División de célula mamífera en Matrices 3D mediante microscopia de reflexión Confocal cuantitativa

Lijuan He; Alexandra Sneider; Weitong Chen; Michelle Karl; Vishnu Prasath; Pei-Hsun Wu; Gunnar Mattson; Denis Wirtz

doi:10.3791/56364

Artículo de método

División de célula mamífera en Matrices 3D mediante microscopia de reflexión Confocal cuantitativa

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DOI:

10.3791/56364

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29 de noviembre de 2017

Lijuan He^*¹^,² , Alexandra Sneider^*¹ , Weitong Chen¹ , Michelle Karl¹ , Vishnu Prasath³ , Pei-Hsun Wu¹^,² , Gunnar Mattson³ , Denis Wirtz¹^,²^,⁴

¹Department of Chemical and Biomolecular Engineering, Johns Hopkins University, ²Johns Hopkins Physical Sciences - Oncology Center, Johns Hopkins University, ³Department of Biomedical Engineering, Johns Hopkins University, ⁴Departments of Oncology and Pathology and Sidney Kimmel Comprehensive Cancer Center, Johns Hopkins University School of Medicine

^* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

Este protocolo eficientemente estudios División de célula mamífera en matrices de colágeno 3D mediante la integración de sincronización de la división celular, monitoreo de eventos de la división de matrices 3D utilizando la técnica de imágenes de células vivas, la microscopia confocal tiempo-resolved de la reflexión cuantitativos y análisis de imágenes.

Resumen

El estudio de mamífero como la división celular está reglamentado en un 3D medio ambiente sigue siendo en gran parte inexplorado a pesar de su importancia fisiológica y significación terapéutica. Posibles razones de la falta de exploración son las limitaciones experimentales y desafíos técnicos que hacen el estudio de la división celular en 3D cultura ineficiente. Aquí, describimos un método basado en la proyección de imagen para estudiar eficientemente mamífera división celular y las interacciones célula-matriz en matrices de colágeno 3D. Las células marcadas con fluorescente H2B se sincronizan mediante la combinación de tratamiento de bloqueo y nocodazole timidina, seguido por una técnica mecánica de agitar. Sincronizado las células entonces están incrustadas en una matriz de colágeno 3D. División de célula se controla mediante microscopía de células vivas. La deformación de las fibras de colágeno durante y después de la división celular, que es un indicador de la célula-matriz de interacción, puede controlarse y cuantificada mediante microscopía de reflexión confocal cuantitativa. El método proporciona un enfoque eficaz y general para estudiar mamífera división celular y las interacciones célula-matriz en un entorno 3D fisiológicamente relevante. Este enfoque no sólo proporciona nuevas penetraciones en la base molecular del desarrollo del tejido normal y las enfermedades, sino que también permite el diseño de nuevos enfoques diagnósticos y terapéuticos.

Introducción

Mitosis de la célula es un evento crítico en la vida celular, la regulación de la que juega un papel crucial en el desarrollo de órganos y tejidos. Mitosis anormales está implicado en las variaciones genéticas naturales, procesos del envejecimiento humano y la progresión del cáncer¹^,²^,³^,⁴^,⁵. El aumento de la tasa de proliferación de células tumorales en comparación con las células normales es una de las características distintivas del cáncer, a pesar de que comportamientos de la célula son muy heterogéneos ....