO Centrifugera inte!). Aspirera supernatanten och tvätta pärlor kort i 1 ml varmt EGM-2 medium.
  3. Blanda 2500 pärlor w / 1x10 6 HUVEC i 1,5 ml varmt EGM-2 medium i en FACS-rör. Placera den vertikalt i inkubatorn. (Detta kommer att räcka för ~ 10 brunnar. Skala upp om det behövs)
  4. Inkubera i 4 timmar vid 37 ° C, skaka röret var 20 min. (Bra beläggning är avgörande för groning.)
  5. Efter 4 timmar, överföra belagda kulor till en T25 kolven i 5 ml EGM-2 och lämna O / N.

Bädda COATED pärlor i FIBRIN GEL - Dag 0

  1. Förbered 2,0 mg / ml fibrinogen-lösning (se recept avsnitt).
  2. Lägg till 0,15 enheter / ml av aprotinin till fibrinogen lösningen.
  3. Överföring belagd pärlor till en 15 ml koniska rör och låt pärlor lösa. Återsuspendera pärlor i 1 mL EGM-2 och överför till en 1,5 mL centrifugrör.
  4. Tvätta pärlor 3X med 1 mL EGM-2 genom att pipeting upp och ner långsamt.
  5. Räkna pärlor på ett täckglas och återsuspendera i fibrinogen lösning vid en koncentration av ~ 500 pärlor / ml.
  6. Lägg till 0,625 enheter / ml av trombin i varje brunn.
  7. Tillsätt 0,5 mL av fibrinogen / pärla upphängning i varje brunn på en 24-brunnar.

    Ändra pipettspetsen för varje brunn!

  8. Blanda trombin och fibrinogen genom att gå upp och ner försiktigt med pipettspetsen ~ 4 till 5 gånger. Var noga med att inte göra stora bubblor.
  9. Låt plåten i 5 minuter i huven, placera den i 37 ° C-inkubator för 10-15 min att generera en propp.
  10. I väntan på proppen, trypsinize fibroblaster.
  11. Tillsätt 1 mL EGM-2 per brunn droppvis.
  12. Seed fibroblaster på toppen av fibrin gel vid en koncentration på 20.000 celler per brunn.

ANMÄRKNINGAR:

Vanligtvis när fibrin gel bildas, kommer du att se små bubblor i gelen. Oroa dig inte, kommer de att försvinna i 3-4 dagar.

Ändra media varannan dag, dvs 2 Day, 4, 6, etc. ..

Genom dag 3 eller 4 bör du börja se groning.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion: Optimerad Fibrin Gel Bead-analys för studier av angiogenes

Det finns en växande konsensus om att tredimensionella (3D) in vitro-angiogenes-analyser ger en modell som är mycket närmare den verkliga miljön in vivo än vad som kan uppnås med hjälp av 2D-kulturer. Det är uppenbart att överlägsen 3D-system ska vara reproducerbar, och kunna härma flera av de viktigaste stegen i angiogenes. Även om flera tidigare 3D-analyser har utvecklats, många av dessa använder antingen är svåra att få mikrovaskulära celler, eller bara sammanfatta några av de etapper. I denna video beskriver vi och utför en optimerad in vitro-angiogenes test som använder mänskliga EG navelsträng ven, som är lätt att få och den vanligaste EG i vaskulär forskning. Analysen, under loppet av flera dagar, konsekvent återger långa fartyg med tydliga, patent intercellulär lumen omgiven av polariserad EG. Senare stadier av EG förgrening och fusion av fartyg (anastomos) är också observeras. Viktigt i dessa kulturer att HUVEC genomgå alla de morfologiska förändringar som ses med mikrovaskulära EG, antingen in vivo eller in vitro, inklusive groning, migration, anpassning, spridning, rör bildande, förgrening och anastomos. Den genuttryck profil HUVEC förändringar, parallellt med närmare matchar mikrovaskulära EG. Avslutningsvis presenterar vi ett optimerat protokoll för en in vitro-angiogenes modell som rekapitulerar flera viktiga steg i denna process.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures: Optimerad Fibrin Gel Bead-analys för studier av angiogenes

Materials: Optimerad Fibrin Gel Bead-analys för studier av angiogenes

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 115ï‚°C.6.Store it at 4ï‚°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 37ï‚°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: Optimerad Fibrin Gel Bead-analys för studier av angiogenes

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: Optimerad Fibrin Gel Bead-analys för studier av angiogenes

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