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Matrixbasiertes Tumorinvasionsmodell unter Verwendung von Mikroglia-Glioblastom-Co-Kultur

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8. Juli 2025

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Quelle: Coniglio, S., et al. Kokultur-Assays zur Untersuchung der Makrophagen- und Mikroglia-Stimulation der Glioblastom-Invasion. J. Vis. Exp. (2016)

In diesem Video werden Glioblastom- und Mikrogliazellen mit einer Polymermatrixlösung vermischt und in einen porösen Kammereinsatz überführt, wo sich ein Gel bildet, das die Zellen einbettet. Mikroglia stimulieren die Wanderung von Glioblastomzellen durch den porösen Einsatz und ahmen die Invasion von Tumorzellen in das umgebende Gewebe nach. Die Zellen werden dann fixiert und für die weitere Analyse vorbereitet.

Protokoll

1. Fluoreszenzmarkierung von Zellen

HINWEIS: Markieren Sie Glioblastom-Zelllinien und Mikroglia mit Fluoreszenzfarbstoffen 9. Alternativ können Zelllinien erzeugt werden, die konstitutiv fluoreszierende Proteine wie GFP/RFP exprimieren.

  1. Plattenzellen auf einer 6-Well-Platte, so dass sie am Tag der Färbung zu 70 - 80 % konfluent sind. Für die murine Glioblastom-Zelllinie GL261 und die humane Glioblastom-Zelllinie U87 werden 1 x 106 bzw. 1,5 x 106 Zellen 24 Stunden vor der Färbung auf einer 6-cm-Schale gezeigt.
  2. Bereiten Sie eine fluoreszierende Zellfärbelösung in DMSO (Dimethylsulfoxid) vor und fügen Sie dem Medium 5 μM Farbstoff hinzu, entweder Roswell Park Memorial Institute Medium (RPMI) oder Macrophage Serum Free Medium (MSFM), und vertexen Sie es gut.
  3. Die Zellen werden 30 Minuten lang bei 37 °C und 5 % CO2 inkubiert.
  4. Entfernen Sie farbstoffhaltige Medien und fügen Sie den Zellen frische Medien (RPMI oder MSFM) hinzu.
  5. Inkubieren Sie die Zellen 30 Minuten lang. Hinweis: Die Zellen sind nun gefärbt und können im Experiment verwendet werden.

2. Invasionsassay "3D"-Einbettung von Gliomen und Makrophagen/Mikroglia in die Matrix

  1. Matrixmischung über Nacht bei 4 °C auftauen. Führen Sie alle weiteren Manipulationen mit einer Matrix auf Eis in der Haube durch.
  2. Bereiten Sie eine Konzentration von 10 mg/ml der Matrix in einem Medium (MSFM oder RPMI) mit 0,3 % BSA auf Eis vor.
    HINWEIS: Die Stammkonzentration der Matrix liegt typischerweise bei etwa 15 mg/ml.
  3. Um Zellen (in Schritt 1 markiert) für die Suspension in der Matrix vorzubereiten, entfernen Sie das Medium durch Aspiration aus den Zellen. Waschen Sie die Zellen auf einer Schale mit 2 mM EDTA (Ethylendiamintetraessigsäure)/PBS (phosphatgepufferte Kochsalzlösung). 500 μl 2 mM EDTA/PBS in die Zellen geben und 5 - 10 min bei 37 °C und 5 % CO2 inkubieren.
  4. Resuspendieren Sie die Zellen in 5 ml Medien mit einem Gehalt von 0,3 % BSA.
  5. 5 min bei 120 x g zentrifugieren.
  6. Saugen Sie den Überstand aus dem Pellet ab. Resuspendieren Sie das Pellet in Medien/0,3 % BSA so, dass die Konzentration der Zellen 1 x 106 Zellen/ml entspricht. Verwenden Sie ein Hämozytometer, um die Zellen zu zählen.
  7. Geben Sie 1,5 x 105 GL261-Zellen (in 150 μl) + 5 x 104 Mikrogliazellen (in 50 μl) in ein 1,5-ml-Mikrofuge-Röhrchen. 2 x 105 GL261 Zellen (200 μl) in ein separates 1,5 ml Mikrofuge-Röhrchen geben.
    HINWEIS: GL261-Zellen allein ohne Mikroglia dienen als Kontrolle.
  8. Zellen in einer Mikrofuge für 5 min bei 120 x g drehen.
  9. Resuspendieren Sie die Zellen in 200 μl kalter Matrix auf Eis.
  10. Platte 50 μl (50.000 Zellen) auf die Mitte des oberen Fachs des Kammereinsatzes mit 8 μM Porengröße.
  11. Inkubieren Sie 30 Minuten lang bei 37 °C, damit die Polymerisation stattfinden kann.
  12. Geben Sie 200 μl serumfreies Medium in die obere Kammer und 700 μl serumhaltiges Zellwachstumsmedium in die untere Vertiefung.
  13. Inkubieren bei 37 °C, 5 % CO2 für 48 Std.
  14. Entfernen Sie nach der Inkubation die Zellen durch sanftes Absaugen von der Oberseite der Kammer und fixieren Sie die Kammern, indem Sie sie in 3,7 % Formaldehyd in PBS legen. Lassen Sie die Kammern 15 Minuten lang bei Raumtemperatur (oder über Nacht bei 4 °C) im Fixiermittel bleiben. Fixiermittel durch sanftes Absaugen entfernen und durch 500 μl 1x PBS ersetzen. Fahren Sie mit Abschnitt 4 zur Bildanalyse fort.

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Ergebnisse

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Abbildung 1: Schematische Darstellung von zwei verschiedenen Protokollen zur Untersuchung der Mikroglia/Makrophagen-stimulierten Glioblastom-Zellinvasion. Das obere Bild zeigt einen vorbeschichteten Matrixkammer-Invasions-Assay. Das untere Bild zeigt einen 3D-Matrix-Invasions-Assay.

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Offenlegungen

Es wurden keine Interessenkonflikte angegeben.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Corning BioCoat Matrigel Invasionskammer: Mit BD Matrigel MatrixCorning/Fisher WissenschaftlichKatze: 354481
Makrophagen-Serum Freie Medien (MSFM) (500 ml)Lebenstechnologien12065-074
CellTracker Roter CMTPX-FarbstoffLebenstechnologien/Molekulare SondenC34552
CellTracker Grüner CMFDA-FarbstoffLebenstechnologien/Molekulare SondenC2925
GL261 ZelllinieNationales Krebsinstitut (NCI)
THP-1-ZelllinieAmerikanische Sammlung von GewebetypkulturenATCC TIB-202
RPMI 1640 Medium (500 ml)Life Technologies/Gibco11875-093
Formaldehyd-LösungSigma AldrichF1635
Corning Transwell Polycarbonat-Membran-Zellkultureinsätze (8 μM Poren) 48 pro Packung. CorningCLS3422
Cultrex 3-D-Kulturmatrix Basalmembran-Extrakt mit reduziertem Wachstumsfaktor, PathClearTrevigen3445-005-01
Fötales Kälberserum (FBS)LebenstechnologienKatze: 10500064
Rinderserumalbumin, Fraktion V, mit Hitzeschock behandeltFischerwissenschaftlichBP1600-100
0,5 Mio. EDTAThermoFisher Wissenschaftlich15575-020

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Schlagwörter

Glioblastom InvasionMikroglia Kokulturpor ser Kammer InsertPolymer Matrix GelZellmigrationsassayserumfreies Mediumfluoreszente ZellmarkierungMatrix PolymerisationTumorzellinvasionMikroglia Signalisierung

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