骨肉瘤 (OS) 的骨细胞外基质 (BEM) 模型已经建立, 并在此进行了展示。它可作为模拟原发肿瘤体外生长的合适支架, 为研究 os 的组织学和细胞生成异质性提供了理想的模型。
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骨肉瘤 (OS) 的骨细胞外基质 (BEM) 模型已经建立, 并在此进行了展示。它可作为模拟原发肿瘤体外生长的合适支架, 为研究 os 的组织学和细胞生成异质性提供了理想的模型。
骨肉瘤 (OS) 是最常见的, 也是一种极具攻击性的原发性骨肿瘤。它的特点是解剖和组织学变异, 以及诊断或预后困难。OS 包括基因型和表型异质性癌细胞。骨微环境元素被证明是肿瘤异质性和疾病进展的原因。骨细胞外基质 (BEM) 保留了本期细胞外基质的微观结构基质和生化成分。这种组织特异性生态位为 OS 细胞的播种和增殖提供了有利的长期支架。本文为 BEM 模型的建立及其进一步的实验应用提供了一种协议。OS 细胞可以生长并分化为多个表型, 与 OS 临床标本的组织病理学复杂性一致。该模型还允许可视化不同的形态及其与基因改变和潜在的调控机制的联系。作为与人类操作系统相对应的, 这种 BEM-OS 模型可以开发并应用于 OS 的病理和临床研究。
骨肉瘤 (OS) 通常发生在活跃生长的地区, 长骨的形而上学, 在青春期。80% 以上受 oss 影响的部位优先考虑胫骨近端和肱骨近端以及股骨远端和股骨近端的形而上学, 与生长板1的位置相对应。OS 包括多种细胞亚型, 具有间充质性质, 组织学特征和等级差异较大。证据支持间充质干细胞 (mscs), 成骨细胞承诺前体和周细胞作为起源2,3,4,5的细胞。这些细胞可以积累遗传或表观遗传改变, 并在某些骨骼微环境信号的影响下产生 OS。内在和外在机制都导致 os 的基因组不稳定性和异质性, 具有多种形态和临床表型 6,7。对于个性化的治疗或新药筛选, 需要产生新的模型, 以抵御异质性或其他临床疾病。
OS 是骨内恶性实体瘤。周围微环境元素的复杂性和活性赋予肿瘤不同部位的 OS 细胞表型和功能差异。骨细胞外基质 (BEM) 为矿物沉积和骨重塑提供了结构和生化支架。细胞外基质 (ECM) 的有机部分主要由成骨细胞谱系细胞分泌的 i 型胶原蛋白组成, 而其矿化部分则由羟基磷灰石8形式的磷酸钙组成。ECM 网络的动态作用是调节细胞粘附、分化、交叉交谈和组织功能维持9。
脱盐边界元和 ECM 水凝胶已成功应用于细胞培养, 可促进细胞增殖10、11.综合骨样 ecm可以调节骨髓间充质干细胞 12,13, 14 的池大小、命运决定和血统进展。此外, 研究结果证明, 在骨形成和再生过程中, 通过刺激细胞过程来提供成骨活性的临床意义为15、16、17.
在本文中, 我们的团队建立了一个改进的模型和有利的替代三维长期文化。与塑料二维培养相比, 注入组织源性 BEM 的 OS 细胞很容易呈现异质间充质表型。从位点特异性同源组织中提取的 BEM 作为体外os 细胞的本土生态位, 显示出其巨大的优势, 在 os 理论和临床研究中具有巨大的潜力。这种具有特征的 BEM 平台简单而高效, 可用于体外研究, 可用于多种癌症的建模。
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动物护理和使用是根据国家卫生研究院的实验动物护理和使用指南 (NIH 出版物第80-23, 1996年修订), 经中山大学动物伦理委员会批准进行的。
1. 骨准备
2. 骨脱矿和去细胞去髓鞘
3. 细胞播种和培养
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在去脱和去电磁化后, 与原生小鼠骨相比, BEM 具有更强的弹性和韧性。可以清楚地观察到少量肌肉残留和髓腔的空间 (图 1a、b)。为了确定 BEM 的有效去渗, 在固定后将 BEM 嵌入石蜡中, 然后切割成3-5μm 的部分进行血红素-eosin (H & E) 染色。明亮场成像显示了细胞核的彻底切除。在脱细胞 BEM 中, 天然多孔结构和胶原蛋白网络排列得到了很好的维护 (图 1c, d)。此外, 免疫组织化学 (IHC) 染色的主要有机成分的骨基质, 如胶原蛋白 i 和胶原蛋白 IV 显示, 与原生骨相比, 脱珠细胞 BEM 中的 ECM 成分没有损伤 (图 1e)。因此, BEM 为 OS 细胞的播种和增殖提供了一个合适的、有希望的支架, 具有很好的生物相容性。
MNNG/HOS 细胞表现...
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一般来说, OS 可分为成骨细胞、软骨细胞和成纤维细胞亚型, 这取决于其显性组织学成分。它的预后不仅取决于组织学参数, 而且还取决于其解剖部位。它可能发生在骨骼内 (在髓内或腔内隔间), 在骨骼表面, 和在骨外的地方 19.操作系统的出现和异质性可以解释为致癌事件的结合和充分的微环境促进, 其次是越来越多的发育和向遥远器官迁移20,21,22 ,23。操作系统进化过程中的谜团可能会被一个合适的模型破译, 以概述针对操作系统环境和生态位的临床含义。
无论是在塑料盘子上还是在烧瓶上培养, 都很难再现动态而复杂的生物微生物环境。模仿骨肉瘤的各种临床前模型 (如小鼠、斑马鱼和狗) 的发展已经被宣布, 并应用于发病机制调查和药物开发4
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提交人声明, 他们没有相互竞争的经济利益。
作者重视陈柳英的行政协助和赵龙在骨细胞外基质支架建设过程中提供的出色技术协助。这项研究得到了国家自然科学基金 (31871413) 的资助。
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| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| 15 mL 离心管 | Greiner | 188271 | |
| 50 mL 离心管 | Greiner | 227270 | |
| 6 cm 细胞培养皿 | Greiner | 628160 | |
| 6 孔板 | Greiner | 657160 | |
| 氨苄青霉素 | Sigma-Aldrich | A9393 | |
| C57-BL/6J 小鼠 | 中山大学实验室动物中心 | ||
| CO2 培养箱 | SHEL LAB | SCO5A | |
| 磷酸氢钠 | 广州化学试剂厂 | BE14-GR-500G | |
| DMEM/F12 | Sigma-Aldrich | D0547 | |
| 胎牛血清 | Hyclone | SH30084.03 | |
| 血细胞计数器 | BLAU | 717805 | |
| 卡那霉素 | Sigma-Aldrich | PHR1487 | |
| MG-63 | 中国科学院,上海细胞库 | 人骨肉瘤细胞系 | |
| MNNG/HOS | 中国科学院,上海细胞库 | 人骨肉瘤细胞系 | |
| 酚红 | Sigma-Aldrich | P4633 | 酚红溶液用作 pH 指示剂:其颜色在 6.6 至 8.0 的 pH 范围内逐渐从黄色转变为红色。 |
| 氯化钾 | Sangon Biotech | A100395 | |
| 磷酸钾 二氢磷酸钾 | Sangon Biotech | A501211 | |
| 氯化钠 | Sangon Biotech | A501218 |
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