Method Article

استخدام تحليل الصور القائم على الكمبيوتر لتحسين القياس الكمي لنقائل الرئة في نموذج سرطان الثدي 4T1

DOI:

10.3791/61805

⸱

October 2nd, 2020

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Biomedical Sciences and Pathobiology, Virginia-Maryland College of Veterinary Medicine, 2Graduate Program in Translational Biology, Medicine and Health, Virginia Polytechnic Institute and State University, 3Department of Biomedical Engineering and Mechanics, Virginia Polytechnic Institute and State University, 4Department of Basic Science Education, Virginia Tech Carilion School of Medicine, Virginia Polytechnic Institute and State University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نحن نصف طريقة أكثر اتساقا وسرعة لتحديد الانبثاث الرئوي في نموذج سرطان الثدي 4T1 باستخدام فيجي-ImageJ.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعد سرطان الثدي من الأمراض الخبيثة المدمرة، حيث يمثل 40,000 حالة وفاة للإناث و30٪ من تشخيصات سرطان الإناث الجديدة في الولايات المتحدة في عام 2019 وحده. السبب الرئيسي للوفيات المرتبطة بسرطان الثدي هو العبء النقيلي. ولذلك، تحتاج النماذج قبل السريرية لسرطان الثدي لتحليل العبء النقيلي لتكون ذات صلة سريريا. نموذج سرطان الثدي 4T1 يوفر نموذج الماوس تلقائيا- الانبثاث, كميا للمرحلة الرابعة سرطان الثدي البشري. ومع ذلك، فإن معظم بروتوكولات 4T1 تحدد العبء النقيلي من خلال عد المستعمرات الملطخة يدويًا على لوحات زراعة الأنسجة. في حين أن هذا يكفي للأنسجة ذات العبء النقيلي المنخفض ، فإن الخطأ البشري في العد اليدوي يسبب نتائج غير متناسقة ومتغيرة عندما تكون اللوحات نقاشًا ويصعب عدها. تقدم هذه الطريقة حلاً يستند إلى الكمبيوتر إلى خطأ العد البشري. هنا، نقوم بتقييم البروتوكول باستخدام الرئة، وهو نسيج النقيلي للغاية في نموذج 4T1. يتم الحصول على صور للوحات الميثيلين ذات اللون الأزرق وتحميلها للتحليل في فيجي -ImageJ. ثم يحدد Fiji-ImageJ النسبة المئوية للمنطقة المحددة من الصورة التي تكون زرقاء، وتمثل النسبة المئوية للصفيحة ذات العبء النقيلي. هذا النهج القائم على الكمبيوتر يقدم نتائج أكثر اتساقا وأسرع من العد اليدوي أو التقييم الهسجولوجي للأنسجة النقيلي عالية. يعتمد اتساق نتائج فيجي-ImageJ على جودة الصورة. يمكن أن تحدث اختلافات طفيفة في النتائج بين الصور ، وبالتالي يوصى بأن يتم التقاط صور متعددة ومتوسط النتائج. على الرغم من الحد الأدنى من القيود، وهذا الأسلوب هو تحسين لتحديد حجم العبء النقيلي في الرئة من خلال تقديم نتائج متسقة وسريعة.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وسيتم تشخيص واحدة من كل ثماني نساء بسرطان الثدي في حياتها, وحتى الآن على الرغم من خيارات العلاج المتعددة سرطان الثدي هو السبب الرئيسي الثاني للوفيات المرتبطة بالسرطان في النساء الأميركيات1. هؤلاء النساء لا يموتون من الورم الأساسي في ثديهم. بدلا من ذلك، فإن العبء النقيلي هو المسؤول عن وفيات هذا المرض لأنه ينتشر عادة إلى الرئة والعظام والدماغ والكبد والغدد الليمفاوية2. وبسبب هذا، تحتاج نماذج سرطان الثدي إلى تقييم الانبثاث للمساهمة في الحد من وفيات هذا المرض. نموذج سرطان الثدي 4T1 مورين هو بروتوكول رائع لتحقيق ذلك. الطريقة الموصوفة هنا تقدم تحسنا لنموذج 4T1 باستخدام فيجي-ImageJ لتحديد ورم خبيث الرئة، مما يؤدي إلى نتائج متسق....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وقد وافقت على جميع الأساليب المذكورة هنا من قبل اللجنة المؤسسية لرعاية الحيوانات واستخدامها (IACUC) في جامعة فرجينيا للتكنولوجيا، ووفقا للدليل المعاهد الوطنية للصحة لرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية. ويتطلب تنفيذ هذا البروتوكول إذنا من المؤسسات المناسبة والالتزام بجميع المبادئ التوجيهية المناسبة.

1. خلية ثقافة

  1. جعل وسائل الإعلام ثقافة كاملة (دورة في الدقيقة + 10٪ مصل البقرة الجنينية +1٪ القلم). إحياء خلايا 4T1 وفقا لبروتوكول ATCC10 واحتضان في 37 درجة مئوية و 5٪ CO2 في قارورة T-25 حتى التقاء. تغيير وسائل الإعلام في اليوم التالي إحياء لإزالة الخلايا الميتة، ومرة أخرى إذا كان يتم إنفاق الوسائط قبل ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

هذه الطريقة تحتوي على تعديلات بسيطة من بولاسكي وأوستراند روزنبرغ 4T1 بروتوكول3 ويمكن تصورها في الشكل 1. عندما 3 الباحثين منفصلة عد يدويا مستعمرات النقيلي ل 12 لوحات الرئة (1:10 تخفيف)، وكانت النتائج غير متناسقة جدا بين عدادات مختلفة (الشكل 2A). تم توجيه جميع الباحثين إلى "عد المستعمرات النقيلي التي تظهر كنقاط زرقاء" ، ومع ذلك فإن التناقضات توضح المشكلة مع عد اللوحات عالية الانبثاث يدويًا. كان لدى الباحثين مستويات متفاوتة من الخبرة مع نموذ.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

كما هو موضح، يمكن أن يكون عد المستعمرات النقيلي يدويا على كل صفيحة الرئة طريقة غير دقيقة وغير دقيقة لتحديد نسل الرئة، مما يدل على الحاجة إلى وسيلة أفضل للقياس الكمي(الشكل 2). اختلف التحليل الهدولوجي قليلاً عن كل من الفرز اليدوي وتحليل فيجي-ImageJ(الشكل 2B و4D)،على الأرجح لأن شرائح H&E ليست عينة تمثيلية للجهاز بأكمله. ويحصد البروتوكول رئة بأكملها، وبالتالي فهو أكثر تمثيلاً للنقائل الرئوية الكلية، وهو أكثر اتساقاً من العد اليدوي. وقد جرت محاولة إج.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ليس لدى أصحاب البلاغ ما يكشفون عنه.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وقد تم دعم هذا العمل من قبل كلية فرجينيا ماريلاند للطب البيطري (IA)، ومعهد فرجينيا للتكنولوجيا الحيوية ومركز العلوم التطبيقية للصحة المهندسة (IA)، والمعاهد الوطنية للصحة R21EB028429 (IA).

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
غرفة التخديرانظر التعليقاتانظر التعليقاتاستخدام المواد المعتمدة في سياسات مؤسستك
عامل التخديرانظر التعليقاتراجع التعليقاتاستخدام المواد المعتمدة في سياسات مؤسستك
BALB / c إناث الفئرانمختبر جاكسون000651
مقص حادRobozRS-6700
آلة حاسبةأي
كاميراأيبحد أدنى 8 ميجابكسل
أييحتاج إلى أن يكون قادرا على إعداد القتل الرحيم 125 × جم و 300 × جم
CO2انظر التعليقاتانظر التعليقات استخدمالمواد المعتمدة في سياسات مؤسستك
غرفة التبريد والثلاجة والتخزين الباردأي
الكمبيوتر مع Fiji-ImageJأيأي يحتاج إلى أن يكون قادرا على تشغيل Fiji-ImageJ
Counting ChamberFisher Scientific02-671-10
مقص منحنيRobozRS-5859
الماء المقطرأيأي
ElastaseMP Biomedicals100617
مقياس إلكترونيأي
مصل الأبقار الجنينية (FBS)R & D SystemsS11150
ملقطRobozRS-8100
IceN / AN / A
حاضنةانظر التعليقاتانظر التعليقاتيجب أن تكون قادرة على 5٪ CO2< / sub> و 37 درجة ؛ C
ميثانولفيشر ScientificA412SK-4
الميثيلين الأزرقسيجما ألدريتش03978-250 مل
البنسلين ستربتومايسينATCC30-2300
دبابيس أو إبرأيلتثبيت الفئران أثناء التشريح
الفرجار البلاستيكيVWR25729-670
RMPI-1640 متوسطATCC30-2001
الروك أو العجلة الدوارةأيمقص
حادRobozRS-6702
مرشح معقم يمكن التخلص منه مع غشاء PESThermoFisher Scientific568-0010
T-150 قواريرفيشر Scientific08-772-48
T-25 قواريرفيشر Scientific10-126-10
قوارير T-75فيشر Scientific13-680-65
دورق بلاستيكي ثلاثي الزوايافيشر سيانتيفك14-955-111Fتستخدم لوزن الفئران
الأزرقVWR97063-702
Trypsin-EDTAATCC30-2101
النوع الرابع كولاجينازSigma-AldrichC5138
3.5 سم ألواح زراعة الأنسجةنونكلون153066
1 مل حقنةBD309659
1.7 مل أنابيب الطرد المركزي الدقيقةVWR87003-294
10 سم ألواح زراعة الأنسجةفيشر ساينتفيك08-772-22
12 لوحة بئرCorning3512
15 مل أنبوب الطرد المركزيفيشر Scientific14-959-70C
1X Dulbecco's Phostphate Buffered Saline (DPBS)فيشر ScientificSH30028FS
1X Hank محلول ملحي متوازن (HBSS)SH3026802علمي حراري
27 جم 1/2 في الإبرفيشر Scientific14-826-48
4T1 (ATCC & reg; CRL &ss; 2539 ™)ATCCCRL-2539
50 مل أنبوب الطرد المركزيفيشر العلمي14-959-49A
6-ThioguanineSigma-AldrichA4882
70 & mu ؛ مصفاة الخلايا Mفيشر Scientific22-363-548
70٪ إيثانولسيجما ألدريتشE7023تمييع إلى 70٪ بماء DI
جهاز طرد مركزي

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. American Cancer Society. Cancer Facts & Figures. American Cancer Society. , (2019).
  2. Yousefi, M., et al. Organ-specific metastasis of breast cancer: molecular and cellular mechanisms underlying lung metastasis. Cellular Oncology. 41 (2), 123-140 (201....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Lung Metastasis Quantification4T1 Breast Cancer ModelComputer based Image AnalysisFiji ImageJ AnalysisMethylene Blue StainingMetastatic Burden MeasurementTissue Culture Plate AnalysisColony Counting AutomationImage Thresholding MethodMetastasis Detection Protocol

Related Articles