سرطان القولون (CRC) هو ثالث سبب رئيسي لوفيات السرطان ذات الصلة في الولايات المتحدة. سرطان القولون متفرقة - أي أن تنشأ في وقت لاحق في الحياة (> 50 سنة من العمر) مع وجود عوامل وراثية واضحة المهيئة - حسابات ل~ 80٪ من جميع الحالات، مع حدوث يتأثر بقوة الأنماط الغذائية على المدى الطويل 1،2. هذه الأورام تظهر تحولا الأيض نحو الاعتماد على تحلل الأكسدة، والمعروفة باسم تأثير اربورغ، والتي قد تجعل جزء في تركيزات أعلى من اللبنات الخلوية والطاقة المتوفرة (من خلال glutaminolysis) للسماح وربما دفع معدلات عالية من انتشار الخلايا السرطانية 3-5 . دراسات الإصابة بسرطان القولون وكذلك سرطانات الجهاز الهضمي الأخرى بما في ذلك سرطانات الأمعاء الصغيرة توفر نظرة متبصرة في قضية تشكيل الورم. التحقيق في الخلافات بين الدول الأيض العادية، الموالية للمكون للأورام ومكون للأورام من نظم الجهاز الهضمي قد تساعد ديتermination من الخطر النسبي لتطور الورم، وكذلك الكشف المبكر عن الأورام. وعلاوة على ذلك، فإن فهم عملية الأيض الطاقة البيولوجية التي تنطوي على التنفس الميتوكوندريا وتحلل توفير البصيرة الأساسية في كيفية يشوش فسيولوجيا الخلايا والشيخوخة والمرض حالة توازن الأمعاء. الاستفادة من تكنولوجيا الطاقة الحيوية الفحص لتحليل تدفق خارج الخلية يمكن تقييم معدلات التنفس الميتوكوندريا وتحلل في وقت واحد في الخلايا نموا في الثقافة في الوقت الحقيقي 6،7.
حتى وقت قريب، في الدراسات المختبرية من الأمعاء الدقيقة اقتصرت على خطوط الخلايا المشتقة من الأورام إما حميدة أو خبيثة 8،9 ولا تمثل فسيولوجيا الظهارة المعوية الطبيعية وتأثير المكروية التي يقيمون فيها. في عام 2009، قدم ساتو وآخرون. 10 وخارج الحي نظام الثقافة في النمو ثلاثي الأبعاد (3D) الماوس organoids الظهارية في الأمعاء، أو epithelial "مصغرة الشجاعة"، ومناسبة للالتحقيقات التجريبية والتشخيصية والعلاجية 10،11. وعلاوة على ذلك، الأقبية المعزولة من الفئران مقيدة بالوحدات الحرارية تحافظ على خصائص النمو المتغيرة كما organoids في مثل هذه الثقافات 12. بالمقارنة مع خطوط الخلايا تحولت والثقافات عضي سرداب يمكن استخدامها لتوليد البيانات ذات الصلة من الناحية الفسيولوجية تقديم نموذج أفضل بكثير لفهم الدولة في الجسم الحي.
نحن تكييفها تكنولوجيا تحليل الطاقة الحيوية لفحص استقلاب الطاقة من organoids سرداب الأمعاء. كان الفأر organoids سرداب الأمعاء مثقف فيفو السابقين لتطوير الدراسات استقلاب الطاقة عضي سرداب المقدمة. تم قياس معدل استهلاك الأكسجين (OCR)، و سعر تحمض خارج الخلية (ECAR) من organoids سرداب في غياب وجود اثنين من مثبطات مختلفة الأيض (أوليغوميسين، روتينون) وحاملة أيون (الكربونيل السيانيد-P-trifluoromethoxyphenylhydrazone). وORGA سردابوقد عكست استجابة الأيض NOID لهذه المركبات الكيميائية بنجاح من خلال تغيير ECAR والقيم OCR.
ودراسات الطاقة البيولوجية الخلوية توضيح التفاعلات المتبادلة بين دولة الأيض ومخاطر المرض والنمط الظاهري في السرطان، والسمنة، والسكري، والاضطرابات الأيضية وأمراض الميتوكوندريا وتساعد أساليب الفحص مسبقة مع آثار مباشرة على الطب متعدية. هنا، نحن تصف بروتوكول مفصلة لعزل الأقبية الأمعاء الصغيرة وللثقافة organoids سرداب. وعلاوة على ذلك، ونحن نقدم طريقة جديدة لاستخدام الثقافات عضي سرداب لفحوصات الأيض.