يصف البروتوكول الحالي حقن الساركوما العظمية داخل الظنبوب لتوليد نماذج الفئران التي تحمل الساركوما العظمية العظمية وآفات الانبثاث الرئوي.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
يصف البروتوكول الحالي حقن الساركوما العظمية داخل الظنبوب لتوليد نماذج الفئران التي تحمل الساركوما العظمية العظمية وآفات الانبثاث الرئوي.
الساركوما العظمية هي سرطان العظام الأولي الأكثر شيوعا لدى الأطفال والمراهقين، مع الرئتين باعتبارها الموقع النقيلي الأكثر شيوعا. معدل البقاء على قيد الحياة لمدة خمس سنوات لمرضى الساركوما العظمية الذين يعانون من ورم خبيث رئوي أقل من 30٪. لذلك ، فإن استخدام نماذج الفئران التي تحاكي تطور الساركوما العظمية في البشر له أهمية كبيرة لفهم الآلية الأساسية لسرطان الساركوما العظمية والانبثاث الرئوي لتطوير علاجات جديدة. هنا ، يتم الإبلاغ عن إجراءات مفصلة لتوليد نماذج الساركوما العظمية الأولية والفئران الخبيثة الرئوية عن طريق الحقن داخل الظنبوب لخلايا الساركوما العظمية. جنبا إلى جنب مع التلألؤ الحيوي أو نظام التصوير الحي بالأشعة السينية ، يتم استخدام نماذج الفئران الحية هذه لمراقبة وقياس نمو الساركوما العظمية والانبثاث. لإنشاء هذا النموذج ، تم تحميل مصفوفة غشاء سفلي تحتوي على خلايا الساركوما العظمية في حقنة صغيرة الحجم وحقنها في ساق واحد من كل فأر أثيميك بعد تخديرها. تم التضحية بالفئران عندما وصلت الساركوما العظمية الأولية إلى الحد الأقصى للحجم في البروتوكول المعتمد من IACUC. تم فصل الساقين اللتين تحملان الساركوما العظمية والرئتين المصابتين بآفات الانبثاث. تتميز هذه النماذج بفترة حضانة قصيرة ، ونمو سريع ، وآفات حادة ، وحساسية في مراقبة تطور الآفات النقيلية الأولية والرئوية. لذلك ، هذه نماذج مثالية لاستكشاف وظائف وآليات عوامل محددة في تسرطن الساركوما العظمية والانبثاث الرئوي ، والبيئة الدقيقة للورم ، وتقييم الفعالية العلاجية في الجسم الحي.
الساركوما العظمية هي سرطان العظام الأولي الأكثر شيوعا لدى الأطفال والمراهقين 1,2 ، والذي يتسلل بشكل رئيسي إلى الأنسجة المحيطة ، وحتى ينتقل إلى الرئتين عند تشخيص المرضى. الانبثاث الرئوي هو التحدي الرئيسي لعلاج الساركوما العظمية ، ومعدل البقاء على قيد الحياة لمدة خمس سنوات لمرضى الساركوما العظمية الذين يعانون من ورم خبيث رئوي لا يزال منخفضا يصل إلى 20٪ -30٪ 3،4،5. ومع ذلك ، فقد زاد معدل البقاء على قيد الحياة لمدة خمس سنوات من الساركوما العظمية الأولية إلى حوالي 70 ٪ منذ 1970s بسبب إدخال العلاج الكيميائي6. لذلك ، هناك حاجة ماسة لفهم الآلية الأساسية لسرطان الساركوما العظمية والانبثاث الرئوي لتطوير علاجات جديدة. تطبيق نماذج الفئران التي تحاكي أفضل تطور الساركوما العظمية في البشر له أهمية كبيرة7.
يتم إنشاء النماذج الحيوانية للساركوما العظمية عن طريق الهندسة الوراثية التلقائية المستحثة ، والزرع ، وغيرها من التقنيات. نادرا ما يستخدم نموذج الساركوما العظمية التلقائي بسبب وقت تكوين الورم الطويل ، ومعدل حدوث الورم غير المتناسق ، وانخفاض المراضة ، وضعف الاستقرار 8,9. على الرغم من أن نموذج الساركوما العظمية المستحثة يمكن الحصول عليه أكثر سهولة من الساركوما العظمية التلقائية ، إلا أن تطبيق نموذج الساركوما العظمية المستحثة محدود لأن العامل المحث سيؤثر على البيئة الدقيقة ، والتسبب في الأمراض ، والخصائص المرضية للساركوما العظمية10. تساعد النماذج المعدلة وراثيا على فهم التسبب في السرطانات لأنها يمكن أن تحاكي بشكل أفضل البيئات الفسيولوجية والمرضية البشرية. ومع ذلك ، فإن النماذج الحيوانية المعدلة وراثيا لها أيضا حدودها بسبب صعوبة التعديل المعدل وراثيا على المدى الطويل والتكلفة العالية. علاوة على ذلك ، حتى في النماذج الحيوانية المعدلة وراثيا الأكثر قبولا على نطاق واسع الناتجة عن تعديل الجينات p53 و Rb ، حدث 13.6٪ فقط من الساركوما في عظام الأطراف الأربعة11,12.
زرع هي واحدة من أكثر الطرق شيوعا لإنتاج نموذج السرطان النقيلي الأولي والبعيد في السنوات الأخيرة بسبب المناورة البسيطة ، ومعدل تكوين الورم المستقر ، والتجانس الأفضل13. يشمل الزرع زراعة غير متجانسة وزرع العظام وفقا لمواقع الزرع. في زرع الساركوما العظمية غير المتجانسة، يتم حقن خلايا الساركوما العظمية خارج مواقع الساركوما العظمية الأولية (العظام) للحيوانات، عادة تحت الجلد، تحت الجلد14. على الرغم من أن عملية زرع الساركوما غير المتجانسة واضحة دون الحاجة إلى إجراء عملية جراحية في الحيوانات ، إلا أن المواقع التي يتم فيها حقن خلايا الساركوما العظمية لا تمثل البيئة الدقيقة الفعلية للساركوما العظمية البشرية. زرع الساركوما العظمية هو عندما يتم حقن خلايا الساركوما العظمية في عظام الحيوانات، مثل الساق15،16. بالمقارنة مع الطعوم غير المتجانسة ، تتميز الطعوم العظمية العظمية بفترة حضانة قصيرة ، ونمو سريع ، وطبيعة تآكل قوية. لذلك ، فهي نماذج حيوانية مثالية للدراسات المتعلقة بالساركوما العظمية17.
الحيوانات الأكثر استخداما هي الفئران والكلاب وأسماك الزرد18,19. عادة ما يستخدم النموذج التلقائي للساركوما العظمية في الأنياب لأن الساركوما العظمية هي واحدة من أكثر الأورام شيوعا في الأنياب. ومع ذلك ، فإن تطبيق هذا النموذج محدود بسبب وقت تكوين الورم الطويل ، وانخفاض معدل تكوين الورم ، وضعف التجانس ، والاستقرار. غالبا ما تستخدم أسماك الزرد لبناء نماذج الورم المعدلة وراثيا أو بالضربة القاضية بسبب تكاثرها السريع20. لكن جينات الزرد تختلف عن الجينات البشرية ، لذلك فإن تطبيقاتها محدودة.
يصف هذا العمل الإجراءات التفصيلية والاحتياطات والصور التمثيلية لإنتاج الساركوما العظمية الأولية في الساق مع ورم خبيث رئوي عن طريق الحقن داخل الساق لخلايا الساركوما العظمية في الفئران الأثيمية. تم تطبيق هذه الطريقة لإنشاء الساركوما العظمية الأولية في ساق الفئران لتقييم الفعالية العلاجية ، والتي أظهرت قابلية عالية للتكاثر21,22.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تمت الموافقة على جميع التجارب على الحيوانات من قبل لجنة رعاية الحيوان بجامعة شنغهاي للطب الصيني التقليدي. تأقلمت الفئران الأثيمية الذكور BALB / c البالغة من العمر أربعة أسابيع لمدة أسبوع قبل الجراحة للحقن التقويمي لخلايا الساركوما العظمية. تم إيواء الفئران في أقفاص الفئران ذات التهوية الفردية مع خمسة فئران لكل قفص في دورة ضوئية / مظلمة مدتها 12 ساعة مع إمكانية الوصول إلى تغذية SPF والمياه المعقمة.
1. إعداد الخلايا
2. جراحة الحقن التقويمي لخلايا الساركوما العظمية
ملاحظة: يتم عرض أدوات الجراحة في الشكل 1.
3. الفحص المرضي (جمع عينة الساركوما العظمية النقيلية الأولية والرئوية للتحليل)
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تعتمد الساركوما العظمية الناجحة (الأولية) والنماذج الرئوية النقيلية على الحقن التقويمي الدقيق لخلايا الساركوما العظمية. هنا ، تم تطوير نموذج الساركوما العظمية (الأولية) عن طريق حقن خلايا الساركوما العظمية داخل الظنبوب بنجاح. يوضح الشكل 3A ساركوما عظمية تمثيلية تحمل الساركوما العظمية (الأولية)، ويبين الشكل 3B ساركوما عظمية معزولة (أولية) تمثيلية. تم قياس حجم الورم مرة واحدة في الأسبوع باستخدام الفرجار وحسابه كما هو موضح في الخطوة 2.11 (
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الحقن التقويمي لخلايا الساركوما العظمية هو نموذج مثالي لدراسة وظيفة وآلية عوامل محددة في تسرطن الساركوما العظمية وتطويرها لتقييم الفعالية العلاجية. لتجنب الاختلافات في نمو الورم ، يتم حقن معظم خلايا الساركوما العظمية النشطة بنسبة 80٪ -90٪ تلتقي بنفس العدد بعناية في ساق كل فأر ، ويتم التحكم بدقة في وقت التربسين الخلوي دون التأثير على بقاء الخلية. نظرا لأن كتل الخلايا تؤثر على عد الخلايا مما يؤدي إلى حقن أعداد خلايا غير دقيقة في ساق كل فأر ، يجب خلط تعليق الخلية بشكل مناسب لأعلى ولأسفل مع ماصة لتجنب تكوين كتل الخلايا.
...الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ويعلن صاحبا البلاغ أنه ليس لديهما مصالح مالية منافسة.
تم دعم هذه الدراسة من خلال منح من (1) البرنامج الوطني الرئيسي للبحث والتطوير في الصين (2018YFC1704300 و 2020YFE0201600) ، (2) المؤسسة الوطنية لعلوم الطبيعة (81973877 و 82174408).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| عداد الخلايا الأوتوماتيكية | شنغهاي Simo Biological Technology Co.، Ltd | IC1000 | عد الخلايا |
| آلة التخدير | شنتشن RWD Life Technology Co.، Ltd | R500IP | معدات الفئران التخدير |
| BALB / c الفئران الرياضية | شنغهاي SLAC مختبر المحدودة. | / | |
| مصفوفة غشاء الطابق | الحيوانية شنغهاي Uning Bioscience Technology Co.، Ltd | 356234 ، BD ، Matrigel | Re-sopende الخلايا |
| التصوير Bioluminescence | Shanghai Baitai Technology Co.، Ltd | Vieworks | تتبع نمو الورم والورم الخبيث الرئوي ، إذا تم تصنيف خلية الحقن بواسطة أنبوب الطرد المركزي لوسيفيراز |
| (15 مل) | شنغهاي YueNian التكنولوجيا الحيوية المحدودة | 430790 ، جهاز الطرد المركزي Corning | الخلايا |
| isoflurane | Shenzhen RWD Life Technology Co.، Ltd | VETEASY | Anesthesia الفئران |
| MEM وسائل الإعلام | شنغهاي YueNian التكنولوجيا الحيوية المحدودة | LM-E1141 | زراعة الخلية المتوسطة |
| حقنة الحجم الصغير | شنغهاي عالية الحمام صناعة والتجارة المحدودة | 0-50 & L | حقن خلايا دقيقة في الظنبوب |
| محلول ملحي مخزن بالفوسفات | Beyotime Biotechnology | ST447 | اغسل خلايا الساركوما العظمية البشرية |
| 1 مل محاقن | Shandong Weigao Group Medical Polymer Co.، Ltd | 20200411 | حفر |
| خط خلية 143B | ATCC | CRL-8303 | خلية الساركوما العظمية |
| Trypsin (0.25٪) | Shanghai YueNian Biotechnology Co.، Ltd | 25200056 ، علاج التربسين جيبكو | للخلايا |
| Trypan blue | Beyotime Biotechnology | ST798 | تلطيخ الخلايا لتقييم |
| ناقلات النشاط (pLV-luciferase) | شنغهاي YueNian التكنولوجيا الحيوية المحدودة | VL3613 | البلازميد |
| ليبوفيكتامين 2000 | شنغهاي YueNian التكنولوجيا الحيوية المحدودة | 11668027 ، | كاشف |
| تم | Brook (Beijing) Technology Co.، Ltd | FX PRO | للكشف عن نمو الورم |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.