هنا ، نقدم بروتوكولا لبناء نموذج ثلاثي الأبعاد في المختبر لبطانة التجويف البريتوني ، يتكون من خلايا الظهارة المتوسطة البشرية الأولية والخلايا الليفية ذات طبقات من مصفوفة خارج الخلية ، كأداة للتحقيق في التصاق خلايا سرطان المبيض وغزوها وتكاثرها.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
هنا ، نقدم بروتوكولا لبناء نموذج ثلاثي الأبعاد في المختبر لبطانة التجويف البريتوني ، يتكون من خلايا الظهارة المتوسطة البشرية الأولية والخلايا الليفية ذات طبقات من مصفوفة خارج الخلية ، كأداة للتحقيق في التصاق خلايا سرطان المبيض وغزوها وتكاثرها.
يختلف نمط ورم خبيث لسرطان المبيض بشكل ملحوظ عن نمط معظم الأورام الظهارية الأخرى ، لأنه نادرا ما ينتشر بشكل دموي. بدلا من ذلك ، يتم نقل خلايا سرطان المبيض المقشرة من الورم الأولي بواسطة السائل البريتوني إلى المواقع النقيلية داخل التجويف البريتوني. هذه المواقع ، وأبرزها الصفاق البطني والثرب ، هي أعضاء مغطاة بسطح مبطن بالسوثريوم. للتحقيق في عمليات انتشار سرطان المبيض ، قمنا بتجميع نظام ثقافة معقد ثلاثي الأبعاد يعيد بناء بطانة التجويف البريتوني في المختبر. تم عزل الخلايا الليفية البشرية الأولية والخلايا المتوسطة من الثرب البشري. ثم تم خلط الخلايا الليفية مع مصفوفة خارج الخلية ومغطاة بطبقة من الخلايا الظهارية المتوسطة البشرية الأولية لتقليد الأسطح البريتونية والعقلية التي تواجهها خلايا سرطان المبيض النقيلية. يستخدم نموذج النمط العضوي الناتج ، كما هو موضح ، لفحص الخطوات المبكرة لانتشار سرطان المبيض ، بما في ذلك التصاق الخلايا السرطانية والغزو والانتشار. تم استخدام هذا النموذج في عدد من الدراسات للتحقيق في دور البيئة المكروية (الخلوية والعصوية) في انتشار سرطان المبيض في وقت مبكر. كما تم تكييفه بنجاح مع الفحص عالي الإنتاجية واستخدامه لتحديد واختبار مثبطات ورم خبيث لسرطان المبيض.
سرطان المبيض هو أكثر الأورام الخبيثة فتكا1. يتم تشخيص غالبية المرضى بعد انتشار السرطان في جميع أنحاء التجويف البريتوني. بمجرد انتشار السرطان في جميع أنحاء التجويف البريتوني ، غالبا ما لا تكون الجراحة المختزلة للخلايا والعلاج الكيميائي علاجا كافيا لمنع تكرار السرطان ومقاومته الكيميائية ، مما يؤدي إلى معدل بقاء أقل من 30٪ لمدة 5 سنوات. يقتصر ورم خبيث سرطان المبيض في الغالب على التجويف البريتوني ، والعديد من أنواع السرطان الأخرى ، بما في ذلك سرطان المعدة والبنكرياس والقولون ، تنتقل إلى نفس المواقع التشريحية في التجويف البريتوني. بشكل عام ، تنفصل خلايا سرطان المبيض عن السرطان الموضعي في قناة فالوب أو ورم المبيض الأولي ، وتنتقل في السائل البريتوني كخلايا مفردة أو كروية ، وتلتصق بالأسطح المبطنة بالسوثريوم في الثرب والأمعاء وجدار البطن2.
تلعب البيئة المكروية للورم دورا مهما في تطور المرض والمقاومة الكيميائية في العديد من أنواع السرطان3-6. التجويف البريتوني هو بيئة مكروية فريدة من نوعها ، مع طبقة أحادية للخلية المتوسطة تغطي غالبية الأسطح (الشكل 1 أ) 7. تعمل البطانة المتوسطة كحاجز يخلق سطحا منخفض الاحتكاك ، والذي يميل إلى أن يكون واقيا من التصاق الخلاياالسرطانية 8. يوجد أسفل هذا السطح المبطن بالظهارة المتوسطة مباشرة طبقة مصنوعة في الغالب من الخلايا الليفية والمصفوفة خارج الخلية (ECM) ، والتي تعزز التصاق الخلايا السرطانيةوغزوها 8. تفرز خلايا سرطان المبيض العوامل التي تحفز تغييرات في بطانة الخلايا الظهارية المتوسطة التي تعزز التصاق خلايا سرطان المبيض والغزو والورم الخبيث9،10. تلتصق خلايا سرطان المبيض بسطح الظهارة المتوسطة عبر آليات الإنتجرين و CD44 بوساطة (الشكل 1 ب) 11-16.
تاريخيا ، تم تطوير العديد من النماذج ثلاثية الأبعاد للتحقيق في تفاعلات سرطان المبيض مع البيئة المكروية. درست بعض النماذج الأولى واجهة سرطان المبيض وECM17-21 ، أو اتصال سرطان المبيض والخلايا المتوسطة13،14،21-24 ، أو كليهما25 (تمت مراجعته من قبلنا 26). Niedbala et al. اكتشف أن خلايا سرطان المبيض تظهر التصاق أسرع وأكثر ثباتا ب ECM من الخلايا المتوسطة أو البلاستيك وحده25. ومع ذلك ، فإن هذه النماذج لا تشبه من الناحية النسيجية البيئة المكروية البريتونية. لذلك ، أنشأنا نموذجا عضويا ثلاثي الأبعاد لتكرار البيئة المكروية لسرطان المبيض بشكل أكثر شمولا. من أجل فهم دور البيئة المكروية والتفاعل بين السرطان والخلايا البريتونية في الانتشار البريتوني لسرطان المبيض بشكل أفضل ، قمنا بتطوير نموذج ثقافة عضوي ثلاثي الأبعاد في المختبر لبطانة التجويف البريتوني (تخطيطي في الشكل 1C). يتكون النموذج المقترح من الخلايا الليفية البشرية الأولية و ECM ، مغطاة بطبقة من الخلايا الظهارية المتوسطة البشرية الأولية - يتم عزل كل نوع من الخلايا عن الثرب البشري. من الناحية النسيجية ، يشبه هذا النموذج البطانة البريتونية أو العقلية الطبيعية ، ويوفر سطحا يمكننا من خلاله دراسة البيئة المكروية للورم ، والتفاعل بين الخلايا السرطانية والأنسجة الطبيعية ، وعمليات التصاق الخلايا السرطانية وغزوهاوتكاثرها 8.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وقد تم استعراض جميع بروتوكولات البحوث التي وصفها جامعة شيكاغو المؤسسي مجلس مراجعة (IRB). تم الحصول على الموافقة المسبقة من كل مريض قبل الجراحة وتمت الموافقة على الدراسة من جامعة شيكاغو IRB. A السلامة البيولوجية نوع مجلس الوزراء (2) وقفازات وينبغي أن تستخدم عند التعامل مع الأنسجة البشرية للحماية والحد من مخاطر تلوث الخلايا.
1. العزلة والثقافة من خلايا انسجة هو دون تغيير الابتدائية
2. الطلاء وعضوي الثقافة 8
3. التصاق الفحص 8
4. انتشار الفحص 10
5. الغزو الفحص 8
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم تجميعها ثقافة عضوي النمط عن طريق خلط أولا الليفية الإنسان الأساسية مع نوع الكولاجين I ثم تتراكب هذه الثقافة مع 5 أضعاف عدد الخلايا الظهارية. وقد حضنت ثقافة لا يقل عن 18 ساعة قبل أضيفت خلايا سرطان المبيض لدراسة الالتصاق، والغزو أو الانتشار. وتكرر كل مقايسة مع متعددة (ن = 3-5) تم اختبار الثقافات 3D تم الحصول عليها من مختلف المرضى والعديد من الآبار في كل حالة للالتصاق (ن = 5)، وانتشار المقايسات (ن = 5) وغزو (ن = 3) . خلايا سرطان المبيض انضمت إلى ثقافة عضوي النمط 3D بعد 4 ساعات
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
أنشئ نموذج عضوي النمط من المكروية البريتوني لتقييم وظيفة الفردية والجماعية (ق) من كل من المكونات الخلوية والفطرية المكروية في نشر بسرطان المبيض. وتقدم بروتوكولات محددة لطلاء وتخصيص ثقافة عضوي النمط 3D للتحقيق في المبيض التصاق الخلايا السرطانية، والانتشار، والغزو. تم عزل خلايا الثرب الإنسان الأساسية الظهارية والخلايا الليفية من المرضى واستخدامها في ممر في وقت مبكر للحفاظ على التشكل الطبيعي والاختلاف المريض. في هذا النموذج، تم الطبقات الخلايا الليفية الثرب العادية وECM (نوع الكولاجي...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
نشكر جميع المقيمين والأطباء المعالجين ، ولا سيما الدكتور أ. هاني (جامعة شيكاغو ، قسم أمراض النساء والتوليد) لجمع الخزعات العقلية. أيضا ، نشكر ستايسي توبين وجيل إيزنبرغ على تحرير هذه المخطوطة بعناية. تم دعم هذا العمل من قبل Bears Care ، المستفيد الخيري من نادي شيكاغو بيرز لكرة القدم ، والمعهد الوطني للاضطرابات العصبية والسكتة الدماغية (NINDS) R21 NS075702 ، ومنحة المعهد الوطني للسرطان R01 CA111882 إلى E.L.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| <قوي>1. عزل واستزراع الخلايا الأولية < / قوي > | |||
| PBS | فيشر Scientific | SH3001304 | |
| شفرات حلاقة أحادية | فيشر ساينتفيك | 12-640 | |
| أطباق ثقافة 15 سم | BD Biosciences | 353025 | |
| قارورة | زجاجية؟ | ؟ | |
| مصل الأبقار الجنينية (FBS) | Life Technologies | 16000044_3616914956 | |
| DMEM مع L-Glutamine | Corning | 10-013-CV | |
| MEM فيتامينات | Corning | 25-020-Cl | |
| MEM الأحماض الأمينية غير الأساسية | Corning | 25-025-CI | |
| البنسلين الستربتومايسين | Corning | 30-002-CI | |
| شاكر | Thermo-Fisher | MaxQ 4450 | |
| جهاز طرد مركزي | Eppendorf | 5702 | |
| حاضنة | Thermo-Fisher | Forma Series II حاضنة CO2 مغلفة بالماء موديل 3100 | |
| Trypsin EDTA ، 1x (0.25٪) | Corning | 25-053-CI | |
| Hyaluronidase | Worthington Biochemical | LS002592 | |
| T-75 قوارير | BD Biosciences | 353136 | |
| قوارير T-175 | BD Biosciences | 353112 | |
| نصائح ماصة | Rainin | P2 و P10 و P20 و P200 و P1000 | |
| نصائح ماصة | Corning | المفلترة P2 و P10 و P20 و P200 و P1000 | |
| اسم الكاشف / المعدات< strong> | Company | رقم الكتالوج | تعليقات / وصف< / strong> |
| 2. تصفيح ثقافة ثلاثية الأبعاد< / قوي > | |||
| عداد الخلايا | Invitrogen | الكونتيسة | |
| الكونتيسة غرفة عد الخلايا شرائح | Invitrogen | C10313 | |
| Trypan Blue Stain (0.4٪) | Gibco | 15250-061 | |
| الكولاجين من النوع الأول (ذيل الفئران) | BD Biosciences | 354236 | |
| 96 لوحة بئر ، قاع شفاف ، أسود | BD العلوم | البيولوجية 353219 | |
| <قوي>اسم الكاشف / المعدات | Company | Catalog Number | Comments / Description |
| 3. مقايسة الالتصاق< قوية> | |||
| متعددة القنوات ماصة | Eppendorf | Xplorer 300 | |
| محلول بارافورمالدهيد 4٪ في PBS | Santa Cruz Biotechnology | sc-281692 | |
| قارئ الألواح | الأجهزة الجزيئية | Minimax | |
| اسم الكاشف / المعدات< قوي> | <قوي>الشركة< قوي> | <قوي>رقم الكتالوج | تعليقات / وصف |
| 5. مقايسة الغزو < / قوي > | |||
| إدراج ثقافة الخلية (8um ، 24 بئر) | BD Biosciences | 353097 | |
| مسحات قطنية | Q-tips | مسحات قطنية | |
| مجهر | Zeiss | Axiovert 200m | |
| Cell Profiler | المجال | ||
| 24 لوحة بئر | BD Biosciences | 353047 | |
| اسم الكاشف / المعدات | Company | Catalog Number | Comments / Description |
| 6. الأجسام المضادة< / قوية > | |||
| مضاد للإنتجرين &alpha ؛ V& beta; 3 الأجسام المضادة ، استنساخ LM609 | EMD Millipore | MAB1976 | |
| بيتا 1 & nbsp ؛ | Oncosynergy | OS2966 | |
| Alpha 5 [CD49e] | ID Pharmingen | 555615 | |
| Beta 4 [CD104] | EMD Millipore | MAB 2058 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.