Summary
أنشئ الفأر نموذج تجريبي من الانبثاث العظام بعد الولادة داخل القلب للتعبير عن luciferase الخلايا السرطانية الثديية. تم رصد تطور الورم ، ونتج عن آفة عظمية طوليا مع تلألؤ بيولوجي والصغرى التصوير المقطعي.
Abstract
داخل القلب التسليم التالية MDA - MB - 231 - لوك D3H2LN الخلايا لنيو / نو الفئران ، والانبثاث النظامية وضعت في حقن الحيوانات. وقد استخدم التصوير تلألؤ بيولوجي باستخدام IVIS الطيف لمراقبة توزيع وتطوير الخلايا السرطانية عقب إجراء التسليم بما في ذلك إعادة الإعمار DLIT لقياس إشارة الورم وموقعه.
تطوير الآفات النقيلي إلى أنسجة العظام ويتسبب النشاط عظمية لآفات الساق والفخذ وتم تقييم طوليا الجزئي باستخدام التصوير المقطعي. أجري التصوير باستخدام الكم FX نظام التصوير المقطعي والتصوير الجزئي مع انخفاض سريع وجرعة الأشعة السينية. جرعة منخفضة من الإشعاع ، يسمح إجراء دورات التصوير متعددة مع جرعة الأشعة السينية التراكمي أقل بكثير LD50. تم استخدام جهاز التصوير المكوك الماوس لصورة بالتسلسل الفئران مع الطيف IVIS على حد سواء وFX الكم تحقيق دقيق لتحديد المواقع في تلألؤ بيولوجي الحيوان على حد سواء والصور المقطعية. كانت الضوئية وأجهزة التصوير المقطعي البيانات المشتركة المسجلة في dimentions - 3 باستخدام صورة المعيش 4.1 البرمجيات. هذا النهج المتعدد وضع يسمح الرصد الدقيق لنمو الورم والتنمية بالتزامن مع النشاط عظمية.
Protocol
يستخدم التصوير الطولي في الدراسات ما قبل السريرية لمتابعة التقدم المحرز من مرض أو قياس تأثير علاجي. في علم الأورام ، وطرق توفير الأدوات البصرية صارمة لمراقبة نمو الورم وتسليم الكميات الدقيقة للنمو الخلية أو التعبير الجيني في كل نقطة زمنية في هذه الدراسة. ويمكن قياس التغيرات التشريحية باستخدام تقنية عالية مثل microCT القرار ، ولكن للتصوير طولية يجب استخدام الأشعة السينية المنخفضة الجرعة لتجنب الآثار البيولوجية. يمكن أن تكون الصور البصرية وشارك microCT مسجلة لتوفير مجموعة من البيانات الوظيفية والتشريحية ضمان أقصى قدر من المعلومات المستخرجة من نموذج حيواني.
1. إعداد الخلية
- الفرجار يقدم مجموعة من luciferase معربا عن خطوط الخلايا السرطانية للبحوث ما قبل السريرية في نماذج الماوس.
- MDA - MB - 231 - D2H2LN لوك هو ورم الخلايا الثديية البشرية خط التعبير عن الجينات luciferase التي يمكن استخدامها كمؤشر البصري tumorgenesis في الجسم الحي. يتم إنشاء هذا الخط خلية من الانبثاث العقدة اللمفية العفوية التي نشأت من ورم الثدي D3H1 منصة الدهون وكما هو معروف لتشكيل بقوة الانبثاث.
- وتقدم الخلايا بوصفها ثقافة خالية من مسببات الأمراض التي تنمو بسهولة المجمدة في وسائل الاعلام القياسية مع عدم وجود حاجة لعلامات التحديد.
- للتحقق من النشاط Luciferase قبل حقنها في الحيوانات هي التي تحصد قارورة 90 ٪ بحلول trypsinization متموجة. ويقاس النشاط Luciferase بواسطة الخلايا في الاستغناء عن 50000 لوحة microtiter وأداء تخفيف تسلسلي.
2. داخل القلب حقن الخلايا في الحيوانات
- قبل الحقن ، وتخدير الحيوانات باستخدام isoflurane 3 ٪.
- يتم حقن الخلايا في 1-3000000 حجم 50ul إلى البطين الأيسر. تعليق خلية تحتوي 150ug/ml D - Luciferin للتحقق من صحة تقنية الحقن.
- يتم تصوير لتأكيد حقن الفئران داخل القلب الصحيح في النظام IVIS. وقد تم حقن الفئران التي تظهر إشارة BLI في جميع أنحاء الجسم بشكل صحيح. إذا لم تكن مترجمة إشارة حقن الخلايا بشكل صحيح في القلب.
3. BLI التصوير لرصد الانبثاث
- المكوك التصوير تدعم الماوس لالتقاط البيانات في كل من الطيف IVIS ونظام microCT QuantumFX.
- المكوك يساعد في الحفاظ على الحيوانات في الموقف نفسه للتصوير ، ويتضمن إشارات إيمانية التلقائي للمساعدة في المشاركة في التسجيل. توصيل الغرفة إلى المرذاذ isofluorance للحفاظ على التخدير.
- ويمكن استخدام التصوير المعالج في البرامج الحية لتحديد صورة 4.1 تلقائيا التعرض للوقت ، و توقف وbinning وضمان جمع البيانات الكمية.
- يمكن الحصول على صور متعددة ، ومقارنة في الدراسات الطولية التي تغطي ثانية أو شهور تبعا لطبيعة التجربة.
- حقن آخر يوم 6 من الخلايا ، BLI التصوير مع الطيف IVIS الانبثاث يظهر حتى العظم في سبعة من أصل تسعة الفئران.
4. طولية رصد آفات عظمية صغيرة باستخدام CT
- وقد أظهرت الفئران التي التقط الانبثاث العظام واضحة مرئية باستخدام BLI في النظام FX الكم CT الجزئي.
- في FX نظام CT الكم الصغير صورا ذات جودة عالية وجرعة الأشعة السينية منخفضة بما فيه الكفاية لتمكين صحيح الطولية الدقيقة CT في الدراسات قبل السريرية.
- ويمكن تدهور العظام في ساقيه رصد طولي باستخدام هذا النظام في أقل من دقيقة.
- الفئران هي تخدير مع 3 ٪ isoflurane ويمكن نقلها مباشرة من نظام الطيف IVIS.
- ومخيط صورتين 60mm معا لالتقاط عرض كل الحيوانات.
- A FOV 30mm مثالية لتصوير مفصل الركبة في دقة عالية.
- تفحص واحد مع القرار عالية بما يكفي لقياس وتحديد الانبثاث العظام يستغرق سوى 18 ثانية ، ويقدم جرعة من 13mGy فقط.
- وكانت الفئران تصوير تصل إلى 8 مرات في 36 يوما مع نظام التصوير المقطعي الصغيرة بدون التأثير على نمو الورم أو صحة الحيوان.
- وأظهر التصوير المقطعي والتصوير الجزئي التي كانت واضحة leisions العظام في يوم 10 و تقدما سريعا جدا ، والمطابق للزيادة في إشارة BLI.
5. 3D شارك في تسجيل وتحليل وBLI UCT
- مرة واحدة وقد تم التقاط الصور في كل الطيف IVIS والكم FX البيانات الدقيقة CT النظام يمكن أن يشترك في اعادة اعمار مسجلة في 3D.
- ويتم تصدير الصور على هيئة ملفات ديكوم MicroCT وتحميلها في صورة الحية 3D 4.1 أداة أسلوب متعدد.
- في صورة المعيشة برامج تشغيل برنامج DLIT إلى ثلاثة الأبعاد إعادة بناء الإشارة الضوئية.
- يتم استخدام أداة إيمانية في البرنامج المشترك لتسجيل إشارة BLI البصرية للصورة CT الجزئي.
- ويمكن تحليل Coregistered مجموعات البيانات الكمية لرصد معلمات متعددة أثناء تطور المرض نحن هنا تتبع نمو الورم النقيلي جنبا إلى جنب مع تطور آفة عظمية في العظم. </ OL>
Discussion
وقد طبق صغير التصوير مع الحيوانات إلى آفات عظمية microCT رصدها في ظل ظروف مرضية ، مثل التنمية الورم (Cowey وآخرون 2007 ؛. Labrinidis وآخرون ، 2009). كما تم التصوير من تلألؤ بيولوجي luciferase أورام المسمى المعتمد على نطاق واسع قبل سريريا ، شريطة شارك في تسجيل الصور وتلألؤ بيولوجي microCT أفضل تعريف الموقع التشريحي للإشارات تلألؤ بيولوجي (Kaijzel وآخرون 2007). وأظهرت دراسة سابقة مع luciferase الخط المسمى الثدي ورم الخلايا MDA - MB - 231 - لوك D3H2LN الانبثاث في العظام والتنمية للآفات عظمية التالية داخل القلب الحقن (جينكينز وآخرون 2005 ؛. Minn وآخرون ، 2005). في هذه الدراسة ، اكتشفنا دراسة طولية من الانبثاث ورم والنشاط عظمية مع توفيقية البصرية والمنخفضة الإشعاع جرعة microCT التصوير مع النموذج المنهجي الانبثاث MDA - MB - 231 - D3H2LN لوك. أجرينا التصوير متتابعة مع الطيف IVIS والكم FX نظم microCT وتلألؤ بيولوجي المقطعية التي تحققت وشارك في تسجيل مع برنامجنا المعيشة وضعت حديثا 4.1 صورة (هنغ وآخرون ، 2010). التصوير مع تلألؤ بيولوجي IVIS غير الغازية يوفر الكشف عن الخلايا السرطانية مع حساسية عالية ، مما يسمح ليتم الكشف عن الأورام في مرحلة مبكرة. التصوير مع FX الكم يسمح إعادة الإعمار 3D دقيقة للآفات العظم ومعلومات مفصلة التشريحية. يوفر النظام الكم FX انخفاض التصوير جرعة الاشعاع ، والتي تمكن من رصد تطور المرض طولية. كان يصور علاقة للآفات العظم والانبثاث ورم في صورة المشارك في المنتدى ، وميزة تتبع multimodality التنمية الآفة طوليا وقد تجلى بشكل واضح.
Disclosures
الكتاب والعاملين في علوم الحياة الفرجار الذي جعل الصك واردة في هذه المقالة.
References
- Jenkins, D. E., Hornig, Y. S., Oei, Y., Dusich, J., Purchio, T. Bioluminescent Human Breast Cancer Cell Lines that Permit Rapid and Sensitive in vivo Detection of Mammary Tumors and Multiple Metastases in Immune Deficient Mice. Breast Cancer Research. 7, R444-R454 (2005).
- Cowey, S., Szafran, A. A., Kappes, J., Zinn, K. R., Siegal, G. P., Desmond, R. A., Kim, H., Evans, L., Hardy, R. W. Breast Cancer Metastasis to Bone: Evaluation of Bioluminescent Imaging and MicroSPECT/CT for Detecting Bone Metastasis in Immunodeficient Mice. Clinical and Experimental Metastasis. 24, 389-401 (2007).
- Labrinidis, A., Hay, S., Liapis, V., Ponomarev, V., Findlay, D. M., Evdokiou, A. Zoledronic Acid Inhibits Both the Osteolytic and Osteoblastic Components of Osteosarcoma Lesions in a Mouse Model. Clinical Cancer Research. 15, (2009).
- Kaijzel, E. L., Pluijm, G. vander, Lowik, C. W. G. M. Whole-Body Optical Imaging in Animal Models to Assess Cancer Development and Progression. Clinical Cancer Research. 13, 3490-3497 (2007).
- Minn, A. J., Kang, Y., Serganova, I., Gupta, G. P., Giri, D. D., Doubrovin, M., Ponomarev, V., Gerald, W. L., Blasberg, R., Massague, J. Distinct Organ-Specific Metastatic Potential of Individual Breast Cancer Cells and Primary Tumors. The Journal of Clinical Investigation. 115, (2005).
- Xu, H., Christensen, A., Kuo, C., Nilson, D., Lim, E., Whalen, J., Kim, J. B., Zhang, N., Singh, R., Oldfield, S., Troy, T., Rice, B. Co-registration of in vivo Optical Tomography and Micro-CT for Longitudinal Studies. Word Molecular Imaging Congress. , (2010).
