تتميز آثار مثبطات الميغراستاتيك على هجرة الخلايا السرطانية في اختبار الغزو ثلاثي الأبعاد (ثلاثي الأبعاد) باستخدام مثبطات الأسيتيليلاز الهيستون (HDAC) بالفحص المجهري البؤري عالي الدقة.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
تتميز آثار مثبطات الميغراستاتيك على هجرة الخلايا السرطانية في اختبار الغزو ثلاثي الأبعاد (ثلاثي الأبعاد) باستخدام مثبطات الأسيتيليلاز الهيستون (HDAC) بالفحص المجهري البؤري عالي الدقة.
ويتزايد الاستناد إلى اكتشاف المخدرات وتطويرها في بحوث السرطان على شاشات المخدرات في شكل ثلاثي الأبعاد. ويجري اكتشاف مثبطات جديدة تستهدف إمكانات الخلايا السرطانية المهاجرة والغازية، وبالتالي الانتشار النقيلي للمرض، وتعتبر علاجات تكميلية في أنواع السرطان الشديدة التوغل مثل الأورام الدبقية. وبالتالي، فإن توليد البيانات التي تمكن من إجراء تحليلات مفصلة للخلايا في بيئة ثلاثية الجوانب بعد إضافة دواء مطلوب. المنهجية الموصوفة هنا، التي تجمع بين اختبار غزو البشيرويد والتقاط الصور عالية الدقة وتحليل البيانات عن طريق الفحص المجهري المسح الضوئي بالليزر (CLSM)، مكنت من توصيف مفصل لآثار مثبطات مكافحة الهجرة المحتملة MI-192 على خلايا الورم الدبقي. تم إنشاء Spheroids من خطوط الخلايا لتجارب الغزو في لوحات 96 جيدا الالتزام منخفضة ومن ثم أعدت لتحليل CLSM. وقد تم تفضيل سير العمل الموصوف على تقنيات أخرى شائعة الاستخدام لتوليد السفيرويد بسبب سهولة واستنساخ. هذا، جنبا إلى جنب مع دقة الصورة المحسنة التي تم تحقيقها عن طريق الفحص المجهري البؤري مقارنة مع النهج التقليدية واسعة المجال، سمح بتحديد وتحليل التغيرات المورفولوجية المتميزة في الخلايا المهاجرة في بيئة ثلاثية الأبعاد بعد العلاج مع المخدرات mi-192 mi.
ويتزايد تفضيل التكنولوجيات الثلاثية الأبعاد لاكتشاف المخدرات قبل السريرية وتطوير أدوية السرطان المحتملة على شاشات الأدوية التقليدية؛ وبالتالي، هناك المزيد من التنمية من migrastatic - الهجرة ومنع الغزو - المخدرات. الأساس المنطقي وراء هذه التطورات في علاج السرطان واضحة: 3D sheroid الاختبارات تمثل نهجا أكثر واقعية لفحص الأدوية المضادة للسرطان المحتملة لأنها تحاكي الهندسة المعمارية الورم 3D أكثر إخلاصا من الثقافات الخلية أحادية الطبقة، تلخيص التفاعلات بين المخدرات والورم (الحركية) بشكل أكثر دقة، والسماح بتوصيف نشاط الدواء في بيئة ذات صلة الورم. وبالإضافة إلى ذلك، فإن ارتفاع مقاومة الأدوية السامة للسموم الكيميائية في العديد من أنواع السرطان وارتفاع معدلات الوفيات بين مرضى السرطان بسبب الانبثاث القوى من خلال قدرة الخلايا السرطانية على الهجرة إلى مواقع الورم البعيدة يدعم إدراج عوامل العلاج الكيميائي استهداف إمكانات الهجرة من الخلايا السرطانية كعلاج مساعد في تجارب السرطان السريرية في المستقبل1. وهذا هو الحال بشكل خاص في السرطانات الغازية للغاية، مثل الأورام الدبقية عالية الجودة (GBM). تشمل إدارة GBM الجراحة والعلاج الإشعاعي والعلاج الكيميائي. ومع ذلك، حتى مع الجمع بين العلاج، فإن معظم المرضى الانتكاس في غضون 1 سنة من التشخيص الأولي مع البقاء على قيد الحياة متوسط من 11-15 شهرا2،3. وقد أحرز تقدم كبير في مجال التكنولوجيا 3D على مدى السنوات القليلة الماضية: نظم دوارة، وهياكل مجهقلة والسقالات 3D، ويجري تحسين الاختبارات الفردية الأخرى باستمرار للسماح بإجراء اختبارات روتينية على نطاق واسع4، 5و6و7. ومع ذلك، يجب تحليل النتائج التي تم الحصول عليها من هذه الاختبارات بطريقة مجدية لأن تفسير البيانات غالباً ما يعوقه محاولات تحليل البيانات التي تم إنشاؤها ثلاثية الأبعاد مع أنظمة تحليل الصور ثلاثية الأبعاد.
وعلى الرغم من أن معظم النظم الواسعة النطاق لا تزال محدودة بموجب القرار8،على الرغم من أنها أفضل من حيث سرعة الحصول على الصور وانخفاض سمية الصورة. وهكذا، وبصرف النظر عن البيانات قراءة الخروج المتعلقة بفعالية المخدرات، والآثار التفصيلية للعمل المخدرات على الهياكل الخلوية 3D من الخلايا المهاجرة تضيع حتما إذا تم تصويرها باستخدام نظام واسع المجال. وعلى العكس من ذلك، يلتقط الفحص المجهري للمسح الضوئي بالليزر (CLSM) صورًا عالية الجودة ومقطعة بصريًا يمكن إعادة بنائها وتقديمها في مرحلة ما بعد الاكتساب ثلاثية الأبعاد باستخدام برامج الكمبيوتر. وهكذا، فإن CLSM ينطبق بسهولة على الهياكل الخلوية ثلاثية الأبعاد المعقدة التصويرية، مما يتيح التحقيق في آثار مثبطات مضادة للميثاستاتيك على الهياكل ثلاثية الأبعاد والتحليلات المتعمقة لآليات هجرة الخلايا. ومما لا شك فيه أن هذا سيوجه تطوير العقاقير الميجراستاتيكية في المستقبل. هنا، يتم وصف سير العمل مجتمعة من جيل spheroid، والعلاج من المخدرات، بروتوكول تلطيخ، والتوصيف عن طريق الفحص المجهري البؤري عالية الدقة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. توليد من Spheroids الخلية
اليوم الأول
اليوم الثاني
2. الكولاجين غزو ة
اليوم الثالث
3. إعداد الكولاجين جزءا لا يتجزأ من Spheroids والخلايا المهاجرة للميكروسكوب البؤري
4. مجهريال الفلورة
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تعمل تقنية spheroid ثلاثية الأبعاد على تعزيز فهم التفاعلات بين المخدرات والورم لأنها أكثر تمثيلاً للبيئة الخاصة بالسرطان. ويمكن تحقيق جيل من spheroids في عدة طرق. تم استخدام لوحات 96 جيدا منخفضة في هذا البروتوكول. بعد اختبار العديد من المنتجات من مختلف الشركات المصنعة، تم اختيار لوحات المستخدمة هنا لأنها أداء باستمرار أفضل من حيث إنتاج spheroid ناجحة والتوحيد. خطوة استبدال, حيث يتم استبدال وسيط النمو مع مصفوفة الكولاجين, هو نقطة حرجة من البروتوكول; يجب توخي الحذر الشديد لإزالة معظم المتوس...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يتم وصف طريقة جديدة لخلق spheroids الخلايا السرطانية لتحديد نشاط المخدرات migrastatic باستخدام الفحص المجهري البؤري عالية الدقة. وقد سهل استخدام لوحات منخفضة الالتزام على تقنيات أخرى، مثل قطرات شنقا15،وسيلة لتوليد spheroids قابلة للاستنساخ وموحدة لاستخدامها في هجرة الكولاجين وتجارب الغزو. النقاط الحرجة في هذا البروتوكول هي إزالة متوسط النمو من لوحة 96 جيدا قبل دمج spheroid الخلية في مصفوفة الكولاجين والتعامل الدقيق مع المقابس الكولاجين التي تحتوي على spheroids بعد ذلك. وتتوافر الآن تكنولوجيات جديد...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ويعلن صاحبا البلاغ عدم وجود تضارب في المصالح.
نود أن نشكر البروفيسور كريس جونز على مساهمته بخط الهاتف KNS42. وZEiss LSM880 المجهر البؤري مع AiryScan المستخدمة في هذا العمل هو جزء من مشروع هادرسفيلد للابتكار والحضانة (HIIP) الممولة من خلال اتفاق النمو شراكة المشاريع منطقة مدينة ليدز (LEP). الائتمان لصورة المجهر الشكل 3: كارل زايس مجهرية GmbH، microscopy@zeiss.com.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| الكولاجين الأول ، ذيل الفئران ، 100 مجم | 354236 كورنينج | لمقايسة غزو الورم الدبقي ؛ يتم تقديم هذا من قبل العديد من الموزعين / الشركات المصنعة وسيحتاج إلى تحديده لكل من نوع الفحص المقصود وخطوط الخلايا المستخدمة. بالنسبة لخطوط خلايا سرطان الورم الدبقي ، فإن ذيل الفئران من النوع 1 (مثل كورنينج) هو الخيار المفضل. يجب تخزين الكولاجين عند 4 درجات. C ، في الظلام ، حتى الحاجة. لا ينصح بخلط الكولاجين من دفعات مختلفة لأن هذا قد يؤثر على تناسق الكولاجين المبلمر. | |
| Coverslips | مختلفة | للتصوير المجهري | |
| مسحوق DMEM | Sigma | D5648 | المطلوب بتركيز 5x لمحلول الكولاجين لمقايسة غزو الورم الدبقي ؛ يمكن شراء هذا في شكل مسحوق ، يتكون من ماء مقطر مزدوج ، واعتمادا على التركيب النهائي لوسط النمو ، يتم استكماله مع أي إضافات مطلوبة. يجب تصفية محلول 5x الكامل من خلال نظام تصفية الحقنة (0.22 & mu; م) قبل الاستخدام. |
| مصل ربلة الساق الجنينية | Sigma | F7524-500ML | اللازمة لزراعة خلايا خطوط خلايا الورم الدبقي |
| زجاجية | متنوعة | للتصوير المجهري | |
| الجلوكوز DMEM | Gibco | لزراعة خلايا خطوط خلايا الورم الدبقي | |
| المثبط | Tocris | مختلف | مختلف - وفقا للتصميم التجريبي ؛ يمكن شراء المثبطات من الشركات المصنعة مثل Selleckchem و Tocris. تقدم هذه الشركات المصنعة وصفا مفصلا لخصائص المثبطات ، وروابط إلى المراجع المرتبطة بها واقتراح تركيزات العمل. كما هو الحال مع جميع المثبطات ، قد تكون سامة ويجب التعامل معها وفقا لإرشادات الصحة والسلامة. يتم تحضير المثبطات كمحاليل مخزون على النحو الموصى به من قبل الشركة المصنعة. على سبيل المثال ، استخدمنا مثبط المهاجر MI-192 لإثبات استخدام هذه المثبطات. لقد اختبرنا مجموعة من مثبطات الهجر بهذه الطريقة مع نتائج مماثلة. |
| Mountant | مختلفة | للتصوير | المجهري |
| هيدروكسيد الصوديوم (1 م) مختلفة | يمكن شراء هيدروكسيد الصوديوم المختلفة بمولارية مطلوبة أو تحضيرها من شكل صلب. يجب تعقيم المحلول المحضر بالترشيح باستخدام نظام تصفية الحقنة. واحد M هيدروكسيد الصوديوم مادة للتآكل ويجب توخي الحذر أثناء تحضير المحلول. | ||
| بارافورمالدهايد | مختلف | مختلف | لإصلاح الكرات والخلايا ؛ تشكل بنسبة 4٪ ، تحذير من المخاطر الصحية ، والتأكد من الالتزام بلوائح الصحة والسلامة لحل الكولاجين لفحص الغزو |
| الباستيت (ماصة متدرجة ، 3 مل) | مختلفة | لفحص | الغزو ، وإزالة |
| المحلول PBS ، ومعقمة لثقافة الأنسجة | Sigma | D1408-500ML & nbsp ؛ | مطلوب لزراعة الخلايا لخطوط خلايا الورم الدبقي وغسلها للتلطيخ |
| القلم / البكتيريا العقدية (المضادات الحيوية) | Sigma | P4333 | اللازمة لزراعة الخلايا لخطوط خلايا الورم الدبقي |
| الجسم المضاد الأساسي ، الجسم المضاد الثانوي ، DAPI ، Phalloidin | مختلف | ، | هناك العديد من الشركات المصنعة لهذه الكواشف ، بالنسبة للأجسام المضادة الثانوية المسماة نوصي باستخدام Alexa Fluor (المجسات الجزيئية). استخدمنا هنا للأجسام المضادة الأولية للجسم المضاد للتوبولين المضاد للأستيلات (1/100 ، Abcam). بالنسبة للأجسام المضادة الثانوية ، استخدمنا 1/500 الجسم المضاد المترافق Alexa Fluor 488 المضاد للفأر ، المجسات الجزيئية. بالنسبة للبقع النووية ، استخدمنا DAPI (العديد من الشركات المصنعة) وصبغة الأكتين Phalloidin (العديد من الشركات المصنعة) كلاهما يستخدم في التخفيف الموصى به 1/500. |
| بيكربونات الصوديوم | Sigma | S5761 | اللازمة لحل الكولاجين لمقايسة غزو الورم الدبقي بتركيز 5x |
| بيروفات الصوديوم | Sigma | P5280 | اللازمة لمحلول الكولاجين لمقايسة غزو الورم الدبقي بتركيز 5x |
| التربسين | Sigma | T4049 | للتربسين |
| لوحات التعلق المنخفضة للغاية | Sigma / Nunc | CLS7007-24EA | لمقايسة غزو الورم الدبقي ؛ مطلوب صفيحة منخفضة الالتصاق ، مع تفضيل ألواح 96 بئرا للسماح بفحص المركبات قيد الفحص على نطاق واسع. هناك العديد من لوحات الالتصاق المنخفضة المتاحة تجاريا. ينصح باختبار مجموعة متنوعة من الألواح لتوليد كروي مثالي. في تجربتنا ، يعمل Costar Ultra Low Cluster مع غطاء ، قاع دائري ، بشكل أفضل لتوليد الكرات من خلايا سرطان الورم الدبقي من حيث تكوين كروي بنسبة 100٪ وقابلية التكاثر. تم استخدام هذه الألواح أيضا بنجاح لتوليد كرويات الورم الدبقي من المواد المشتقة من المريض وخلايا سرطان المثانة والمبيض في مختبرنا. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام المجالات العصبية الجذعية أو السلفية في هذه الألواح لتسهيل توليد الخطوط الكروية العصبية |
| الموحدة (الماصات المصلية ، المعقمة ، 5 مل و 10 مل) | مختلفة مثل Costar | CLS4488-50 ؛ CLS4487-50 | لزراعة الأنسجة وتحضير الكولاجين |
| متعدد القنوات (50 - 250 مو ؛ L) والماصات أحادية القناة (10 & mu; لتر ، 50 مو ؛ لتر ، 200 مو ؛ L 1 مل) | مختلفة | مختلفة | للخلية والسكوية التعامل |
| مع الفحص المجهري واسع المجال | مختلف ؛ | مختلفة | لمراقبة التوليد الكروي والتصوير الكروي ؛ هنا تم التقاط صور مضان واسعة المجال باستخدام نظام تصوير خلية EVOS FL (Thermo Fisher Scientific) |
| Zeiss LSM 880 CLSM المجهز بخطة Apochromat 63x 1.4 NA هدف النفط | اقتباس Zeiss | من الشركة المصنعة | تم التقاط الصور متحدة البؤر باستخدام Zeiss LSM 880 CLSM المجهز بهدف زيت Plan Apochromat 63x 1.4 NA. تم استخدام ليزر الصمام الثنائي 405 نانومتر و 458/488/514 نانومتر الأرجون متعدد الخطوط وليزر HeNe 594 نانومتر لإثارة Phalloidin 594 و Alexa Fluor 488 و DAPI على التوالي. تم التقاط قسم بصري تمثيلي واحد لكل صورة ، مع الحفاظ على جميع الإعدادات ، سواء قبل التقاط الصور أو بعدها ، لأغراض مقارنة. تمت معالجة جميع الصور لاحقا باستخدام برنامج تصوير Zen المرتبط و Adobe Photoshop. |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.