Method Article

Molécula pequeña comunicación entre tejidos y células mediante espectrometría de masas en la proyección de imagen de captura

DOI:

10.3791/59490

April 3rd, 2019

In This Article

Summary

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Un novedoso método de preparación de la muestra fue desarrollado para acomodar el cocultivo de células y tejidos para detectar cambio de molécula pequeña usando spectrometry total de la proyección de imagen.

Abstract

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Espectrometría de masas (IMS) la proyección de imagen rutinaria se ha aplicado a tres tipos de muestras: tejido, esferoides y colonias microbianas. Estos tipos de muestras se han analizado mediante láser asistida por matriz de desorción/ionización tiempo de vuelo espectrometría de masas (MALDI-TOF MS) para visualizar la distribución de las proteínas, lípidos y metabolitos en muestras biológicas de interés. Hemos desarrollado un método de preparación de la novela muestra que combina las ventajas de las tres aplicaciones anteriores para abordar un enfoque underexplored para la identificación de comunicación química en cáncer, por la siembra de cultivos de células mamíferas en agarosa en cocultivo con tejidos sanos, seguidos de desecación de la muestra. Las células y tejidos de mamíferos son morfología en proximidad cercana, permitiendo la comunicación química a través de la difusión entre el tejido y las células. En momentos específicos, se seca la muestra basado en la agarosa de la misma manera que las colonias microbianas preparado para el análisis IMS. Nuestro método se desarrolló para modelar la comunicación entre el cáncer de ovario seroso de alto grado derivada de la trompa de Falopio como interactúa con el ovario durante la metástasis. Optimización de la preparación de la muestra dio como resultado la identificación de la noradrenalina como un componente clave de la química en el microambiente ovárico. Este nuevo método puede aplicarse a otros sistemas biológicos que requieren una comprensión de la comunicación química entre las células adyacentes o los tejidos.

Introduction

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Espectrometría de masas (IMS) de imágenes ha sido optimizada para caracterizar la distribución espacial de características moleculares en tres aplicaciones ampliamente utilizadas: rebanadas de tejido, esferoides y colonias microbianas1,2,3. Rebanadas de tejido pueden utilizarse para evaluar la localización de los metabolitos en el contexto de las condiciones biológicas en un host, ya sea dirigido o no dirigido dentro de un intervalo específico de masa. Sin embargo, las diferencias entre características moleculares son los más evidentes y significativos comparados con un tejid....

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Protocol

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Todos los procedimientos animales estaban de acuerdo con directrices para los institutos nacionales de salud para el cuidado y uso de animales de laboratorio y aprobaron por el Comité institucional de Animal de uso y cuidado (IACUC) de la Universidad de Illinois en Chicago.

1. preparación de reactivos

  1. Mantener células del epitelio oviducto murino (MOE) a 37° C con 5% CO2 en una incubadora humidificada en alfa medios medio esencial mínimo (αMEM) suplementados con suero bovino fetal 10% selenio (FBS), 2 mM L-glutamina, 10 mg/mL insulina, transferrina, (ITS) , ng/mL 1.8 factor de crecimiento epidérmico (EGF), 100 U/mL peni....

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Results

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Una óptimo secada diapositiva ITO tendrá como resultado una plana muestra desecada con mínimo sin arrugas en la superficie de la agarosa y agarosa piezas que mantienen la separación espacial de la diapositiva (figura 3). Figura 3A muestra secado óptimo, mientras que la figura 3B muestra las arrugas que deben ser evitadas. Esta optimización requiere cuidadoso monitoreo de la diapositiva en el horno, c.......

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Discussion

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Hay un cuerpo creciente de evidencia que implica el papel de la norepinefrina en el HGSOC12,17,18, y esta técnica ha aportado información más mecanicista. Con al menos ocho condiciones biológicas presentes en la misma diapositiva, el método puede explicar controles biológicos tales como gene y especificidad celular así como controles de los medios de comunicación en un solo IMS. Mientras que el método fue optimizado evaluar inte.......

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Disclosures

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Los autores no tienen nada que revelar

Acknowledgements

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La financiación fue proporcionada por el consorcio biomédico de Chicago con el apoyo de los fondos de Searle en el Chicago Community Trust (C-076) (L.M.S.); Universidad de Illinois en Chicago Inicio fondos (L.M.S.); Donación de 543296 de la Alianza de fondo de investigación de cáncer de ovario (M.D.); y ES029073 UG3 (J.E.B.) y por el centro nacional para avanzar traslacional Ciencias, Instituto Nacional de salud, a través de subsidio UL1TR002003 (JEB & LMS).

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
15 mL Tubos FalconDenvilleC1017-OPara recolectar células
Cámara de 8 pocillos (Millipore EZ-slide chamber)MilliporePEZGS0816Reutilizado de Millipore Millicell EZ-slide chamber
AcetonitrileSigma-Aldrich34998-4LSolvente para matriz pulverizada
Alpha Minimum Essential Medium (α MEM)Fisher10-022-CVMedios de cultivo celular
Velocidad Autoflex MALDI-TOF LRFBrukerPara el análisis de datos IMS
CentrífugaEppendorf5810 RPara recoger células y eliminar el sobrenadante
CHCA MatrixBruker Daltonic8201344 Matrix pulverizado sobre portaobjetos
secos DHB MatrixBruker Daltonic8201346Matrix pulverizado en portaobjetos secos
Bisturíes desechablesFisher22-079-707Para la extracción de los ovarios
Tijeras de disecciónFisher13-804-6Para la extracción de los ovarios
DMEM MediaGibco11995-065Medios mezclados con
agarosa factor de crecimiento epidérmicoPeprotech Inc.100-15Suplemento de medios de cultivo celular
Tubos EppendorfGenesee Scientific22-282Para alícuotas de agarosa
Estradiol-17 y beta;Simga-AldrichE2758Suplemento de medios de cultivo celular
Suero fetal bovinoDenvillefb5001Suplemento de medios de cultivo celular
FlexControl 3.4Bruker Daltonicsoftware de adquisición de datos IMS
FlexImaging 4.1Bruker DaltonicIMS software de análisis de datos
Pinzas (fina)Fsiher22-327379Para la extracción de la
ovarios GentamicinaCellgro30-005-CRSuplemento de medios de cultivo celular
Insulina, Transferrina, Selenio (ITS)Sigma-Aldrich11074547001Suplemento de medios de cultivo celular
portaobjetos recubierto de ITOBruker8237001Plataforma para la incubación de cocultivo
Medio L-15 de LeibovitzGibco11415064medios utilizados durante el tejido disección
L-glutaminaGibco25030-081 Suplemento de medios decultivo celular
Agarosa de bajo punto de fusiónSigma-AldrichA9414-10GMezclado con medios para el recubrimiento
Cuencade medios Corning4870Se utiliza para cortar divisores de plástico para cámaras divididas
Penicilina-estreptomicinaGibco15140-122 Suplemento
de medios de cultivo celularEstándar de calibración de péptidosBruker Daltonic8206195Calibrante para rango de masa medio
Rojo de fóforoSigma-Aldrich343-242-5GCalibrante para rango de masa baja
SCiLS Lab 2015 BrukerDaltonicAnálisis estadístico de datos IMS
Pinza quirúrgica (roma)Fisher08-875-8BPara la extirpación de los ovarios
TFAFisher TecnologíasA116-50Añadido a la solución de matriz
TM PulverizadorHTX TecnologíasPara la aplicación de matriz

References

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  1. Paine, M. R., et al. Whole Reproductive System Non-Negative Matrix Factorization Mass Spectrometry Imaging of an Early-Stage Ovarian Cancer Mouse Model. PLoS One. 11 (5), e0154837(2016).
  2. Yang, Y. L., Xu, Y., Straight, P., Dorrestein, P. C.

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Imaging Mass SpectrometryMALDI TOF MSSmall Molecule CommunicationOvarian Cancer MetastasisAgarose CocultureTissue Cell CocultureSample Preparation MethodDesiccation ProcessSpatial IntegrityLabel Free Analysis

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