三维细胞培养模式的测量肿瘤细胞浸润间质流体流动的影响

Summary

在实体肿瘤间质流体流动升高，可以调节肿瘤细胞的侵袭。在这里，我们描述了技术应用嵌入在一个矩阵的细胞间质流体流动，然后测量其细胞浸润的影响。这种技术可以很容易地适应学习其他系统。

Abstract

大多数实体肿瘤的生长和发展依赖于初始变换的癌细胞，他们的反应基质的相关信号在肿瘤微环境^1。此前，在肿瘤微环境的研究主要集中在肿瘤基质的相互作用^1-2。然而，肿瘤微环境，还包括各种生物物理力量，其影响仍然知之甚少。这些部队是肿瘤生长的生物力学的后果，导致基因表达的变化，细胞分裂，分化和入侵^3。矩阵密度^4，5-6，刚度和结构^6-7，组织间液压力^8，8间质流体流动都改变在癌症的发展。

在肿瘤间质流体流动特别是高于正常组织^8-10。估计间质液FLOW速度进行了测量，发现是在0.1-3微米S ^-1的范围内，根据肿瘤大小和分化^9，11。这是由于肿瘤诱导的血管生成和血管通透性增加¹²所造成的升高间质流体压力。间质流体流动已被证明能增加入侵的癌细胞^13-14血管成纤维细胞和平滑肌细胞^15。这次入侵可能是由于自体细胞趋化细胞周围建立3 - D ^16的梯度或增加¹⁵基质金属蛋白酶（MMP）的表达，分泌趋化因子和细胞粘附分子表达^17。然而，细胞感受到流体流动的机制，不能很好地理解。此外，改变肿瘤细胞的行为，间质流体流动的调节其他细胞在肿瘤微环境的活动。它与（一）驾驶的成纤维细胞分化成肿瘤促进myofibr州^18，（B）抗原的搬运和其他可溶性因子，淋巴结肿大^19，（三）调节淋巴管内皮细胞形态^20。

这里介绍的技术对体外细胞间质流体流动和量化入侵（ 图1）的影响。这种方法已经公布在基质和癌细胞侵袭^{13日至15日，17}多个研究测量流体流量的影响。通过改变基质组成，细胞类型和细胞浓度，此方法可以适用于其他疾病和生理系统的研究侵袭，分化，增殖，基因表达，如细胞过程间流动的影响。

Protocol

1。含量的设置

1. 冰在4°C（约2小时），解冻的基底膜小等分（<500μL）。
2. 准备凝胶配方（看到表中的例子卷以下）:10倍PBS（总体积的1倍），1N钠氢（相当于0.023补充胶原蛋白的量，或每的胶原蛋白制造商的建议，如适用），基底膜和胶原键入我来终浓度为1毫克/毫升和1.3毫克/毫升（可用于其他基质配方，根据细胞类型和实验）。

例如凝胶配方

组件	股权集中度	终浓度	添加量
10X PBS	10X	1X	0.090毫升
无菌水			0.346毫升
1N氢氧化钠			0.008毫升
基底膜	9.90毫克/毫升	1毫克/毫升	0.101毫升
鼠....

Discussion

在这里，我们所描述的量化对肿瘤细胞浸润间流动的影响，使用一个3-D矩阵嵌入细胞内的细胞培养插入方法。这和其他类似的方法已被用来研究多种细胞类型^{，13日至15日，17}间流动的影响。我们的做法，部分模仿使用类型的肿瘤基质微环境，我胶原和基底膜含有蛋白质发现在基底膜上皮组织和周围基质^21-22。这个系统是相对容易的设置了，简单，更具成本比大多数微流体装置，用来研究在体外 ^23-24间质流体流动的有效。它不需要泵或专用设备，并允许同时测试多个条件。此外，测量可比现有的Boyden小室检测的常用测试入侵和运移TION的癌细胞。

通过改变细胞类型和组成的矩阵，可以是不同的生物系统建模，如乳腺癌^13，血管^15，和树突状细胞贩卖^17。改变矩阵的性质，组成和调节压头，也将改变间质流体流动的速度，从而检测参数依赖于利益的生物系统的灵活性。该系统还可以用于共培养实验^，14，17

.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
试剂名称	公司	目录编号	评论
胶原蛋白（鼠尾）	屋宇署	354236	保持无菌
Millicell小细胞培养插入	Millipore公司	PI8P01250	8微米孔径，聚碳酸酯膜
基底膜	屋宇署	354234	保持无菌
PBS	Sigma Aldrich公司	100M-8202	10倍的准备凝胶溶液，1个洗涤步骤
氢氧化钠，1.0N解决方案	Sigma Aldrich公司	S2770	保持无菌
DMEM培养液1X	CellGro	10-013-CV	保持无菌
胎牛血清	亚特兰大生物	511150	保持无菌
青霉素链霉素	CellGro	30002CI	保持无菌
的Triton X-100	Sigma Aldrich公司	X100-500毫升	在PBS的0.5％
多聚甲醛	Fisher Scientific则	04042-500	4％的PBS
去离子水			保持无菌
4'，,6-diaminido-2-苯基吲哚（DAPI）	MP的Biomedicals	0215757401	1毫克/毫升原液
安装解决方案	Thermo Scientific的	TA-030调频
胰蛋白酶EDTA	CellGro	25-052-CI	保持无菌