Article de méthode

Modélisation et Imagerie en 3 dimensions l'invasion des cellules collectives

DOI :

10.3791/3525

7 décembre 2011

Dans cet article

Résumé

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Modèles de l'invasion des cellules tumorales en trois dimensions de la matrice extracellulaire de mieux refléter la In vivo La situation de tests de motilité en deux dimensions. En utilisant des tests d'invasion matrice combinée avec l'imagerie confocale de cellules marqué par fluorescence, des informations détaillées sur les modes d'invasion et les contributions distinctes de leader par rapport suivants cellules peuvent être obtenues.

Résumé

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Une caractéristique de la malignité du cancer est une invasion et la métastase. Dans certains cancers (e. g. Gliome 2), invasion locale dans les tissus environnants sains est à l'origine de la maladie et la mort. Pour d'autres cancers (e. g. Sein, poumon, etc.), C'est le processus de métastase, dans lequel les cellules tumorales de passer d'une masse tumorale primaire, colonisent les sites distale et finalement contribuer à une défaillance organique, qui mène éventuellement à la morbidité et la de mortalité 3. Il a été estimé que l'invasion et les métastases sont responsables de 90% des décès par cancer 4. En conséquence, il a été un vif intérêt dans l'identification des processus moléculaires et les médiateurs protéiques critique de l'invasion et les métastases à des fins d'améliorer le diagnostic et le traitement 5.

Un défi pour les scientifiques est de développer un cancer des dosages invasion qui ressemble plus suffisamment à la situation in vivopour permettre la modélisation des maladies précises 6. Deux dimensions tests de motilité des cellules sont seulement informatifs sur un aspect de l'invasion et ne prennent pas en compte remodelage matriciel protéine extracellulaire (ECM) qui est aussi un élément critique. Récemment, la recherche a affiné notre compréhension de l'invasion des cellules tumorales et des cellules individuelles a révélé que peuvent se déplacer par des modes allongés ou arrondis 7. En outre, il a été plus grande appréciation de la contribution de l'invasion collective, dans laquelle les cellules envahir en brins, les feuilles et les grappes, en particulier dans les tumeurs hautement différenciées qui maintiennent des caractéristiques épithéliales, à la propagation du cancer 8.

Nous présentons une méthode raffinée 9 pour examiner les contributions des protéines candidates à l'invasion collective 10. En particulier, par des pools d'ingénierie séparées des cellules d'exprimer différentes protéines fluorescentes, il est possible de disséquer moléculairement les activités et Proteins nécessaires dans les cellules de leader par rapport à ceux requis dans les cellules suivantes. L'utilisation de l'ARNi constitue l'outil moléculaire pour démonter expérimentalement les processus impliqués dans l'invasion des cellules individuelles ainsi que dans différentes positions d'invasion collective. Dans cette procédure, des mélanges de cellules marqué par fluorescence sont plaquées sur le fond d'un insert Transwell préalablement rempli par Matrigel ECM protéines, a ensuite permis d'envahir "par le haut» à travers le filtre et dans le Matrigel. Reconstruction des piles d'images de la série Z, obtenue par imagerie confocale, en trois dimensions des représentations permet de visualiser collectivement brins d'invasion et d'analyse de la représentation de cellules marqué par fluorescence dans les principaux postes suivants par rapport.

Protocole

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1. Étiquetage rétrovirale de cellules avec des protéines fluorescentes

  1. Cellules de la plaque d'encapsidation rétrovirale (ex Phoenix) à à 0,25 x 10 6 cellules par puits d'une 6-même plat dans 10% sérum de veau fœtal (FBS) / DMEM.
  2. Cellules avec un ADN rétroviral Transfecter 48 heures plus tard les cellules en utilisant Effectene conformément aux instructions du fabricant.
  3. Rincer les puits deux fois avec support 24 heures plus tard, puis ajouter 1,5 ml de 10% de FBS / DMEM par puits.
  4. Recueillir le virus en culture de tissus conditionnés moyenne 48 heures plus tard par pipetage et le transfe....

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Discussion

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Dosages invasion de Matrigel ont traditionnellement été mis en place avec des cellules placées sur une couche de protéine de la matrice extracellulaire avec chimiotactique induite par la motilité vers et à travers un filtre à la base. Envahissement a été marqué en fonction du nombre de cellules peut être compté sur la partie inférieure du filtre. Bien que pratiquement il ya peu de différence avec le dosage de l'invasion "inverse" décrit ci-dessus, il ya beaucoup plus d'informations sur le processus d&#.......

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Déclarations de divulgation

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Les auteurs n'ont rien à révéler.

Remerciements

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Le financement de cette recherche est de Cancer Research du Royaume-Uni.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Nom du réactif Société Numéro de catalogue
DMEM (milieu Dulbecco modifié Eagle) GIBCO 21969
Sérum de veau fœtal AAP A15-101
La streptomycine Pénicilline GIBCO 15140
200 mM de L-glutamine (100x) GIBCO 25050-032
Puromycine Sigma-Aldrich P8833
0,05% de trypsine EDTA GIBCO 25300
Polybrène Sigma-Aldrich AL-118
Lipofectamine 2000 Réactif Invitrogen 11668019
Transwells 6.5mm, taille des pores 8,0 um Corning 3422
Remplissez Matrigel BD Biosciences 354234
Calcéine AM Invitrogen C1430
RNase Qiagen 19101
L'iodure de propidium Sigma-Aldrich P4864
Confocale microcope Leica SP2MP

Références

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  1. Olson, M. F., Sahai, E. The actin cytoskeleton in cancer cell motility. Clin. Exp. Metastasis. 26, 273-287 (2008).
  2. Hoelzinger, D. B., Demuth, T., Berens, M. E. Autocrine factors that sustain glioma invasion and paracrine biology in the brain microenvironm....

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Mots-clés

Essai d invasion 3Dsyst me Transwell Matrigelimagerie par microscopie confocalemarquage par prot ines fluorescentesm thode d extinction par ARNiprotocole de transduction cellulaireprot ine de la MEC Matrigelreconstruction tridimensionnelleanalyse de quantification de l invasion

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