Name: Einbeziehung der Perizyten in einem Endothelzellen Korn sprießen Assay (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-02-16T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 21 s
Description: Lernen Sie ein neues Perizyt-Bead-Assay zur Modellierung heterotyper Zellinteraktionen während der Angiogenese. Diese Methode integriert Proliferation, Migration und Anastomose für die Gefäßbiologie.

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Wir danken Dr. Victoria Bautch und Joshua Boucher für hilfreiche Gespräche und Beratung bei Optimierung standard Wulst sprießen Assay-Bedingungen und eine sprießende Assay Färbeprotokoll. S.H.A. wurde teilweise unterstützt durch einen Zuschuss aus dem National Institute of General Medical Sciences unter 5T32 GM007092 zu vergeben.

Tag 1:
(1) transiente Transfektion von Endothelzellen
<ol><li>Falls gewünscht, führen Sie eine transiente Transfektion der menschlichen Nabelschnur Vein Endothelial Zellen (HUVECS) mit gen-regulatorische Oligonukleotide (z. B. Mikro-RNAs oder kleine interferierende RNA (SiRNA)) und das entsprechende Lipofectamine Reagenz nach Anweisungen des Herstellers. Hinweis: Dieses Protokoll hat großen Erfolg reverse Transfektionen mit benutzerdefinierten SiRNA-Sequenzen und einem kommerziellen Transfection Reagens (siehe Materialtabelle) durchführen. Die Autoren haben nicht andere Transfektion Protokolle und Reagenzien mit dieser Assay getestet. Die Schritte für die umgekehrte Transfektion mit den Reagenzien aufgeführt sind wie folgt:</li>
	<li>Wiederherzustellen Sie lyophilisierter SiRNAs oder Micro-RNAs in einer Konzentration von 20 µM im freien Wasser Nuklease.</li>
	<li>Machen Transfektion Lösungen im folgenden Verhältnis: 1 mL Serum freie Medien mit 9 µL SiRNA oder MicroRNA.</li>
	<li>Rühren Sie die Lösung und lassen Sie es für 5 min bei Raumtemperatur inkubieren.</li>
	<li>18 µL Transfection Reagens der Projektmappe hinzufügen und rühren.</li>
	<li>Lassen Sie die Lösung alle 10 bis 15 min bei Raumtemperatur für 20-40 min, rühren die Lösung für die Dauer der Inkubation auszubrüten.</li>
	<li>Während die Transfektion Lösung Inkubation ist, lösen Sie HUVECS mit einer Zelle Ablösung Lösung (z.B.Accutase). Waschen Sie für eine Flasche T175 die Flasche mit 10 mL von Phosphat gepufferte Kochsalzlösung (PBS), und dann fügen Sie 5 mL der Zelle Ablösung Lösung und inkubieren Sie den Kolben bei 37 ° C für 10 min.</li>
	<li>T175-Flasche fügen Sie 5 mL komplette Medien hinzu, entfernen Sie die Zellsuspension vom Kolben und Zentrifuge bei 1200 u/min für 3 min.</li>
	<li>Entfernen Sie den Überstand mit einer Vakuum-Sauger und Aufschwemmen der Zelle Pellet bei einer Dichte von 1 X 106 Zellen pro mL in EGM2. Hinweis: Dieses Protokoll hatte großen Erfolg mit Endothelial Zelle Wachstum (EGM2)-haltigem Medium der standard Wachstumsfaktor-Kugel-Kit sowie zusätzlich 10 % FBS.</li>
	<li>Sobald die Transfektion Lösung Inkubation beendet, 1 mL der Lösung in einer 10-cm-Platte-Platte, und fügen Sie 1 mL der Suspension HUVECS an der Spitze.</li>
	<li>Fügen Sie eine zusätzliche 7 mL komplette Medien bringen das Endvolumen in der 10-cm-Platte auf 9 mL.</li>
	<li>Mindestens zwei 10 cm Platten einen Wert von Zellen für jede Transfektion Bedingung um sicherzustellen, dass für spätere Schritte in der Probe gibt es genügend Zellen bilden. Hinweis: Diese Bedingungen führen zu eine Endkonzentration von Arbeiten von gen regulatorischen Oligonukleotid von 20 nM. Die Autoren haben diese Bedingungen ergeben einen Zuschlag von 60-80 % der Genexpression für ihre Ziele von Interesse gefunden. Andere Forscher müssen möglicherweise Transfektion Bedingungen experimentell bedarfsgerecht zu optimieren.</li>
	<li>Tauschen Sie die Medien 4-6 h Post Zugabe von SiRNA-komplexe mit frischen komplette Medien. Hinweis: Dieses Protokoll wurde entwickelt mit Durchgang 1-2 HUVECS.</li>
</ol>Tag2
2. Beschichtung von Microcarrier Perlen mit Endothelzellen
<ol><li>Bereiten Sie Microcarrier Perlen (z.B., Cytodex 3) in einer Konzentration von 60.000 Perlen/mL PBS und Autoklaven. Hinweis: Microcarrier Perlen kommen in einer Konzentration von ca. 3 x 106 Perlen pro Gramm. Bereiten Sie die Perlen in einem Verhältnis von 20 mg Perlen pro mL PBS eine Perle-Dichte von ungefähr 60.000 Perlen/mL zu erhalten.</li>
	<li>Aliquoten 1 mL der komplette Medien in die gewünschte Anzahl von runden Talsohle Fluoreszenz aktiviert Zelle sortieren (FACS) Röhren.</li>
	<li>Pipette 20 µL Microcarrier Wulst Suspension in jedem Röhrchen (Achten Sie darauf, sicherzustellen, dass die Perle Lösung gut vor dem Pipettieren Nukleinsäuretablette ist). Hinweis: Es werden wahrscheinlich dramatische Variabilität in die Endkonzentration Arbeiten aus Perlen in einer bestimmten Microcarrier Wulst Suspension vorhanden. Perlen können leicht an den Seiten des Kunststoff- und Glasbehältnissen haften die Wulst-Konzentration in der Lösung stark verändern können. Das am besten geeignete Volumen der Wulst Lösung hinzugefügt, um die FACS-Röhre für jede Charge Microcarrier Wulst Aussetzung müssen durch den Prüfarzt empirisch ermittelt werden. Die hier vorgestellten Zahlen sollen mehr als Ausgangspunkt dienen. Im Idealfall sollten Bedingungen optimiert werden, so gibt es 10-20 Perlen eingebettet in das Fibrin-Gel pro Bohrloch in der 24-well-Platte am Ende des Tests. Sehen Sie weitere Diskussion im Diskussion Abschnitt unten zur Optimierung der Perlen-Nummern für den Assay.</li>
	<li>Lösen Sie transfizierten HUVECS 24 h Post Transfektion mit der Zelle Ablösung Lösung wie folgt:<ol>
<li>Jede 10-cm-Platte von Zellen mit 5 mL PBS, waschen und dann 2 mL der Zelle Ablösung Lösung hinzufügen und die Zellen bei 37 ° C für 10 min inkubieren.</li>
		<li>Die Zellen in einer Konzentration von 1 X 106 Zellen/mL in komplette Medien aufzuwirbeln.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Fügen Sie 1 mL Zellsuspension (d. h. 1 X 106 HUVECS) zu jedem FACS-Röhrchen mit Perlen.</li>
	<li>Schütteln Sie sanft die FACS-Rohre alle 20 min für die Dauer von 4 h bei 37 ° C (wenn in Schritt 3.4 ausgehend) oder 2,5 bis 3 h (Wenn Schritt 3.2). Hinweis: Diese Dauer und Häufigkeit der Agitation empirisch festgestellt wurde von früheren Forschern, die das grundlegende Korn sprießen Assay optimiert haben. 4 Andere Frequenzen Agitation und Dauer der Wulst Beschichtung Schritt wurden von den Autoren nicht getestet.</li>
</ol>(3) sequentielle Beschichtung von Perizyten auf HUVECS-beschichtete Microcarrier Perlen
<ol><li>Begin 10T1/2 Zellen (Perizyten) mit der Zelle Ablösung Lösung (Trypsin) wie folgt lösen:<ol>
<li>Waschen Sie eine T175-Flasche mit 10 mL PBS, dann fügen Sie 5 mL Trypsin und bei 37 ° C für 10 min inkubieren.</li>
		<li>10T1/2 in einer Konzentration von 2 X 105 Zellen/0,5 mL in komplette Medien aufzuwirbeln. Hinweis: Zellen wurden von der amerikanischen Art Kultur Sammlung (ATCC) erworben. Hinweis: 10T1/2 Zellkulturen im Minimum wesentliches Medium (MEM) ergänzt mit 10 % FBS und 1 % Penicillin-Streptomycin.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Warten Sie nach 2,5 bis 3 h rühren die Perle + HUVECS Lösung 5 min um die Perlen und frei schwebenden HUVECS sich an der Unterseite des Rohres zu ermöglichen.</li>
	<li>Jedes Rohr mit einer Pipette P1000 0,5 mL der komplette Medien entnehmen und jedes FACs-Rohr 2 x 105 10T1/2 komplette Medien in ein Volumen von 0,5 mL hinzufügen. Die Zelle und Wulst Lösung schütteln und dann weiterhin bei 37 ° c inkubieren Weiter alle 20 Minuten rühren, bis die Perlen für eine Gesamtmenge von 4 h aufgeregt worden sind. Hinweis: Das Verhältnis von 5 HUVECS: 1 Pericyte auf den Perlen unbedingt geeignete Pericyte Abdeckung der Schiffe zu erhalten. Hinweis: Die folgenden alternativen Schritte können stattdessen an dieser Stelle im Protokoll verfolgt werden:</li>
	<li>Schütteln Sie Perlen und HUVECS nur für 4 h.</li>
	<li>Sobald die 4 h der HUVECS Beschichtung der Microcarrier Perlen abgeschlossen ist, rühren Sie die Rohre ein letztes Mal, warten Sie 30-60 s, dann umgehend entfernen Sie 1,5-1,75 mL der Lösung aus der FACS-Tube. Hinweis: Dies sollte genügend Zeit für den Großteil der Perlen zu begleichen, während viele freischwebende HUVECS in den Medien entfernt werden können.<ol>
<li>2 X 105 10T1/2 komplette Medien und bringen das Volumen der FACS Rohr bis zu 2 mL.</li>
		<li>Schütteln Sie sanft die FACS-Rohre alle 20 min eine weitere Stunde.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Nach Abschluss der Rühren sanft agitieren Sie die Rohre ein letztes Mal sofort entfernen Sie die gesamte Lösung (2 mL) und eine 6-cm-Platte hinzufügen. Jede Platte eine zusätzliche 3 mL komplette Medien hinzu, und legen Sie die Platten in den Inkubator 37 ° C über Nacht.</li>
</ol>Tag3
4. Vorbereitung der Fibrin-Gel-Lösungen
<ol><li>Bereiten Sie funktionierende Lösungen von Aprotinin in einer Konzentration von 1 mg/mL in PBS und Thrombin 50 Einheiten/ml. Hinweis: Ein großer Vorrat an jede dieser Lösungen kann gemacht und bei 4 ° C für mindestens ein Jahr gespeichert.</li>
	<li>Machen Sie eine frische Lösung von Fibrinogen, in einer Konzentration von 2 mg/mL. Machen Sie genug Lösung 2,5 mL Lösung pro aufgeregt FACS-Röhre haben.<ol>
<li>Wärmen Sie die Lösung im Wasserbad 37 ° C für 10 min damit alle Fibrinogen in Lösung gehen.</li>
		<li>Fügen Sie 37,5 µL Aprotinin Lösung pro 1 mL Fibrinogen-Lösung.</li>
		<li>Steril-Filter die Lösung und bei Zimmertemperatur beiseite.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. Vorbereitung Perlen Gel Implantation
<ol><li>Untersuchen Sie die Speisen mit Microcarrier beschichteten Perlen unter dem Mikroskop mit 20 X Objektiv um sicherzustellen, dass alle Perlen von Endothelzellen ausreichend beschichtet sind.</li>
	<li>Energisch pipette die vergoldete Lösung von Zellen zu trennen sie von der 6-cm-Platte, legen Sie die Lösung in ein Gefäß. Waschen Sie die Platte 2 X weitere Male mit komplette Medien und Transfer in das Rohr, alle restliche Perlen zu sammeln, die die Platte eingehalten werden kann.<ol>
<li>Vermeiden Sie Einführung von Luftblasen zu und mit einer Pipette p1000 um Schubspannung auf die endothelialen Zellen beschichtet Perlen zu minimieren.</li>
		<li>Wenn Bewertung SiRNA Knockdown Effizienz in den endothelialen Zellen, werden Sie in Schritt 2 erforderlich ist, achten Sie darauf, einen Teller mit nur HUVECS beschichtete Perlen haben. Dann während dieses Schrittes (5.2), lösen Sie die Perlen und sammeln Sie den Rest, die, den HUVECS auf den Teller für RNA Isolation und qPCR Analyse beigefügt.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Warten Sie 3 min um die Perlen in die Lösung, sich an der Unterseite des Rohres zu ermöglichen.</li>
	<li>Entfernen Sie so viel des Überstands wie möglich ohne zu stören die Wulst Pellet mit einer Pipettenspitze p1000 (Vakuum-Sauger nicht verwenden).</li>
	<li>Jedes Rohr 1 mL der komplette Medien hinzufügen und erneut die Perlen.</li>
	<li>Warten Sie 30-60 s um die Perlen sich nach unten zu ermöglichen. Dann entfernen Sie so viel des Überstands wie möglich mit Hilfe einer Pipette P1000 ohne störende Wulst Pellet. Verwenden Sie ein Vakuum-Sauger nicht, da die Wahrscheinlichkeit, dass versehentlich entfernen die Wulst Pellet erheblich erhöht wird.</li>
	<li>Wiederholen Sie die Schritte 5.5 und 5.6 zwei weitere Male. Ziel ist es, so viel von den frei schwebenden HUVECS zu entfernen, die abgetrennt haben kann von der 6-cm-Platte wie möglich, beim Entfernen nicht zu viele HUVECS-beschichtete Perlen, die in der FACS-Röhre schneller als freischwebende Zellen begleichen sollte.</li>
	<li>Die Perlen 1 mL der komplette Medien hinzufügen.</li>
</ol>(6) einbetten Perlen in einem Fibrin-Gel beschichtet
<ol><li>Entfernen Sie so viele Medien wie möglich ohne zu stören die Wulst Pellet in jedem FACS-Röhrchen mit einer Pipette P1000.</li>
	<li>Die Perlen in 2,5 mL Fibrinogen Lösung aufzuwirbeln.</li>
	<li>Pipette 13 µL Thrombin-Lösung in jedem Wunsch auch von einer 24-Well-Platte Glasboden. Beschichtung in einem Glasbodenboot Teller unbedingt ermöglichen optimale Bildgebung der Sprossen. Hinweis: Lassen Sie nicht Thrombin sitzen in einem gut für mehr als 5 bis 10 min vor dem nächsten Schritt fort.</li>
	<li>0,5 mL Korn/Fibrinogen-Lösung in jede Vertiefung hinzugeben.<ol>
<li>Achten Sie darauf, die Perle Lösung gut vor dem Pipettieren der Lösung jedes Mal erneut.</li>
		<li>Vorsicht, sorgfältig pipette direkt in das Thrombin bereits in den Brunnen vorhanden. Langsam pipette rauf und runter 2-3mal mischen Sie die Lösung, wobei Vorsicht, keine Luftblasen einzuführen.</li>
		<li>Achten Sie darauf, die Pipettenspitze zwischen Brunnen zu ändern.</li>
		<li>Vorsicht nicht verschieben oder die Platte an jedem beliebigen Punkt während der anfänglichen Fibrin, die Blutgerinnung, stören, jede Bewegung die Gelbildung gestört werden kann.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Lassen Sie die Platte sitzt in der Haube für 30 min bei Raumtemperatur.</li>
	<li>Übertragen Sie sorgfältig die Platte in einem 37 ° C Inkubator für weitere 1,5-2 h, das Gel vollständig erstarren lassen</li>
</ol>7. Beschichtung Fibroblasten auf das Fibrin-Gel
<ol><li>Während der letzten 30 min Gel erstarren lösen Sie normale menschliche Lunge Fibroblasten (NHLF) wie folgt:<ol>
<li>Waschen eine T175-Flasche von Zellen mit 10 mL PBS, dann fügen Sie 5 mL der Zelle Ablösung Lösung und Inkubation bei 37 ° C für 10 min.</li>
		<li>NHLF in einer Konzentration von 20.000 Zellen/mL in komplette Medien aufzuwirbeln. Hinweis: NHLF Zellen können werden kultiviert mit Dulbecco geändert Eagle Medium (DMEM) ergänzt mit 10 % FBS und 1 % Penicillin-Streptomycin.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Platte 1 mL der NHLF Zellsuspension auf das Gel der jedes gut und setzen Sie wieder in den Inkubator.</li>
	<li>Komplette Medien täglich für die Dauer des Tests zu wechseln.</li>
</ol>8. beachten Sie sprießen im Laufe von 2-7 Tagen nach der Implantation der Wulst in das Fibrin-Gel. Die Länge der Zeitaufwand für die Keimung hängt von der Passage und viele Anzahl von HUVECS.
9. Befestigung von sprießen Assay
<ol><li>Sobald ausreichend sprießen aufgetreten ist, um einen phänotypischen Unterschied zwischen den Behandlungsgruppen bestimmen zu können, waschen Sie alle Brunnen einmal mit 2 mL PBS.</li>
	<li>Jedes gut 0,5 mL der Zelle Ablösung Lösung hinzu und legen Sie die Platte in einem Inkubator 37 ° C für 5 Minuten.</li>
	<li>Entfernen Sie die Platte aus dem Inkubator und tippen Sie auf den Seiten der Platte. Hinweis: Dieser Schritt soll möglichst viele der NHLF Zellen auf das Fibrin-Gel wie möglich Antikörper Eindringen in das Gel sowie Bildgebung des Gels zu erleichtern zu entfernen. Die gesamte Inkubationszeit mit Zelle Ablösung Lösung müssen möglicherweise angepasst werden, um NHLF Entfernung zu optimieren. Forscher sind gewarnt, nicht das Gel für übermäßig lange Zeit brüten, wie die Zelle Ablösung Lösung kann in das Gel dringen und beginnen, stören die endothelialen Strukturen innerhalb.</li>
	<li>Sobald eine ausreichende Menge an NHLF Zellen entfernt wurden, stillen Sie Zelle Ablösung Lösung mit 1 mL komplette Medien.</li>
	<li>Aspirieren Sie, freistehende NHLF und Medien mit einer Vakuum-Sauger, und waschen Sie der Brunnen einmal mit 1 mL PBS.</li>
	<li>Jedes gut 300 µL 2 % Paraformaldehyd Lösung mit PBS-Puffer hinzu und bei Raumtemperatur für 10 min inkubieren.</li>
	<li>Entfernen Sie die 2 % Paraformaldehyd Lösung und waschen Sie jeweils gut 3 Mal mit 1 mL PBS für 3 min bei Raumtemperatur. Hinweis: Bitte entsorgen Sie 2 % Paraformaldehyd Lösung entsprechend im Einklang mit Umwelt und Gesundheit und Sicherheit (EHS) Richtlinien.<ol>
<li>Fügen Sie 1 mL PBS jeweils gut und bei 4 ° C bis zu färben oder die Sprossen-image speichern.</li>
	</ol>
</li>
</ol>10. Färbung der Assay sprießen
<ol><li>Fügen Sie 300 µL 0,5 % Triton X-100 mit PBS-Puffer für jeden gut und 30 bis 45 min bei Raumtemperatur inkubieren.</li>
	<li>Mit Hilfe einer Vakuum-Sauger, Triton-X100 und waschen Sie 3 Mal für 5 min in PBS.</li>
	<li>Fügen Sie 500 µL Lösung für jedes Gel zu blockieren und über Nacht bei 4 ° c inkubieren Hinweis: Die Sperre Lösung setzt sich aus folgenden Komponenten: 1 % Rinderserumalbumin (BSA), 5 % FBS, 0,1 % Tween-20 und 1 % Antiserum (verwenden der gleichen Spezies, von denen Ihr Sekundärantikörper abgeleitet sind) mit PBS-Puffer.</li>
	<li>Blockierende Lösung aus jedem Bohrloch entfernen und Hinzufügen von 300 µL der Färbelösung mit Primärantikörper in jede Vertiefung. Hinweis: Die Färbelösung ist dasselbe wie die blockierende Lösung, aber ohne das Antiserum vorhanden. Die Autoren hatten Erfolg brüten mit Primärantikörpern bei Verdünnungen von 1: 200 bis 1: 400.</li>
	<li>Inkubieren Sie Primärantikörper in Färbelösung für 24 Stunden bei 4 ° c</li>
	<li>Aspirieren Sie Primärantikörper Lösung und waschen Sie 3 Mal in TBS mit 0,5 % Tween 20 min bei Raumtemperatur mit sanftes Schaukeln zu. Nach der dritten Wäsche mit frischen Waschpuffer wieder zu ersetzen, und über Nacht bei 4 ° C lagern.</li>
	<li>Mit fluoreszierenden Sekundärantikörper verdünnt 1: 1000 in Färbelösung für 2 h bei Raumtemperatur inkubieren.</li>
	<li>Entfernen Sie Sekundärantikörper Färbelösung zu und waschen Sie 5 Mal für 20 min mit TBS mit 0,5 % Tween bei Raumtemperatur mit sanftes Schaukeln.</li>
	<li>Nukleare Fleck in PBS verdünnen und über Nacht bei 4 ° c inkubieren Hinweis: Dieses Protokoll hatte großen Erfolg mit Hoechst verdünnt 1: 10000 mit PBS-Puffer. Hinweis: Gibt es keine Notwendigkeit, nukleare Färbelösung vor Bildgebung zu entfernen.</li>
	<li>Bild innerhalb weniger Tage der Vollendung, die Färbung um optimale Fluoreszenzsignal zu erfassen.</li>
</ol>11. sprießen Assay Quantifizierung
<ol><li>Nachdem die Sprossen abgebildet haben, ImageJ importieren Sie die Image-Dateien und verwenden Sie das Zählungswerkzeug um die Anzahl der Sprossen oder Linienfunktion, sprießen Längen zu messen. Hinweis: Sprossen sind definiert als endotheliale Vorsprünge mit einer Länge größer als oder gleich dem Durchmesser des Wulstes, aus denen sie sprießen. 11 Sprout Länge kann als der Abstand zwischen dem Punkt gemessen werden, bei dem die sprießen beginnt ragt aus der Perle an der Spitze der Sprosse. Durchschnittliche Länge pro Korn sprießen und durchschnittliche Anzahl der Sprossen pro Perle sind nützliche Metriken zu phänotypische Auswirkungen der Gen-silencing in sprießen Angiogenese zu beurteilen. Die durchschnittliche Anzahl der Perlen, enthält mindestens ein Sprößling pro behandelten Gruppe kann auch als Metrik verwendet werden, um zu beurteilen, die Robustheit der sprießen.</li>
</ol>

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<li>Semenza, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Angiogenesis+in+ischemic+and+neoplastic+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Med%22%5BJournal%5D)">Angiogenesis in ischemic and neoplastic disorders.</a> Annu Rev Med. 54, 17-28 (2003).</li>
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</ol>

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Dieses Protokoll stellt eine Methode zur Charakterisierung der komplexen Phasen und Zellkulturmodells zellulären Interaktionen von sprießen Angiogenese durch die Aktivierung des Forschers, genetische und bildgebende Methoden eingehende mechanistische Untersuchungen zu beschäftigen. Bei der Durchführung des Tests muss effizient endotheliale Beschichtung der Perlen während der Wulst Agitation Schritte stattfindet. Armen endotheliale Beschichtung erfolgt offensichtlich, wenn die Perlen nicht angezeigt werden, haben eine Gol...

Angiogenese ist wichtig, entsprechende Embryogenese und Wundheilung, und es spielt auch Schlüsselrollen bei zahlreichen Erkrankungen einschließlich Krebs Fortschreiten1 und koronare Krankheit. 2 , 3 ein besseres Verständnis der wie Angiogenese auftritt während der normalen Entwicklung, und wie es in pathologischen Situationen reaktiviert wird ist entscheidend für die Entwicklung neuartiger, wirksame Therapeutika. Treu in-vitro- Modelle, die die wichtigsten Stationen und Zelltypen Angiogenesis in Vivo beteiligt rekapitulieren sind notwendig, um Forscher besser charakterisieren die molekularen Mechanismen, die Angiogenese zu fahren und neue Entdeckungen machen lassen in Endothelzellen Verordnung.
Nakatsu und Hughes haben eine sprießende Wulst-Assay optimiert, die sie gezeigt haben, die vielen bekannten Phasen der Angiogenese sprießen erfährt. 4 , 5 die hier vorgestellte Methode soll bauen auf den Test von Nakatsu und Hughes durch die Einbeziehung von Perictyes in der Probe, so optimiert, dass die parakrine und Juxtracrine Rollen der Fototapete Zellen in Endothelzellen sprießen einbezogen werden können neuartige Angiogenese Studien. Dadurch werden Fototapete Zellen, die durch ihre Rolle definiert sind, wie Zellen, die pflegen Körperkontakt mit Endothelzellen durch ihre Einbettung in die vaskuläre Basalmembran schließen. 6 Perizyten und Endothelzellen betreiben komplexe Übersprechen über Signalwege einschließlich Kerbe Signaltechnik, Ang-Tie2, PDGFRβ, TGFRβ und viele andere. 7 , 8 -Maus-Modellen einen Mangel an diese Signalwege zeigen schlechte Pericyte Abdeckung Gefäßsystem in Embryogenese, führt zu schlechten Gefäße Umgestaltung und dysfunktionalen Gefäßsystem zu entwickeln. 7 darüber hinaus ist die Rolle der Perizyten im pathologischen Angiogenese wichtig, aber oft unterschätzt. Ein einzigartiges Merkmal des Tumors Gefäßsystem ist beispielsweise, dass die Schiffe unreif, undichte und dysfunktionalen aufgrund schlechter Pericyte Abdeckung sind. 9 es wurde vorgeschlagen, dass das Vorhandensein oder Fehlen von Perizyten dramatisch wirkt sich auf den Phänotyp von Tumor-Blutgefäßen und ein wichtiger Vermittler der Reaktionen auf Anti-angiogenetische und Antitumor-Therapien ist. 9 so ist Schlüssel zu mehr vollständige Erfassung der wichtigen Mechanismen der endothelialen Verordnung einschließlich der Rolle der Perizyten in in-vitro- Tests.
Zwar gibt es viele in-vitro- und Ex-Vivo Tests beschäftigt, Angiogenese zu studieren, gibt es Mängel in jedem betrachten. Einige, wie endotheliale Proliferation und endotheliale Migration Assays werden übermäßig vereinfacht und konzentrieren sich auf eine endotheliale Funktion in einer isolierten Umgebung auf Gewebekultur Kunststoff. 10 andere Assays treten in eine weitere 3 dimensionale (3D) Einstellung, wie Matrigel Rohr Bildung Assay,10 aber diese Tests immer noch stark vereinfacht sind und konzentrieren sich mehr auf die Fähigkeit der Endothelzellen zu migrieren und bilden de Novo vaskuläre Strukturen, im Gegensatz zu sprießen aus bereits bestehenden Gefäßsystem. Darüber hinaus enthalten keines dieser Assays Wandbild Zelltypen. Es gibt ex Vivo Modelle wie die Ring-Aorta-Assay, die Perizyten im Host-Orgel zu integrieren, zu tun, aber genetische Manipulation dieser Modelle ist viel schwieriger, wegen der Notwendigkeit der Generierung von Knockout oder transgenen Mausmodellen von der Wege von Interesse. Das Korn sprießen Assay ist ideal, weil es Endothelzellen sprießen, Proliferation, Migration und sogar Anastomose und Lumen Bildung in einer 3D Matrix Modelle. 4 der Assay erlaubt treu mechanistischen Bewertung von den vielen verschiedenen Phasen des sprießen, wobei noch für direkte genetische Modifikation von Endothelzellen oder Perizyten in einer mehr kontrollierten Umgebung. Das Fibrin gerinnt, enthält die sprießenden Perlen leicht fixiert, gefärbt, und abgebildet in verschiedenen Stadien der Keimung; Diese Sprossen können auch in einer live imaging Echtzeit-Bildgebung von Keimen führen platziert werden. Die hier vorgestellte Methodik ist ideal für das Studium der grundlegenden Mechanismen der Angiogenese durch in Tiefe Phänotypisierung und gründliche Analyse der Wege bei der Angiogenese aktiviert.

<table><tbody><tr><td>Sterile Pipettenspitzen</td><td>VWR</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pipettierer</td><td>Eppendorf</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Complete EGM2 Media Bullet Kit</td><td>Lonza</td><td>CC-3162</td><td>HUVEC Media</td></tr><tr><td>MEM</td><td>Gibco</td><td>11095114</td><td>10T1/2 Media</td></tr><tr><td>DMEM</td><td>Gibco</td><td>11965118</td><td>NHLF Media</td></tr><tr><td>PBS</td><td>Gibco</td><td>14190-144</td><td>Magnesium- und kalziumfrei</td></tr><tr><td>Accutase</td><td>Life Technologies</td><td>A1110501</td><td>Zum Heben von HUVEC</td></tr><tr><td>Trypsin</td><td>Life Technologies</td><td>15050065</td><td>Zum Heben von 10T 1/2 und NHLF</td></tr><tr><td>Customs siRNAs</td><td>Sigma</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Lipofectamine RNAiMax</td><td>Life Technologies</td><td>13778150</td><td></td></tr><tr><td>HUVEC</td><td>Lonza</td><td>C2517A</td><td></td></tr><tr><td>10T 1/2</td><td>ATCC</td><td></td><td></td></tr><tr><td>NHLF</td><td>ATCC</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cytodex 3 Microcarrier-Kügelchen</td><td>Sigma</td><td>C3275</td><td></td></tr><tr><td>Gewebekulturbeschichtete 6 und 10 cm Platten</td><td>Corning</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Fibrinogen aus Rinderplasma</td><td>Sigma</td><td>F8630</td><td></td></tr><tr><td>Thrombin</td><td>Sigma</td><td>t9549</td><td></td></tr><tr><td>Aprotinin</td><td>Sigma</td><td>a3428</td><td></td></tr><tr><td>Falcon Röhrchen mit rundem Boden</td><td>Corning</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Inkubator und Haube</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>24-Well-Glasbodenplatten</td><td>MatTek</td><td>P24G1.513F</td><td>Glasbodenplatten werden nur benötigt, wenn die Sprossen abgebildet werden sollen. Wenn nicht, ist auch Gewebekulturplastik akzeptabel.</td></tr><tr><td>Sterilfiltrationsgerät</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

einbeziehung der perizyten in einem endothelzellen korn sprießen assay

Incorporating Pericytes into an Endothelial Cell Bead Sprouting Assay

Angiogenese ist das Wachstum neuer Gefäße aus bereits bestehenden Gefäßsystem und ist ein wichtiger Bestandteil von vielen biologischen Prozessen, einschließlich der Embryogenese und Entwicklung, Wundheilung, Tumorwachstum und Metastasierung, und Augen und Herz-Kreislauf-Krankheiten. Wirksam in-vitro- Modelle, die die Biologie der Angiogenese rekapitulieren sind erforderlich, entsprechend diesen Prozess zu studieren und Mechanismen der Regulierung, die letztlich ausgerichtet werden können für neue therapeutische Strategien zu identifizieren. Die Perle-Angiogenese-Assay, der mehrere Phasen der Endothelzellen sprießen rekapitulieren zuvor nachgewiesen in-vitro-. Eine Einschränkung des Assays besteht jedoch ein Mangel von Endothel-Funktion Wandbild Zell-Interaktionen, die Schlüssel für die molekulare und phänotypische Regulierung der Endothelzellen sind in Vivo. Das Protokoll hier stellt eine Methodik für die Einbeziehung der Fototapete Zellen in der Wulst-Angiogenese-Assay und zeigt eine enge Vereinigung von Endothelzellen und Perizyten während der Keimung in Vitro. Das Protokoll enthält auch eine Methode zur effektiven verstummen der Zielgene mit SiRNA in Endothelzellen für mechanistische Studien. Insgesamt bietet dieses Protokolls einen in-vitro- Test, der passender Modelle der verschiedenen Zelltypen sprießen Angiogenese beteiligt, und bietet eine physiologisch relevanten Plattform für therapeutische Beurteilung und neuartige Entdeckung Mechanismen der Angiogenese-Verordnung.

Dieses Protokoll ermöglicht eine enge Verbindung von zwei Zelle Arten in-vitro- und das Vorhandensein von den Perizyten ergänzt das Auftreten von Keimen (Abb. 1A, B). Das Protokoll ermöglicht auch effektiv zum Schweigen (z.B. über RNA-Interferenz) eines Gens von Interesse in einer Zelle Art von Interesse wie (VEGFA speziell in Endothelzellen) oder PDGFRβ in Perizyten7,12</...

Dieses Protokoll stellt eine neuartige in-vitro- Perle assay, die mehr entsprechend modelliert den Prozess der in Vivo Angiogenese durch den Einbau von Perizyten sprießen. Diese Änderung ermöglicht die Wulst-Assay, treuer rekapitulieren die Zellkulturmodells zellulären Interaktionen zwischen Endothelzellen und Wandbild Zellen, die entscheidend für die Angiogenese.

Einbeziehung der Perizyten in einem Endothelzellen Korn sprießen Assay

Angiogenesis is the growth of new vessels from pre-existing vasculature and is an important component of many biological processes, including ...

Das übergeordnete Ziel dieses Assays ist es, heterotypische zelluläre Interaktionen in vitro zu integrieren, die die Komplexität der Angiogenese in vivo verkapseln. Diese Methode kann dazu beitragen, Schlüsselfragen im Bereich der Gefäßbiologie über die Bedeutung von Wechselwirkungen zwischen Perizyten-Endothelzellen während der Angiogenese zu beantworten. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass sie die verschiedenen Stadien der Keimangiogenese, einschließlich Proliferation, Migration und Anastomose, integriert und gleichzeitig die Untersuchung der Perizyteninteraktionen von Endothelzellen ermöglicht.Beginnen Sie mit der Rekonstitution der Microcarrier-Kügelchen in einer Konzentration von sechsmal 10 bis 4 Kügelchen pro Milliliter in PBS, gefolgt von der Autoklav-Sterilisation der Microcarrier-Beadssuspension. Als nächstes aliquotieren Sie einen Milliliter des vollständigen Mediums in die entsprechende Anzahl von Fluoreszenz-aktivierten Zellsortierröhrchen (FACS) mit rundem Boden und fügen Sie jedem Röhrchen 20 Mikroliter einer bei Raumtemperatur gekühlten, autoklaviersterilisierten Microcarrier-Bead-Suspension hinzu. Geben Sie einen Milliliter Zellen in jedes Röhrchen.Rühren Sie die Röhrchen und inkubieren Sie die Röhrchen bei 37 Grad Celsius für 2 1/2 bis drei Stunden unter leichtem Rühren alle 20 Minuten. Am Ende der Inkubation legen Sie die Zellen fünf Minuten lang bei Raumtemperatur in Kügelchen, damit sich die Zellen und Kügelchen am Boden der Röhrchen absetzen können. Ersetzen Sie dann mit einer P1000-Pipette 0,5 Milliliter Medium aus jedem Röhrchen durch zweimal 10 bis zum fünften Perizyten und 0,5 Milliliter vollständiges Medium.Rühren Sie die Zellperlensuspension und bringen Sie die Zellen alle 20 Minuten unter leichtem Rühren in den 37 Grad Celsius heißen Inkubator zurück, bis die Kügelchen insgesamt vier Stunden lang gerührt wurden. Rühren Sie die Röhrchen am Ende der Inkubation ein letztes Mal vorsichtig um und überführen Sie sofort das gesamte Volumen der Lösung von zwei Millilitern aus jedem Röhrchen in einzelne sechs Zentimeter große Platten. Geben Sie dann weitere drei Milliliter des vollständigen Mediums auf jede Platte und inkubieren Sie die Platten über Nacht bei 37 Grad Celsius.Untersuchen Sie am nächsten Morgen die Schalen der mit Microcarriern beschichteten Kügelchen unter dem Mikroskop mit einer 20-fachen Vergrößerung, um zu bestätigen, dass alle Kügelchen ausreichend von den Endothelzellen beschichtet wurden. Übertragen Sie die Platten in eine Laminar-Flow-Haube und verwenden Sie eine P1000-Pipette, um die beschichteten Bead-Lösungen kräftig zu aspirieren und zu dosieren, um die Zellen von den Plattenböden zu lösen und die Überstände in einzelne Röhrchen zu übertragen. Lassen Sie die Kügelchen drei Minuten lang auf dem Boden der Röhrchen absetzen.Verwenden Sie dann die Pipette P1000, um so viele Überstände wie möglich zu entfernen, ohne die Kügelchencluster zu stören. Suspendieren Sie die Kügelchen in einem Milliliter vollständigem Medium pro Tube und lassen Sie die Kügelchen 30 bis 60 Sekunden lang absetzen. Verwenden Sie die P1000-Pipette, um den Überstand erneut zu aspirieren, und waschen Sie die frei schwebenden Endothelzellen aus der Bead-Suspension mit frischem vollständigem Medium noch zwei weitere Male, wie gerade gezeigt.Nach dem dritten Waschen die Kügelchen wieder in 2,5 Milliliter Fibrinogenlösung suspendieren. Geben Sie 13 Mikroliter Thrombinlösung pro Vertiefung in eine 24-Well-Glasbodenplatte. Geben Sie dann 0,5 Milliliter der Bead-Fibrinogen-Lösung in jede Vertiefung, achten Sie darauf, die Kügelchen vorsichtig direkt in das Thrombin zu pipettieren, und pipettieren Sie langsam zwei- bis dreimal auf und ab, um die Lösungen gründlich zu mischen.Wenn alle Vertiefungen ausgesät sind, lassen Sie die Thrombin-Fibrinogen-Lösung 30 Minuten lang bei Raumtemperatur in der Laminar-Flow-Haube preklumpen. Am Ende der Inkubation stellen Sie die Platte vorsichtig für weitere 1,5 bis zwei Stunden in einen 37 Grad Celsius heißen Inkubator. Wenn das Gel vollständig erstarrt ist, resuspendieren Sie normale, menschliche Lungenfibroblasten in einer Konzentration von zweimal 10 bis 10 Zellen pro Milliliter in vollständigem Medium und fügen Sie einen Milliliter Fibroblasten zu jeder Vertiefung hinzu.Anschließend stellt man die Platte wieder in den Zellkultur-Inkubator. Die strikte Einhaltung des Beschichtungsprotokolls führt zu zellbeschichteten Kügelchen mit einem rauen, golfballähnlichen Aussehen, wie in diesem repräsentativen Bild von ausreichend beschichteten Kügelchen dargestellt, die für die Fibringelimplantation bereit sind. Darüber hinaus ermöglicht dieses Protokoll eine enge Assoziation der beiden Zelltypen in vitro mit dem Vorhandensein der Perizyten, die das Auftreten der Keimung ergänzen.Bei diesem Verfahren ist es wichtig, daran zu denken, die Kügelchen während der Rührschritte vollständig mit Zellen zu beschichten und die Kügelchen vorsichtig in das Fibringel einzubetten, ohne während der Gelimplantation Blasen zu bilden. Im Anschluss an dieses Verfahren können weitere Analysen wie Mausstudien zur Angiogenese durchgeführt werden, um zusätzliche Fragen zu beantworten, wie z. B. welche In-vivo-Relevanz haben die Mechanismen und Phänotypen, die im Perizytenkügelchen-Keimtest in vitro untersucht wurden? Diese Technik wird für Forscher auf dem Gebiet der Krebsbiologie nützlich sein und die Wechselwirkungen und Funktionen von Perizyten von Endothelzellen in einem physiologisch relevanteren In-vitro-Modell der Angiogenese untersuchen.

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Research

Forschung

JoVE Journal

Developmental Biology

Entwicklungsbiologie

Dieses Video zeigt das Protokoll eines in-vitro-Angiogenese-Assay, rekapituliert mehrere Stufen der Angiogenese. Zeitraffer-Bilder von Keimen, Lumenbildung, Verzweigung und Anastomose - die wichtigsten Merkmale der Angiogenese - gezeigt werden.

Optimierte Fibringel Bead Assay für das Studium der Angiogenese

Dieses Video zeigt einen modifizierten Microcarrier-Beads-basierten Assay, der Perizyten enthält, um die Endothelkeimung in den frühen Stadien der Angiogenese zu untersuchen. Der Assay bietet ein experimentelles In-vitro-Modell zum Verständnis der molekularen Mechanismen der Angiogenese und der Wirkung von anti-angiogenetischen Therapeutika.

Bead-Sprouting-Assay für die Beurteilung der Angiogenese im Frühstadium: Ein In-vitro-Bead-basiertes Modell zur Untersuchung der Endothelkeimung in Gegenwart von Perizyten

Dieses Manuskript stellt ein Spritzgussverfahren microvessels zu entwickeln, die physiologischen Eigenschaften des Endothels rekapitulieren. Die Mikrofluidik-basierten Prozess erstellt Patent 3D Gefäßnetze mit tailor Bedingungen, wie Durchfluss, zelluläre Zusammensetzung, Geometrie und biochemische Steigungen. Das Herstellungsverfahren und Beispiele für mögliche Anwendungen beschrieben.

Mikrostrukturierung und Montage von 3D-Micro-Ader

Wir stellen ein Protokoll menschlichen endothelial-pericyte Wechselwirkungen in Maus unter Verwendung einer Variation der Matrix Gelpfropfen Angiogenese-Assay zu untersuchen.

In - vivo - Studie der menschlichen Endothelial-pericyte Interaktion Mit dem Matrix - Gel - Plug - Assay in der Maus

Die Erhaltung der Blut-Hirn-Schranke Abdeckung ist der Schlüssel für die Homöostase des zentralen Nervensystems. Dieses Protokoll beschreibt in vitro- Techniken, um die fundamentalen und pathologischen Prozesse abzugrenzen, die die Blut-Hirn-Schrankenabdeckung modulieren.

In-Vitro- Assays zur Beurteilung der Blut-Hirn-Schranke Mesh-artigen Gefäßbildung und -störung

Diese Methode beschreibt die Kultur von iPSC-abgeleiteten Endothelzellen als 40 durchfundierte 3D-Mikrogefäße in einer standardisierten mikrofluidischen Plattform. Diese Plattform ermöglicht die Untersuchung von gradientengetriebenen angiogenen Keimen in 3D, einschließlich Anastomose und Stabilisierung der angiogenen Sprossen in einer skalierbaren und hochdurchsatzigen Weise.

Standardisierter und skalierbarer Assay zur Untersuchung perfused 3D Angiogenic Sprouting of iPSC-derived Endothelial Cells In Vitro

Das dreidimensionale Co-Kultur-Sphäroid-Angiogenese-Assay-System wurde entwickelt, um die physiologische Angiogenese nachzuahmen. Co-Kultur-Sphäroide werden von zwei menschlichen Gefäßzellvorläufern, EFCCs und MSCs, gebildet und in Kollagengel eingebettet. Das neue System ist wirksam für die Bewertung angiogener Modulatoren und liefert relevantere Informationen für die in vivo-Studie.

Dreidimensionales Angiogenese-Assay-System mit Co-Culture-Spheroiden, die von endotheliaalen Koloniebildenden Zellen und mesenchymalen Stammzellen gebildet werden

Wir präsentieren ein Protokoll zur Extraktion von murinen hirnebralen Pericyten. Basierend auf einer antibiotikafreien Anreicherungs-orientierten Pericyt-Extraktion ist dieses Protokoll ein wertvolles Werkzeug für In-vitro-Studien, die eine hohe Reinheit und hohe Ausbeute bieten und somit die Anzahl der verwendeten Versuchstiere verringern.

Eine High Output-Methode zum Isolieren von zerebralen Pericyten von der Maus

Dieser Assay verwendet embryonale Stammzellen der Maus, die in Embryoidkörperchen differenziert sind, die in 3D-Kollagengel kultiviert werden, um die biologischen Prozesse zu analysieren, die die Keimangiogenese in vitro steuern. Die Technik kann zum Testen von Medikamenten, zur Modellierung von Krankheiten und zur Untersuchung spezifischer Gene im Zusammenhang mit embryonal tödlichen Deletionen eingesetzt werden.

In vitro Dreidimensionaler Keimtest der Angiogenese unter Verwendung embryonaler Stammzellen der Maus für die Modellierung von Gefäßerkrankungen und Arzneimitteltests

In dieser Arbeit werden der zweidimensionale (2D) Scratch Wound Migration Assay und der dreidimensionale (3D) Sphäroid-Sphäroide-Assay zusammen mit ihren jeweiligen nachgeschalteten Analysemethoden, einschließlich RNA-Extraktion und Immunzytochemie, als geeignete Assays zur Untersuchung der Angiogenese in vitro vorgestellt.

Untersuchung der Angiogenese auf funktioneller und molekularer Ebene durch Nutzung des Scratch Wound Migration Assay und des Spheroid Sprouting Assay

Lernen Sie ein neues Perizyt-Bead-Assay zur Modellierung heterotyper Zellinteraktionen während der Angiogenese. Diese Methode integriert Proliferation, Migration und Anastomose für die Gefäßbiologie.

Einbeziehung der Perizyten in einem Endothelzellen Korn sprießen Assay

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