Un abonnement JoVE est requis pour visualiser ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre période d'essai gratuite.

Article de méthode

Ex vivo l'imagerie en direct de métastases pulmonaires et leur microenvironnement

12.3K vues

⸱

DOI :

10.3791/53741

⸱

3 février 2016

 ,  ,  , 

* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

Nous décrivons une méthode relativement simple pour ex vivo l'imagerie en direct de la tumeur interactions cellule-stroma dans les métastases du poumon, en utilisant journalistes fluorescentes chez la souris. Utilisation à disque rotatif microscopie confocale, cette technique permet de visualiser les cellules vivantes pendant au moins 4 heures et peut être adapté à l'étude d'autres maladies pulmonaires inflammatoires.

Résumé

Métastases est une cause majeure de morbidité et de mortalité liée au cancer. Métastase est un processus en plusieurs étapes et en raison de sa complexité, les processus cellulaires et moléculaires exacts qui régissent la dissémination métastatique et la croissance sont toujours insaisissable. imagerie en temps réel permet de visualiser les interactions dynamiques et spatiales des cellules et leur microenvironnement. des métastases de tumeurs solides couramment dans les poumons. Cependant, la localisation anatomique des poumons constitue un défi pour l'imagerie intravitale. Ce protocole fournit une méthode relativement simple et rapide pour les ex vivo imagerie en temps réel des interactions dynamiques entre les cellules tumorales et leur stroma environnant dans les métastases pulmonaires. En utilisant cette méthode, la motilité des cellules cancéreuses ainsi que les interactions entre les cellules cancéreuses et les cellules stromales dans leur microenvironnement peuvent être visualisés en temps réel pendant plusieurs heures. En utilisant des souris transgéniques reporter fluorescentes, une lignée de cellules fluorescentes, injectable marqué par fluorescencemolécules et / ou des anticorps, de multiples composants du microenvironnement du poumon peuvent être visualisées, par exemple les vaisseaux sanguins et des cellules immunitaires. À l'image des différents types de cellules, un disque rotatif de microscope confocal qui permet l'imagerie en continu à long terme avec, quatre couleurs rapide acquisition d'images a été utilisé. les films en accéléré compilées à partir d'images collectées sur plusieurs positions et plans focaux montrent les interactions entre métastatique en direct et les cellules immunitaires pendant au moins 4 heures. Cette technique peut être en outre utilisé pour tester la chimiothérapie ou la thérapie ciblée. En outre, cette méthode pourrait être adaptée à l'étude d'autres pathologies liées pulmonaires qui peuvent influer sur le microenvironnement du poumon.

Introduction

L’aspect le plus mortel du cancer est les métastases, qui représentent plus de 90 % de la morbidité et de la mortalité liées au cancer1. Les métastases sont un processus en plusieurs étapes et, en raison de sa complexité, les mécanismes cellulaires et moléculaires exacts qui régissent la dissémination et la croissance métastatiques sont encore insaisissables. Pour métastaser, les cellules tumorales de la tumeur primaire doivent se détacher de leurs cellules voisines et de la membrane basale, traverser la matrice extracellulaire, entrer dans les vaisseaux sanguins ou lymphatiques, extravaser au site secondaire et, enfin, survivre et établir des tumeurs secon....

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Protocole

Toutes les procédures décrites doivent être effectuées conformément aux directives et règlements pour l'utilisation d'animaux vertébrés, y compris l'approbation préalable de l'institutionnel soins locale Animal Use Commission (IACUC).

1. Génération de métastases pulmonaires pour imagerie ex vivo en direct (transgénique ou veine de la queue Injection)

NOTE: métastases pulmonaires peuvent être générés en utilisant des modèles de souris transgéniques, soit par voie intraveineuse (iv) l'injection des cellules cancéreuses.

  1. Générer des métastases pulmonaires pour l....

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Résultats

En utilisant la microscopie confocale à disque tournant, les différents systèmes de modèles de souris et injectables, le micro-métastatique peut être visualisée et suivi dans le temps. Utilisation d'un MMTV-PyMT; ACTB-ECFP; c-fms-EGFP modèle de souris transgénique triple, différents composants cellulaires sont marquées par fluorescence (Figure 2A, Film 1). La structure typique du parenchyme pulmonaire peut être visualisé dans le canal PCP étant donné que to.......

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Discussion

Ce manuscrit décrit une méthode détaillée pour ex vivo l'imagerie en direct de métastases du poumon chez des souris modèles de métastases. Ce protocole d'imagerie fournit une visualisation directe des interactions tumeur-stroma cellulaire et dynamiques spatiales dans le microenvironnement du poumon. Il est une méthode relativement simple et rapide qui permet l'imagerie fiable de métastases pulmonaires pendant au moins 4 heures. Films acquises à partir de ces expériences peuvent être utilisés pour su.......

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts à divulguer. Toutes les expériences sur les animaux ont été menées conformément aux protocoles approuvés par l’IACUC, UCSF.

Remerciements

Nous remercions Nguyen H. Nguyen pour son aide technique et Audrey O’Neill pour son soutien avec le microscope confocal à disque rotatif Zeiss Cell Observer. Ce travail a été soutenu par une bourse postdoctorale du ministère de la Défense (W81XWH-11-01-0139) et le Weizmann Institute of Science-National Postdoctoral Award Program for Advancing Women in Science (à V.P.).

....

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Souris MMTV-PyMT/FVB JacksonLaboratory2374Souris femelles
Souris ACTB-ECFP/FVBUCSF Werb labSouris femelles
c-fms-EGFP/FVBUCSF Werb labSouris femelles
FVBLaboratory Jackson Laboratory1800Souris femelles
GFP+ VO-PyMT cellulesUCSF Werb lab
70,000 kDa Dextran, conjugué à la rhodamineInvitrogenD1818Diluer à 4 mg/ml dans 1 x PBS et stocker à -20 °C. Utiliser 0,4 mg par animal.
10 000 kDa Dextran, Alexa Fluor 647 conjuguéInvitrogenD22914Diluer à  ; 4mg/ml dans 1 x PBS et stocker à -20  ; ° ;C. Utiliser 0,4 mg par animal.  ;
Anticorps anti-souris Gr-1 Alexa Fluor 647UCSF Noyau d’anticorps monoclonalStock 1mg/ml. Utiliser 7 ug par animal.
Anesthésie anesthésiqueapprouvée par l’IACUC, utilisée pour l’anesthésie et/ou l’euthanésie
1X PBSUCSF installation
PBS, USP stérile  ;Amresco INCK813-500MLQualité ultra pure pour l’injection intraveineuse
Plate-formeSera utilisée comme planche de dissection
Ciseaux fins tranchants  ;Fine Science Tools14060-11
ForcepsRoboz Surgical StoreRS-5135
Stérilisateur à billes chaudesFine Science Tools18000-45Allumer 30 minutes avant utilisation
AirUCSF
OxygèneUCSF
Dioxyde de carboneUCSF
Seringue de 1 mL sans aiguille  ;BD309659
27 G x 1/2 aiguille   ;BD305109pour injection intraveineuse
20 G x 1 aiguille, biseau court.   ;BD305178
Agarose à basse température de fusion  ;Lonza50111Pour faire 10 ml de solution, peser 0,2 g d’agarose, ajouter à 10 ml 1 x PBS et chauffer pour dissoudre. L’agarose se solidifie à température ambiante, alors maintenez-la à une température de 37 ° ; C jusqu’à ce qu’il soit utilisé pour le gonflage.
RPMI-1640 milieu sans rouge de phénolLife Technologies11835-030
Plaque d’imagerie 24 puits  ;E& K scientificEK-42892
Lames de protection en verre, 15 mm  ;Fisher Scientific22-031-144
Régulateur numérique de CO2 et de températureOkolabDGTCO2BXhttp://www.oko-lab.com
Chambre climatiqueOkolabhttp://www.oko-lab.com
Cell Observer microscope confocal à disque rotatifLogiciel Zeiss
Zen
Carl Zeiss IncZeiss Axiovert 200M
Caméra ICCDStanford PhotonicsXR-Mega-10EX S-30
Tête de balayage confocale à disque rotatifYokogawa CorporationCSU-10b
ImarisBitplane
mManagerVale lab, UCSFLogiciel open source
souris de culture cellulaire en polystyrène Microscope inversé Zeiss

Références

  1. Chaffer, C. L., Weinberg, R. A. A perspective on cancer cell metastasis. Science. 331 (6024), 1559-1564 (2011).
  2. Plaks, V., Kong, N., Werb, Z. The cancer stem cell niche: how essential is the niche in regulating stemness of tumor cells. Cell stem cell. 16 (3....

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Réimpressions et autorisations

Explorer plus d’articles

Interactions stroma-tumeurmicroscopie confocale à disque rotatifsouris rapporteurs fluorescentesimagerie en accélérémotilité des cellules cancéreusesinteractions des cellules immunitairesinflation pulmonaire à l'agarosevisualisation du microenvironnement