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Methodenartikel

Intratibiale Osteosarkom-Zellinjektion zur Erzeugung orthotoper Osteosarkom- und Lungenmetastasen-Mausmodelle

11.2K Ansichten

DOI:

10.3791/63072

28. Oktober 2021

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Das vorliegende Protokoll beschreibt die Intratibia-Osteosarkom-Zellinjektion zur Generierung von Mausmodellen mit orthotopen Osteosarkom- und Lungenmetastasenläsionen.

Zusammenfassung

Das Osteosarkom ist der häufigste primäre Knochenkrebs bei Kindern und Jugendlichen, wobei die Lunge die häufigste metastasierende Stelle ist. Die Fünf-Jahres-Überlebensrate von Osteosarkom-Patienten mit Lungenmetastasen beträgt weniger als 30%. Daher ist die Verwendung von Mausmodellen, die die Osteosarkomentwicklung beim Menschen nachahmen, von großer Bedeutung für das Verständnis des grundlegenden Mechanismus der Osteosarkomkarzinogenese und Lungenmetastasierung zur Entwicklung neuartiger Therapeutika. Hier werden detaillierte Verfahren berichtet, um die primären Osteosarkom- und Lungenmetastasen-Mausmodelle über die Intratibia-Injektion von Osteosarkom-Zellen zu erzeugen. In Kombination mit dem Biolumineszenz- oder Röntgen-Live-Imaging-System werden diese lebenden Mausmodelle verwendet, um das Wachstum und die Metastasierung von Osteosarkomen zu überwachen und zu quantifizieren. Um dieses Modell zu etablieren, wurde eine Basalmembranmatrix, die Osteosarkomzellen enthielt, in eine Mikrovolumenspritze geladen und nach der Anästhesie in eine Tibia jeder athymischen Maus injiziert. Die Mäuse wurden geopfert, als das primäre Osteosarkom die Größenbeschränkung im IACUC-genehmigten Protokoll erreichte. Die Beine mit Osteosarkom und die Lunge mit Metastasenläsionen wurden getrennt. Diese Modelle zeichnen sich durch eine kurze Inkubationszeit, schnelles Wachstum, schwere Läsionen und Empfindlichkeit bei der Überwachung der Entwicklung primärer und pulmonaler metastasierender Läsionen aus. Daher sind dies ideale Modelle, um die Funktionen und Mechanismen spezifischer Faktoren in der Osteosarkom-Karzinogenese und Lungenmetastasierung, der Tumormikroumgebung und der Bewertung der therapeutischen Wirksamkeit in vivo zu untersuchen.

Einleitung

Das Osteosarkom ist der häufigste primäre Knochenkrebs bei Kindern und Jugendlichen1,2, der hauptsächlich das umliegende Gewebe infiltriert und sogar in die Lunge metastasiert, wenn die Patienten diagnostiziert werden. Lungenmetastasen sind die größte Herausforderung für die Osteosarkom-Therapie, und die Fünf-Jahres-Überlebensrate von Osteosarkom-Patienten mit Lungenmetastasen bleibt so niedrig wie 20% -30% 3,4,5. Die Fünf-Jahres-Überlebensrate des primären Osteosarkoms ist jedoch seit den 1970er Jahren aufgrund der E....

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Protokoll

Alle Tierversuche wurden vom Tierschutzkomitee der Shanghai University of Traditional Chinese Medicine genehmigt. Vier Wochen alte männliche BALB / c-athymische Mäuse wurden eine Woche lang vor der Operation zur orthotopen Injektion von Osteosarkomzellen akklimatisiert. Die Mäuse wurden in individuell belüfteten Mäusekäfigen mit fünf Mäusen pro Käfig in einem 12-stündigen Hell-Dunkel-Zyklus mit Ad-libitum-Zugang zu SPF-Futter und sterilem Wasser untergebracht.

1. Vorbereitung der Zellen

  1. Am Tag der Injektion von Osteosarkomzellen (143B-Luciferase) waschen Sie 80% -90% konfluierende Zellen, die in einer 10 cm Zellku....

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Ergebnisse

Erfolgreiche orthotope (primäre) Osteosarkom- und metastasierende Lungenmodelle hängen von der genauen orthotopen Injektion von Osteosarkomzellen ab. Hier wurde erfolgreich ein orthotopes (primäres) Osteosarkom-Modell mittels intratibialer Osteosarkom-Zellinjektion entwickelt. Abbildung 3A zeigt eine repräsentative Maus mit orthotopem (primärem) Osteosarkom, und Abbildung 3B zeigt ein repräsentatives isoliertes orthotopes (primäres) Osteosarkom. Das Tum.......

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Diskussion

Die orthotope Injektion von Osteosarkomzellen ist ein ideales Modell, um die Funktion und den Mechanismus spezifischer Faktoren bei der Karzinogenese des Osteosarkoms zu untersuchen und die therapeutische Wirksamkeit zu bewerten. Um Unterschiede im Tumorwachstum zu vermeiden, werden die meisten aktiven Osteosarkomzellen bei 80% -90% Konfluent mit der gleichen Anzahl vorsichtig in die Tibia jeder Maus injiziert, und die Zelltrypsinisierungszeit wird streng kontrolliert, ohne die Zelllebensfähigkeit zu beeinträchtigen. Da .......

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Offenlegungen

Die Autoren erklären, dass sie keine konkurrierenden finanziellen Interessen haben.

Danksagungen

Diese Studie wurde durch Zuschüsse von (1) National Key R&D Program of China (2018YFC1704300 und 2020YFE0201600), (2) National Nature Science Foundation (81973877 und 82174408) unterstützt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Automatischer ZellzählerShanghai Simo Biological Technology Co., LtdIC1000Zählzellen
AnästhesiemaschineShenzhen RWD Life Technology Co., LtdR500IPDie Ausrüstung von Anästhesiemäusen
BALB / c athyme MäuseShanghai SLAC Laboratory Animal Co, Ltd.animal
Basalmembran-MatrixShanghai Uning Bioscience Technology Co., Ltd356234, BD, Matrigelre-suspendierte Zellen
Biolumineszenz-BildgebungssystemShanghai Baitai Technology Co., LtdVieworksVerfolgung des Tumorwachstums und der Lungenmetastasierung, wenn die Injektionszelle durch Luziferase markiert wird
Zentrifugenröhrchen (15 mL)Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd  430790, CorningZentrifuge die Zellen
IsofluranShenzhen RWD Life Technology Co., LtdVETEASYAnästhesiemäuse
MEM MedienShanghai YueNian Biotechnology Co., LtdLM-E1141Zellkulturmedium
MikrovolumenspritzeShanghai Hochtaubenindustrie und Handel Co., Ltd0-50 μ LInjizieren Sie präzise Zellen in das Schienbein
Phosphatgepufferte KochsalzlösungBeyotime BiotechnologyST447waschen Sie die menschlichen Osteosarkomzellen
1ml SpritzenShandong Weigao Group Medical Polymer Co., Ltd20200411Bohren
143B ZelllinieATCCCRL-8303Osteosarkom-Zelllinie
Trypsin (0,25%)Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd25200056, GibcoTrypsin-Behandlung von Zellen
TrypanblauBeyotime BiotechnologyST798Färben von Zellen zur Beurteilung des
Aktivitätsvektors (pLV-Luciferase)Shanghai YueNian Biotechnology Co., LtdVL3613Plasmid
Lipofectamine 2000Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd11668027, Thermo fisherPlasmid-Transfektionsreagenz
Röntgenbildgebung SystemBrook (Beijing) Technology Co., LtdFX PRORöntgenbilder wurden zur Erkennung des Tumorwachstums aufgenommen
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Referenzen

  1. Bielack, S. S., et al. Prognostic factors in high-grade osteosarcoma of the extremities or trunk: an analysis of 1,702 patients treated on neoadjuvant cooperative osteosarcoma study group protocols. Journal of Clinical Oncology. 20 (3), 776-790 (2002).
  2. Yang, C., et al.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Schlagwörter

Osteosarkom Mausmodellintratibiale InjektionLungenmetastasenLungenmetastasierungsmodellBiolumineszenz ImagingR ntgenbildgebungBasement Membrane MatrixTumormikroumgebungathyme Maus