وصفنا لإنشاء منهجيات في المختبر غيروي نماذج ثلاثية الأبعاد تتألف من الخلايا الليفية المبيض والمبيض الطبيعي سطح خلايا سرطان المبيض أو الظهارية. نناقش استخدام هذه النماذج لدراسة التفاعلات اللحمية-الظهارية التي تحدث أثناء تطور سرطان المبيض.
مقالة منهجية
وصفنا لإنشاء منهجيات في المختبر غيروي نماذج ثلاثية الأبعاد تتألف من الخلايا الليفية المبيض والمبيض الطبيعي سطح خلايا سرطان المبيض أو الظهارية. نناقش استخدام هذه النماذج لدراسة التفاعلات اللحمية-الظهارية التي تحدث أثناء تطور سرطان المبيض.
سرطان المبيض الظهاري (EOCs) هي السبب الرئيسي للوفاة من أمراض النساء الأورام الخبيثة في المجتمعات الغربية. على الرغم من التقدم في العلاجات الجراحية وتحسين الكيميائي البلاتيني، كان هناك تحسن طفيف في معدلات البقاء على قيد الحياة لEOC 1،2 أكثر من أربعة عقود. في حين المرحلة الأولى الأورام لديها معدلات البقاء لمدة 5 سنوات> 85٪، ومعدلات البقاء على قيد الحياة لمرحلة III / IV المرض هي <40٪. وبالتالي، يمكن أن ارتفاع معدلات وفيات EOC انخفضت بشكل ملحوظ إذا تم الكشف عن الأورام في وقت سابق، مراحل، أكثر قابلية للعلاج 3-5. في الوقت الحاضر، ما زال يجهل الأساس الجزيئي الوراثية والبيولوجية في وقت مبكر من مرحلة تطور المرض. وبشكل أكثر تحديدا، لا يعرف إلا القليل عن دور المكروية خلال بدء الورم، ولكن عوامل الخطر المعروفة لEOCs (مثل العمر والتكافؤ) تشير إلى أن المكروية يلعب دورا رئيسيا في نشأة الأولى من EOCs. لذلك قمنا بتطوير نماذج ثلاثية الأبعاد غيرويمن المبيض كل من الطبيعي في وقت مبكر وسرطان المبيض المرحلة. لالمبيض الطبيعي، شاركنا في سطح المبيض الطبيعي مثقف الظهارية (IOSE) والخلايا الليفية اللحمية العادي (INOF) الخلايا، الذي خلده تنبيغ retrovrial من الوحيدات الحفاز لعميم الإنزيم تيلوميراز الإنسان (hTERT) لتمديد عمر هذه الخلايا في الثقافة. في تصميم نموذج المراحل الأولى من التحول المبيض الخلايا الظهارية، overexpression من الجين الورمي CMYC في الخلايا IOSE، ومرة أخرى شارك في تربيتها مع خلايا INOF. واستخدمت هذه النماذج غيروي للتحقيق في آثار الشيخوخة والشيخوخة على التحول وغزو الخلايا الظهارية. نحن هنا وصف الخطوات المنهجية في تطوير هذه نموذج ثلاثي الأبعاد، وهذه المنهجيات ليست محددة لتنمية المبيض الطبيعي والأنسجة سرطان المبيض، ويمكن استخدامها لدراسة أنواع الأنسجة الأخرى حيث التفاعلات الخلية اللحمية والظهارية هي الأساسية جانب من جوانب صيانة الأنسجة وديsease التنمية.
يوضح الشكل (1) لمحة عامة عن سير العمل هو موضح أدناه.
1. عزل الخلايا الليفية المبيض عادي وتمديد فترة الحياة في المختبر بواسطة Overexpression من الوحدة الفرعية الحفاز للعميم الإنزيم hTERT
2. طلاء من الأنسجة الثقافةأطباق ه مع PolyHEMA لزراعة الخلايا غير ملتصقة
ملاحظة: يمكن أيضا 1٪ الاغاروز حلول، حل PBS 1X في وتعقيمها لتعقيم، أن تستخدم لمعطف الأطباق زراعة الخلايا لخلق سطح غير ملتصقة على المدى القصير زراعة 3D (أقل من أسبوع واحد). الاغاروز طلاء لوحات متعددة جيدا يخلق سطح مقعر تعزز تشكيل كروي واحد لكل بئر لكثير من خطوط الخلايا. ومع ذلك، يعد 3D للثقافات ويوصى polyHEMA طلاء طلاء والاغاروز يتحلل بعد فترات أطول في كثير من الأحيان الثقافة.
3. توليد ثلاثية الأبعاد (3D) وإعادة الأجسام الشبه الكروية غيروي الرضاعة الثقافات 3D
4. تجهيز التصوير الجزيئي وتحليلات
تحييد التفاعل مع حجم مساو من ثقافة المتوسط وإزالة كتل الخلايا وذلك بتمرير التعليق من خلال مصفاة الخلية ميكرومتر 40-70. بيليه الخلايا، وغسل مع PBS، تعداد و resuspend الرقم المطلوب من الخلايا في المخزن المؤقت FACS. وصمة عار الخلايا وفقا لتعليمات الشركات المصنعة.
5. ممثل النتائج
ويمكن استخدام هذا النهج لمجموعة واسعة من التطبيقات، ودراسة علم الأحياء المبيض العادي فضلا عن بدء دراسة سرطان المبيض. والميزة الرئيسية لهذا النهج على الثقافات 3D التي تم إنشاؤها باستخدام هلام المتاحة تجاريا المصفوفة خارج الخلية هو أن الخلايا الليفية تنتج المبيض الطبيعي المصفوفة خارج الخلية التي تجعل شع لب الأجسام الشبه الكروية. في تجربتنا، والمواد التي تنتجها الخلايا الليفية مصفوفة المبيض الطبيعي هو غير متجانسة وأكثر شبها المصفوفة خارج الخلية من المبيض من أي هلام مصفوفة متاحة تجاريا. في المختبر لدينا نحن تستخدم الخلايا الظهارية التي تم تحويلها جزئيا في المختبر باستخدام عناصر جينية محددة (مثل overexpression CMYC) وشارك في هذه الخلايا المستزرعة مع الخلايا الليفية المبيض الطبيعي وهرمة لتقليد في مرحلة مبكرة سرطان المبيض في المبيض بعد انقطاع الطمث. البيانات المتوفرة لدينا تشير إلى أن الشيخوخة المكروية يعزز الميزات الأورام (مثل انتشار) من الخلايا الظهارية تحولت جزئيا (الشكل 3)، في حين أن يمنع تطور طبيعي المكروية الأورام 8. وقد استخدمت مختبرنا وغيرها أيضا نهج مماثل لنموذج الخلايا الظهارية المبيض الطبيعي 9، الخلايا الظهارية قناة فالوب، ونماذج تدريجي من تطور الأورام 11-13 مثلي النمط. وقد لاحظنا أن تتم استعادة ملامح النسيجي للخلايا العادية والخبيثة التي لا يمكن كشفها عندما يتم استزراع الخلايا كما monolayers عندما انتقلت الخلايا في الثقافة كروي. على سبيل المثال، يمكن أن يتم الكشف عن ملامح واضحة النسيجي للخلايا سرطان المبيض في الثقافات 3D واضحة خلية خطوط خلايا سرطان المبيض (الشكل 4)، ولكن ليس في الثقافات أحادي الطبقة من الخلايا نفس وعلاوة على ذلك، الخلايا المستزرعة 3D بشكل وثيق يعكس التعبير الأنسجة البروتين في أنسجة معينة ينظر الابتدائية بالمقارنة مع نفس الخلايا المستزرعة في الثقافات التقليدية 2D أحادي الطبقة 9-11. هذه الطرق لنمذجة العادية والأنسجة المبيض الخبيثة تمثل أيضا أدوات قيمة لاكتشاف وتحليل وظيفي للرواية جينات السرطان مرشح المبيض والورم القامع الجينات المسرطنة والمؤشرات الحيوية الجزيئية الأخرى التي قد تترافق مع ديsease التنمية 10،14.

الشكل 1. والمغلفة مرتين نظرة عامة التخطيطي للبروتوكول لزراعة غيروي 3D. قوارير زراعة الأنسجة بمحلول polyHEMA 1٪ ويترك ليجف. تغسل البلاستيك المغلفة مع PolyHEMA 1X PBS مباشرة قبل الاستعمال. ومطلي خلد الخلايا الليفية الخلايا الطبيعية المبيض (4x10 6 خلايا) في قارورة مع 20 مل المتوسطة النمو. تشكيل كروي والنمو رصد أكثر من 7 أيام. عند هذه النقطة، يتم تلقيح الثقافات كروي الخلايا الليفية مع 6 خلايا الظهارية 1x10، وهي أنواع الخلايا المستزرعة رئيسين لمدة 14 يوما قبل أن يتم حصاد الأجسام الشبه الكروية متعددة الخلايا ومعالجتها للتطبيقات المصب (التحاليل الجزيئية، والتصوير، الخ).

الشكل 2. المناعي من تلطيخ / م> خلد الخلايا الليفية المبيض الطبيعي. المرحلتين الابتدائية الخلايا الليفية المبيض الطبيعي (PR NOFs) وخلد الخلايا الليفية المبيض الطبيعي (INOFs) صريحة البروتين الليفية محددة (FSP)، لا تعبر عن cytokeratin-7 (المسيخ-7) وسرعة vimentin (VIM) . وتظهر علامات الاهتمام باللون الأخضر، اتسخت DNA مع دابي وأظهرت باللون الأزرق، والأزرق مع السيتوبلازم counterstained ايفان وأظهرت باللون الأحمر.

الشكل 3. المناعية للمشاركين في مثقف الخلايا اللحمية والظهارية. اللوحة اليمنى وضعها الطبيعي كروي الخلايا الليفية الأحادية المبيض، ملطخة hematoxylin و eosin من قبل. الخلايا الليفية الخلايا الطبيعية المبيض مثقف وحده في شكل 3D الأجسام الشبه الكروية تتكون من خلايا مع مورفولوجيا spindled والمصفوفة خارج الخلية وفيرة. الحق وحة: تعرضت الخلايا الليفية المبيض الطبيعي أن بيروكسيد الهيدروجين للحث على الشيخوخة. خلايا المبيض الظهاري تتحول جزئيا (IOSE cmyc IOSE أكثر بكثير من نفس الخلايا قبل تحريض الشيخوخة (قبل هرمة، PSN). الخلايا IOSE الوالدين دون overexpression CMYC لا تظهر أي اختلاف في انتشار عندما شارك في تربيتها مع PSN أو الخلايا الليفية SEN. هذه البيانات تشير إلى أنمن خلال موقعنا في نموذج المشاركة في الثقافة المختبر، قد عمليات الشيخوخة في سدى المبيض تعزيز تنمية الأورغانوكلور 11. * P ≤ 0.05، وهما الذيل إقران اختبار T-.

الشكل 4. الميزات النسيجي للخلايا الأنسجة مثقف 3D تعكس الأولية. (A) واضح سرطان المبيض الخلية عرض مميزة هياكل الخلية واضحة، وهذه هي غائبة عندما تزرع واضحة خطوط EOC الخلية على الهياكل البلاستيكية لكنها متشابهة عندما يتم الكشف عن تزرع الخلايا نفس الأجسام الشبه الكروية 3D ( B). (C) صورة مجهرية الإلكترون المسح من الخلايا الظهارية المبيض العادي كما نمت الأجسام الشبه الكروية لمدة 14 يوما. زغيبات سطح مرئية (الأسهم). (D) خلية مصلية الأجسام الشبه الكروية سرطان المبيض خط، في الثقافة. (A، B) hematoxylin و eosin تلطيخ من البارافين مقطوع جزءا لا يتجزأ من نسيج الورم أو الأجسام الشبه الكروية 3D، (C) المسح المجهري الإلكترون، (D) المجهر النقيض من المرحلة. يمكن أن تكون كروية الأجسام الشبه الكروية (دائرة متقطع)أو عدم انتظام في الشكل، كما في حالة لهيكل ينظر في الجانب الأيسر من الصورة.
| طبق / الحجم بلايت | حجم PolyHEMA (ليتم تطبيقها مرتين) | ثقافة الإعلام الحجم النهائي |
| 6 لوحة جيدا | 3 مل | 5-7 مل |
| 12-وحة جيدا | 1.5 مل | 2 مل |
| 24 لوحة جيدا | 500 ميكرولتر | 1.5 مل |
| 48-وحة جيدا | 250 ميكرولتر | 500 ميكرولتر |
| 96-وحة جيدا | 50 ميكرولتر | 200 ميكرولتر |
| P100 الثقافة طبق | 4-5 مل | 20 مل |
| P60 الثقافة طبق | 2-3 مل | 5-7 مل |
| F25 قارورة | 2-3 مل | 7 مل |
| F75 قارورة | 4-5 مل | 20-30 مل |
| F175 قارورة | 15 مل | 30-50 مل |
الجدول 2. يوصى به مجلدات لطلاء polyHEMA وزراعة 3D.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ما زال يجهل الكثير عن بيولوجيا في مرحلة مبكرة سرطان المبيض الظهاري (EOC). ربما كان واحدا من العقبات الرئيسية في هذا المجال لسنوات عديدة وعدم فهم أصول الأنسجة محددة لهذا المرض، وأهمية دور المكروية في التنمية EOC. على مدى السنوات القليلة الماضية، وأصبح من الواضح أن EOC هو مرض غير متجانسة مع أنواع فرعية متعددة histophathological متميزة، وربما مع أصول الخلوية مختلفة لأنواع فرعية مختلفة. على سبيل المثال، فإن البيانات الحالية تشير إلى أن الدرجة العالية EOCs المصلي قد تنشأ من الخلايا الإ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإعلان عن أي تضارب في المصالح.
تم إجراء هذا البحث في كلية كيك للطب في جامعة كاليفورنيا، الولايات المتحدة الأمريكية، وجامعة كوليدج في لندن، المملكة المتحدة. ويتم تمويل KL من المعهد الوطني للمنحة الصحة 5 U19 CA148112-02. وقد تم تمويل BG المشروع من خلال منحة من المؤسسة الخيرية الاستئناف عشية الأورام النسائية (UK). وبعض هذه الأعمال التي اضطلعت في UCLH / UCL تمويل جزئي من وزارة الصحة بحوث الطبية الحيوية NIHR نظام التمويل المركز.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| كاشف | مزود | كتالوج رقم | |
| PolyHEMA، ومناسبة لزراعة الخلايا | سيغما الدريتش | P3932 | |
| الجزيئية علم الأحياء الصف الايثانول | سيغما الدريتش | E7023 | |
| العقيمة المياه لزراعة الخلايا | VWR | 12001-356 | |
| MCDB105 | سيغما الدريتش | M6395 | |
| متوسطة 199 | سيغما الدريتش | M2154 | |
| Hyclone مصل بقري جنيني | الحرارية العلمية | SH30088.03 | |
| جنتاميسين | سيغما الدريتش | G1397 | |
| الأمفوتريسين B | سيغما الدريتش | A2942 | |
| pBABE-الرطوبة-hTERT | Addgene | 1773 | |
| PBS | VWR | 12001-766 | |
| 0.25٪ التربسين EDTA- | إينفيتروجن | 25200-072 | |
| الخلية مصفاة (40 أو 70 ميكرون) | VWR | 21008-949 21008-952 | |
| الأجسام المضادة الخلايا الليفية المضادة للبروتين السطح، استنساخ 1B10 | سيجما | F4771 | |
| المضادة للعموم cytokeratin الأجسام المضادة (C11) | سانتا كروز | SC-8018 | |
| Polybrene (hexadimethrine الميثيل) | سيجما | 107689 | |
| TeloTAGGG تيلوميراز PCR ELISA PLUS | روش | 12013789001 | |
| TeloTAGGG التيلومير الفحص طول | روش | 12209136001 |
يشار الجدول 1. الكواشف والمعدات لفي هذه الدراسة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن