يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

إنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد للزراعة المشتركة للعقد الجذرية الظهرية للفأر والخلايا السرطانية: نموذج في المختبر لدراسة غزو الخلايا السرطانية حول العصب

3.6K مشاهدة

أبريل 30, 2023

في هذه المقالة

الملخص

المصدر: Huyett, P. et al. نموذج للغزو حول العصب في سرطان الخلايا الحرشفية في الرأس والرقبة. J. Vis. Exp. (2017)

في هذا الفيديو ، نوضح الإجراء الخاص بتطوير نموذج غزو الخلايا السرطانية حول العصب في المختبر من خلال الزراعة المشتركة للعقدة الجذرية الظهرية للفأر والخلايا السرطانية العصبية. يمكن استخدام النموذج لإجراء فحوصات السرطان ، مما ينتج عنه نتائج سريعة وقابلة للتكرار.

البروتوكول

تمت مراجعة جميع الإجراءات التي تنطوي على نماذج حيوانية من قبل لجنة رعاية المؤسسية المحلية ومجلس المراجعة البيطرية JoVE.

< p class = "jove_title" >1. تحضير قطرات المصفوفة شبه الصلبة (< 1 دقيقة لكل لوحة)

  1. ضع صفيحة زجاجية مبردة مسبقا على كتلة ثلجية أسفل مجهر التشغيل. تأكد من بقاء حصة المصفوفة على الجليد في جميع الأوقات.
  2. ضع قطرة مصفوفة سعة 1.5 ميكرولتر في كل زاوية من الزوايا الأربع للوحة ذات القاع الزجاجي باستخدام ماصة دقيقة 2 ميكرولتر أو 10 ميكرولتر ، مع ترك مسافة لا تقل عن القطرة نفسها من حافة البئر الزجاجي.
    1. ضع طرف الماصة مباشرة على الزجاج بزاوية 45 درجة. ماصة المصفوفة ببطء. ابتعد ببطء عن القاع الزجاجي بعد تعشيق المصفوفة على اللوحة.
      ملاحظه: يجب أن يخلق التوتر السطحي بين المصفوفة والزجاج نصف كرة أرضي مثاليا في كل مرة.
    2. توقف عن سحب العينات قبل أن يصبح الطرف فارغا مباشرة لأن الحقن غير المقصود للهواء في قطرة المصفوفة يجعل قطر قطرة المصفوفة أكبر بكثير ويصعب إزالته.
      ملاحظه: يسهل استخدام عقرب الثواني لتثبيت عقرب سحب العينات وضعه بشكل أكثر دقة.
< p class = "jove_title" >2. إدخال DRG في قطرات المصفوفة شبه الصلبة (< 2 دقيقة لكل لوحة)

  1. اترك اللوحة مع قطرات المصفوفة لفترة وجيزة في درجة حرارة الغرفة (~ 1 دقيقة). يؤدي هذا إلى تقوية المصفوفة قليلا ، مما يسهل وضع DRG بدقة.
  2. اغرف (لا تمسك) DRG برفق باستخدام ملقط مجهري مغلق في اليد اليسرى. مرة أخرى ، تسهل الخلفية الداكنة مقابل DRG الأبيض الصغير التصور. انقل DRG إلى طرف إبرة 21G في اليد اليمنى. سيؤدي هذا النقل إلى ترك الوسائط المتبقية على الملقط.
  3. أدخل DRG برفق في منتصف قطرة المصفوفة باستخدام إبرة 21G (الشكل 1). في معظم الأحيان ، سيتم تحرير DRG بسهولة في المصفوفة ومن ثم يمكن وضعه مركزيا باستخدام الإبرة.
    1. إذا التصقت DRG بالإبرة ، فاستخدم الملقط المجهري لدفع DRG بعيدا عن الإبرة إلى قطرة المصفوفة. قم بإزالة الوسائط الزائدة من الملقط المجهري بمسح معملي.
      ملاحظه: سيؤدي إدخال الوسائط إلى المصفوفة إلى تغيير قطر الفحص وحجمه واتساقه. توفر كتلة الجليد ذات الكتابة الملونة أو الملونة تباينا في الخلفية ، مما يسهل تصور هذه العملية الدقيقة.
  4. بعد أن تحتوي اللوحة على جميع DRGs الأربعة ، قم بإجراء فحص نهائي للتأكد من أن DRG في وسط قطرة المصفوفة. قم بإجراء التعديلات حسب الحاجة باستخدام إبرة 21G.
  5. انقل اللوحة المكتملة إلى حاضنة 37 درجة مئوية. سيؤدي ذلك إلى ترسيخ المصفوفة شبه الصلبة وتثبيت DRG في موضعه.
  6. كرر هذه العملية لجميع DRGs. ضع قطرات مصفوفة فارغة بدون DRG كعنصر تحكم سلبي.
  7. أضف 4 مل من DMEM مع وسائط FBS بنسبة 10٪ إلى كل لوحة ذات قاع زجاجي بعد إكمال جميع الألواح وتعريضها للحاضنة 37 درجة مئوية لمدة 3 دقائق على الأقل. ضع اللوحة بزاوية طفيفة وأضف الوسط ببطء ، بحيث تتلامس تدريجيا مع وحدات المصفوفة DRG.
    ملاحظه: إذا تمت إضافة الوسيط بسرعة كبيرة أو بقوة ، يمكن إزاحة المصفوفة و / أو DRG.
  8. قم بتخزين المقايسات في حاضنة 37 درجة مئوية لمدة 48-72 ساعة
    ملاحظه: سيظهر الفحص الدوري للمقايسات نموا محيطيا للعصبيات باتجاه حافة المصفوفة (الشكل 2). عندما تكون الخلايا العصبية أكبر من ثلاثة أرباع الطريق إلى المصفوفة ، فمن المناسب أن تصفيح الخلايا.
< p class = "jove_title" >3. تحضير خلايا سرطان الرأس والرقبة

ملاحظة: يمكن استخدام خطوط الخلايا بخلاف خلايا سرطان الخلايا الحرشفية في الرأس والرقبة في هذا التصميم التجريبي.

  1. الحفاظ على خطوط خلايا سرطان الخلايا الحرشفية في DMEM مع 10٪ FBS في القوارير المفضلة أو أطباق الاستزراع في حاضنة 37 درجة مئوية. لتحضير الخلايا للتجريب ، قم بشفط كل الوسائط من قارورة الثقافة أو الطبق واغسلها مرتين باستخدام PBS. قم بتعليق الخلايا عن طريق إضافة كمية مناسبة من 0.025٪ تريبسين لمدة 5 دقائق ، متبوعا ب DMEM بنسبة 10٪ FBS. ماصة 4 مل من خليط الخلية والوسائط في أطباق ثقافة سعة 6 مل.
    ملاحظه: توفر لوحة الثقافة سعة 6 مل أكثر من خلايا كافية ، حتى عندما تكون أقل من 50٪ ملتقا.
  2. قم بتعريض خطوط خلايا HNSCC لظروف مختلفة قبل 24 ساعة من التلوين والطلاء على مقايسة DRG. أعد جرعة الحالة بمجرد طلاء الخلايا للحفاظ على بيئة متسقة.
    ملاحظه: أضف الأجسام المضادة أو عوامل النمو أو السيتوكينات أو الجزيئات الأخرى إلى أطباق زراعة الخلايا بعد 1-2 أيام من تشريح الفأر وزرع DRG في المصفوفة.
  3. أضف بقع الخلايا الفلورية لمدة ساعة واحدة قبل طلاء الخلايا (2-3 أيام بعد حصاد DRG وزرعها في المصفوفة).
    ملاحظه: تمر البقع الخاصة المستخدمة هنا بحرية عبر غشاء الخلية. ومع ذلك ، بعد التفاعل مع مجموعات الثيول داخل الخلايا ، تبقى البقعة داخل الخلية وتنتقل إلى الخلايا الوليدة. يسهل التلوين بشكل كبير التصور داخل المقايسات. هذه البقع المؤقتة مثالية لهذه المقايسات لأن التألق موجود لمدة 2-3 أيام ، وهو الإطار الزمني لهذه التجارب. كما أنه يسمح باستخدام العديد من الألوان المختلفة ويغني عن الحاجة إلى إنشاء خطوط خلايا منقولة بالبروتين الفلوري.
    1. قم بإعداد 10 ميكرومتر من محلول الصبغة عن طريق خلط 2 ميكرولتر من بقع خلايا مخزون 10 ملي في 2 مل من DMEM الخالي من المصل لكل حالة خلوية. قم بتسخينه إلى 37 درجة مئوية قبل إضافته إلى الخلايا.
    2. قم بإزالة وسط المزرعة داخل اللوحة سعة 6 مل ، مع ترك خلايا HNSCC الملتصقة على اللوحة. أضف 2 مل من المحلول الملحي المخزن بالفوسفات (PBS) وقم بإزالة 2 مل من 10 ميكرومتر من الصبغة الخلية / DMEM الخالي من المصل المضاف إلى كل لوحة.
    3. أعد لوحة الثقافة سعة 6 مل مع بقعة الخلية إلى الحاضنة 37 درجة مئوية لمدة 40 دقيقة.
    4. بعد 40 دقيقة ، استنشق الوسط. أضف 2 مل من PBS ثم استنشقها. أضف 1 مل من 0.025٪ تريبسين إلى كل طبق واستبدلها في حاضنة 37 درجة مئوية.
    5. أضف 2 مل من DMEM مع 10٪ FBS بعد 3-5 دقائق وانقل الخلايا العالقة إلى أنبوب مخروطي سعة 15 مل. قم بتدوير الخلايا وإعادة تعليقها في 1 مل من DMEM مع 10٪ FBS.
    6. عد الخلايا باستخدام مقياس كثافة الدم أو عداد الخلايا الآلي ثم أضف DMEM مع FBS بنسبة 10٪ لإنشاء تركيز خلية نهائي يبلغ 300,000 خلية لكل مل.
< p class = "jove_title" >4. تصفيح خلايا سرطان الرأس والرقبة

  1. قم بإزالة الألواح ذات القاع الزجاجي باستخدام فحوصات المصفوفة DRG من الحاضنة.
    ملاحظه: مرة أخرى ، تكون مناسبة عندما تكون الخلايا العصبية على الأقل 75٪ من الطريق إلى حافة المصفوفة ، والتي تحدث بشكل عام بعد 2-3 أيام. من الأفضل رؤية هذا باستخدام هدف 10X على الأقل.
  2. استنشق الوسط داخل اللوحة ذات القاع الزجاجي. قم بشفط الوسط بالكامل داخل بئر الزجاج دون إزالة وحدات المصفوفة DRG.
  3. ارسم 200 ميكرولتر من وسط 300,000 خلية/مل باستخدام ماصة 200 ميكرولتر. ضع قطرتين من الخلايا فوق كل مقايسة مصفوفة DRG. قم بتنفيذ هذه الخطوة لكل قطرة مصفوفة ، وإنشاء أربعة تكرارات لكل حالة خلية على لوحة واحدة.
    ملاحظه: يسمح الشكل نصف الكروي للمصفوفة للخلايا بالاستقرار في حلقة على طول محيط الفحص (الشكل 3 أ ، الشكل 3 ب). إن العثور على ماصة ذات زناد سلس يجعل وضع القطرات الموحدة أسهل بكثير.
  4. تأكيد أرقام الخلايا المتشابهة وتوزيع ظروف الخلية المختلفة تحت الفحص المجهري 4X.
  5. ضع الألواح ذات القاع الزجاجي في الحاضنة 37 درجة مئوية لمدة 60 دقيقة تقريبا< / > ملاحظه: على الرغم من وجود حجم صغير فقط من الخلايا والوسائط (~ 150 ميكرولتر) ، إلا أن المقايسات لا تجف حتى انقضاء عدة ساعات من وقت الحاضنة.
  6. بعد 60 دقيقة ، أضف 4 مل من DMEM برفق مع 10٪ FBS على طول الجدار الجانبي للوحة ذات القاع الزجاجي.
    ملاحظه: على مدى فترة من الزمن ، تلتصق الخلايا جزئيا بقاع اللوحة ، ولا تزعج طريقة إضافة الوسيط الخلايا. قد تستغرق أنواع الخلايا المختلفة وقتا أطول أو أقل لبدء الالتصاق بلوحة القاع الزجاجي.
  7. استبدال أي أدوية خارجية أو عوامل النمو في هذا الوقت للحفاظ على مستويات التركيز السابقة.
  8. أعد المقايسات إلى الحاضنة 37 درجة مئوية ، إلا عند فحصها مجهريا. حدد نتائج هذا الفحص عن طريق التصوير المجهري. باختصار ، احسب خيوط الغزو حول العصب ضمن أربعة أرباع باستخدام صورة مجهرية 4X.
    ملاحظه: المجهر ذو الهدف 4X وقدرات التألق مناسب لتوثيق الفحوصات. يتناسب حجم المقايسات بشكل جيد مع مجال هدف 4X ، وهو مفصل بما يكفي لالتقاط المناطق الفردية للغزو حول العصب. يصبح الغزو حول العصب واضحا في غضون 24 ساعة ، ولكن بعد 48 ساعة ، تبدأ سلامة المقايسات في الضعف ، حيث تنقسم الخلايا السرطانية على طول محيط المصفوفة وتغزوها. بعد 48 ساعة ، هناك أيضا تدفق كبير من الخلايا الليفية من DRG ، مما يحجب التصور باستخدام الفحص المجهري الساطع. لذلك ، ينصح بتوثيق النتائج بالتصوير باستخدام الفحص المجهري 4X مرتين على الأقل خلال هذه النافذة (على سبيل المثال ، في 24 و 48 ساعة بعد طلاء الخلايا السرطانية). ضع في اعتبارك أن هذه فحوصات ثلاثية الأبعاد ، ومن الصعب تصوير الفحص بأكمله بالكامل. يحدث معظم الغزو حول العصب في مستوى من أسفل اللوحة ، حيث يتم تضمين الخلايا في المصفوفة أعلى قليلا من قاع اللوحة. نظرا لأن هذا المستوى قريب من الأفقي ، يتم التقاط الغالبية العظمى من الخلايا العصبية التي تحتوي على خلايا سرطانية في صورة أحادية المستوى عند 4X.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

figure-results-1
الشكل 1. مقايسة مصفوفة DRG. الموضع الصحيح للعقدة الجذرية الظهرية داخل قطرة المصفوفة ، كما هو موضح بالفحص المجهري للحقل الساطع عند 4X. يمثل شريط المقياس 1 مم.

figure-results-2
الشكل 2. نمو الأعصاب. تغيب العصبات ف...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

لم يتم الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة الاسم الشركة رقم فهرسي التعليقات DMEM/F-12 50/50 مزيج مع L-glutamine & 15 mM HEPES كورنينج سيلجرو 10-090-السيرة الذاتية ماناساس ، فيرجينيا مصل الأبقار الجنينية أتلانتا البيولوجية S11150 فرع منمق ، جورجيا 0.25٪ تريبسين EDTA (1x) شركة لايف تكنولوجيز 25200056 جراند آيلاند ، نيويورك محلول ملحي مخزن بالفوسفات 1x كورنينج 21-040 سم ماناساس ، فيرجينيا Matrigel hESC-Qualif ماوس كورنينج إنكوربوريتد 354277 بيدفورد ، ماساتشوستس أطباق ثقافة قاع زجاجي مشعة 35 مم شركة ماتتك P35G-1.5-14-C آشلاند ، ماساتشوستس مجهر التشغيل SteREO Discovery.V8 كارل زايس التصوير المجهري هاتف: 495015-0021-000 ثورنوود، نيويورك مصدر الضوء Schott ACE I شوت أ 20500 ألمانيا سيلتراكر شركة لايف تكنولوجيز [ك2925] كارلسباد ، كاليفورنيا بي دي بريسيشن جلايد إبرة 21 جم دينار بحريني 305195 بحيرات فرانكلين ، نيوجيرسي

الوسوم