Comme la tumeur et le développement de tumeurs navire, ainsi que des effets thérapeutiques de tumeur, sont des processus très dynamiques, évaluation intravitale est un outil élégant de faire une évaluation correcte de ces processus de manière spatiale-dépendante du temps et. Avec la multiplication des marqueurs de cellules vivantes, la création d’animaux transgéniques et l’avancement des modalités d’imagerie, imagerie intravitale devient plus populaire. Même si l’histologie est encore couramment utilisée, et une multitude de marqueurs peut être utilisée pour identifier les cellules et structures, découpe de tissu présente des inconvénients lors de l’étude des processus dynamiques. La dissection des tissus est nécessaire, fournir uniquement des informations statiques ; fixation influe sur la qualité de tissu ; et tranchage interactions cellulaires de dommages-intérêts. En outre, lors de l’étude des processus dynamiques, dissection des tissus aux points de temps différents et souvent présumées, nécessite une grande quantité d’animaux. Avec l’imagerie intravitale, les dimensions spatiales de XYZ et la dimension supplémentaire de temps peuvent être évaluées chez le même animal, permettant le positionnement correct des différents acteurs dans l’espace et le temps. Par conséquent, points dans le temps optimale ne sont pas manqués, et le nombre d’animaux utilisé par expérience est considérablement réduit. Deuxièmement, la fenêtre de temps établie avec évaluation intravitale peut être extrapolée pour optimiser l’extraction tissulaire. En troisième lieu, la scène désirée de la croissance des vaisseaux peut être identifiée intravitally et colorée comme un tissu entier-montent.
La conception intravitale mentionnée dans ce manuscrit utilise une combinaison d’animaux transgéniques exprimant une étiquette fluorescente dans les cellules endothéliales, a mis à jour le dorsale du pli cutané modèle de chambre et un microscope multiphoton confocal dédié.
Les cellules endothéliales passent par un certain nombre d’étapes21,22 au cours de l’angiogenèse, et ces étapes peuvent souvent être vus simultanément dans une tumeur. À l’aide de la lignée de souris eNOSTag-GFP, cellules endothéliales individuelles peuvent être suivies, et même filopodes dynamique peut être retracée. C’est donc un bon modèle pour étudier le développement du navire intravitally. Selon les étiquettes intrinsèques déjà à ce jour, les agents fluorescents injectables peuvent être utilisés afin d’évaluer la formation de lumen, débit sanguin, l’extravasation et clairance sanguine. La souris est imagée en continu pendant 5 h. L’évaluation à long terme d’un animal est faisable lorsque plusieurs Précautions concernant l’anesthésie de l’animal, qui a été décrit précédemment23. Comme cette recherche se concentre sur le cancer, les tumeurs tissus ou des cellules ont été implantés. Cependant, nous avons expérimenté également métatarses et poumons embryonnaires. Toutefois, le taux de croissance du tissu sous étude est limité, car après quelques semaines, la peau commence à repousser, qui peut être un problème avec des tissus ou des tumeurs à croissance lente.
Pendant la phase de validation, la partie dorsale que du pli cutané chambre de fenêtre a été considérablement modifié par rapport au modèle classique4. Les cadres sont construits en matériaux synthétiques autoclavable et sont légers et petits, avec une zone de grand-vue de la fenêtre. Le crochet de la bague de retenue (Figure 1Bg, pointe de flèche blanche) est utilisé uniquement pour le retrait facile de l’anneau. Anneaux de retenue sans crochets peut être utilisé lorsque ceux-ci interfèrent avec l’imagerie. La peau est tendue pas trop, desserrant ne se produit pas dans ce modèle, et les infections sont rarement observées. Ces modifications réduisent l’inconfort animale et d’affiner la procédure animale significativement. Outre, les parties métalliques peuvent être facilement supprimées lorsque la tumeur à l’aide de MRI24d’imagerie.
N’importe quel microscope puisse être adoptée à intravitally image dorsale chambres du pli cutané. La principale exigence est la quantité d’espace disponible entre la platine du microscope et la lentille de l’objectif. Un aspect important qui affecte l’imagerie est mouvement. Pour éviter les artefacts de mouvement, une plate-forme qui s’inscrit dans le tableau de microscope (après le retrait de toutes les insertions) et prend en charge de la souris doit être utilisée. Il n’est pas nécessaire de restreindre la souris lorsqu’il est sous anesthésie, et il est préférable de laisser le souffle de souris librement. Toutefois, la fenêtre est boulonnée sur la plate-forme, ce qui donne une fixation optimale du champ de vision (c.-à-d., la tumeur est visible à travers la chambre de la fenêtre). La plate-forme est chauffée à l’aide d’une garniture de chauffage électronique, tel qu’utilisé pour le chauffage des animaux. Cette plate-forme a été effectuée en interne, et les spécifications peuvent être obtenues sur demande. Un objectif de haute résolution est une nécessité lors de l’évaluation des processus intracellulaires et permet d’établir une distinction entre le cytoplasme et le noyau. L’utilisation d’une lentille conique avec une bonne résolution optique (NA élevé) mais une relativement longue distance de travail (préférence 2 mm ou plus) est recommandé. La limitation en imagerie est la profondeur de pénétration et l’intensité de fluorescence des étiquettes. En outre, le photoblanchiment, phototoxicité et la saturation doivent être évitées pendant la formation image.
Ici, un confocal-multiphoton intégré et un microscope confocal ont été utilisés. Le multiphoton est en position verticale, tandis que le confocal est un microscope inversé. L’avantage d’un microscope vertical est la facilité d’utilisation de lentilles immersion dans l’eau. Ces lentilles ont un NA élevée et une longue distance de travail, même à un grossissement élevé (p. ex., 20 ou 40 X). Plus précisément, il est recommandé d’obtenir une lentille de-immersion dans l’eau 20 X NA 1.0, qui est vendu par plusieurs entreprises. Sachez que, lorsqu’on utilise des lentilles de l’immersion, l’objectif et du liquide d’immersion doivent être chauffé à 37 ° C. Pour les meilleures images, il est recommandé d’utiliser les réglages optimaux de confocal (c.-à-d., trou d’épingle à 1 unité aérée, aussi bas que possible, gain pas trop élevé de puissance de laser (surtout si le gain introduit le bruit), line vitesse au maximum et pas avec une moyenne de scans). Surexposition, la saturation et la différence d’intensité entre images, compromettent la qualité des données. Il est recommandé d’éviter la saturation et la surexposition. Ceci peut être contourné par l’acquisition d’images à des réglages différents. Changer le gain est la meilleure façon de changer la luminosité de l’image. Le cas échéant, la puissance du laser peut être réglée. Afin de normaliser la qualité d’image, diapositives avec une intensité de fluorescence fixe peuvent être utilisés. Il faut garder à l’esprit que, même lorsque le microscope est défini de façon optimale, une qualité d’image est déterminée dans une large mesure par la qualité de la chambre de la fenêtre et les tissus
Lorsque vous numérisez simultanément plusieurs marqueurs fluorescents, cordeau, dans lequel un fluorophore est détecté dans le canal d’une autre, doit être évitée. Évitez les cordeau en utilisant une combinaison des fluorophores avec les spectres qui se chevauchent un minimum et par balayage entre les membrures séquentiel. Les images présentées ici ont été analysés à l’aide de 3 balayages séquentiels (piste 1 : GFP, DID ou fluor647 avec le laser 488 et 633 ; Track2 : rhodamine, Doxil ou mTomato avec le laser 543 ; et Track3 : Hoechst avec le laser 405).
La possibilité d’évaluer plusieurs stades de développement de tumeurs bateau, pointe cellule dynamique, formation de lumen, extravasation et blessures vasculaires est montrée ici. À l’aide de la ligne eNOStag-GFP, secteurs tumeur avec un lit vasculaire détruit sont facilement détectés par granulé restes cellulaires exprimant toujours GFP. Aucun agent injectable a été détectée dans ces domaines, indiquant l’absence de flux. Cela signifie que les administrés des agents chimiothérapeutiques n’atteindra pas non plus ces zones. Cependant, destruction du navire peut également être un résultat thérapeutique. Évaluation préliminaire de la tumeur, pour vérifier la destruction du navire avant le traitement, est une condition préalable à l’évaluation thérapeutique précise et peut être facilement réalisée à l’aide de ce dispositif expérimental.
Il y a une multitude de possibilités pour lesquelles la microscopie intravitale peut être utilisée, et discussion détaillée déborde le cadre de la présente publication. Pour donner un bref aperçu, applications possibles comprennent des études sur l’accumulation d’agents chimiothérapeutiques dans le tissu tumoral, le développement des vaisseaux (p. ex., le nombre de navires, les branches et les intersections) et la circulation sanguine, les interactions cellule-cellule, la cellule cible et transformation intracellulaire, ainsi que des exemples mentionnés ci-dessus et ci-contre. Comme l’analyse est basée sur la fluorescence, être au courant des fluctuations d’intensité en raison de la qualité de la fenêtre ou le tissu. En outre, comme un tissu tumoral est relativement épais, fluorescence par dessus ou en dessous du plan de vue a un impact sur le signal dans l’image. Il est préférable de combiner l’analyse quantitative d’image avec des mesures objectives. Par exemple, si vous êtes intéressé dans les concentrations de médicament, enlever le tissu tumoral de la fenêtre après la microscopie intravitale et déterminer le contenu à l’aide avec l’HPLC à comparer avec les images confocales de médicament.
L’évaluation de la réponse tumorale peut être effectuée aussi bien à l’aide de ce modèle, mais avec quelques précautions. On doit réaliser que les tumeurs poussent également vers l’intérieur, dans la peau. Mesures 3D peuvent être effectuées si la pénétration est assez profonde pour couvrir la tumeur entière. Dans un tel cas, colorants rouge sombre devraient être utilisés. La chambre de fenêtre comme décrit ici traite de tumeurs dans un environnement de peau et il est important de souligner que la fenêtre maintienne une température légèrement inférieure à la température de corps de souris normales. Par conséquent, il est préférable d’étudier des tumeurs dans le cadre environnemental droit micro pour confirmer des études intravitale avec la partie dorsale du pli cutané chambre fenêtre. Ce qui est important, la partie dorsale du pli cutané chambre offre un aperçu de la cinétique des processus et des mécanismes, fournissant une base instrumentale pour l’amélioration de la thérapie. On trouvera également des informations supplémentaires sur la biodistribution et pharmacocinétique. Classiquement, ces études de biodistribution sont effectuées en traitant les animaux porteurs de tumeurs et dissection des tumeurs et des organes pour mesurer l’absorption de drogues. En utilisant ce modèle intravital, l’emplacement intratumorale d’un médicament (c.-à-d., intravasculaire, intratumorale, intracellulaire, ou nucléaire) peut être fourni5,25,26. Est non seulement l’emplacement de la drogue, a révélé, mais également le temps fenêtre-de-occasion à saisir pour l’absorption optimale.
En utilisant le dispositif expérimental décrit dans cet article, un large éventail de paramètres peut être évalué dans un cadre temporel et spatial. Plus précisément, nous démontrons que la microscopie intravitale fournit des renseignements importants sur la dynamique de développement de navire de tumeurs et de la réponse thérapeutique.