על ידי שימוש בעכברים מדווחים טרנסגניים ותוויות פלואורסצנטיות הניתנות להזרקה, מיקרוסקופיה קונפוקלית של דיסק מסתובב תוך-חיוני לטווח ארוך מאפשרת הדמיה ישירה של התנהגות התאים המיאלואידיים לאדנומה של המעי הגס במודל סרטן המעי הגס Apc Min/+.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
על ידי שימוש בעכברים מדווחים טרנסגניים ותוויות פלואורסצנטיות הניתנות להזרקה, מיקרוסקופיה קונפוקלית של דיסק מסתובב תוך-חיוני לטווח ארוך מאפשרת הדמיה ישירה של התנהגות התאים המיאלואידיים לאדנומה של המעי הגס במודל סרטן המעי הגס Apc Min/+.
תאי מיאלואידית הם התאים חיסוניים הנפוצים ביותר בגידולים והוכחו לקדם התקדמות גידול. טכניקות הדמיה intravital מודרניות מאפשרות התצפית של התנהגות תאית חי בתוך האיבר אבל יכולות להיות מאתגר בסוגים מסוימים של הסרטן בשל נגישות איבר וגידול כגון מעי. תצפית ישירה של גידולים במעי לא דווחה בעבר. הליך כירורגי המתואר כאן מאפשר תצפית ישירה של דינמיקת תא מיאלואידית בתוך הגידולים במעיים בעכברים חיים באמצעות עכברי כתב ניאון מהונדסים וקליעים נותבים או נוגדנים להזרקה. לצורך כך, נעשה שימוש בארבעה צבעים, רב אזור, מיקרוסקופ confocal דיסק מסתובב עם עדשות מיקרו, המאפשר הדמיה רציפה ארוך טווח עם רכישת תמונה מהירה. Apc מינימאלי עכברים / + המתפתחים אדנומות מרובות במעי הדק הם חצו עם עכברי c-FMS-EGFP לדמיין תאי מיאלואידית ועם עכברי ACTB-ECFPלדמיין תאי אפיתל במעי של מאורות. נהלים לתיוג רכיבי גידול שונים, כגון כלי דם ונויטרופילים, ואת ההליך למיצוב גידול הדמיה דרך פני השטח serosal גם מתוארים. זמן לשגות סרטים מלוקט מכמה שעות של הדמיה מאפשרים הניתוח של מיאלואידית התנהגות תא באתרו בmicroenvironment המעיים.
ראיות מכריעות עכשיו מוכיחות כי microenvironment הגידול, בהיקף של אוכלוסיות תאים הטרוגנית, הכוללים פיברובלסטים, תאי אנדותל, תאי מערכת חיסונית ודלקתיים, מטריצת חוץ תאית, וגורמים מסיסים, ממלא תפקיד מכריע בייזום ובהתפתחות של גידולים מוצקים על ידי תרומה לכמעט כל סימני ההיכר של סרטן 1. ואכן, במהלך התקדמות גידול, יש אינטראקציות דינמיות מתמידים בין תאים סרטניים ותאי סטרומה הפכו להתפתח ליצור microenvironment חיובי לממאירות 2. בין תאי מערכת החיסון שלהסתנן microenvironment הגידול, תאי מיאלואידית הם בשפע 3 ביותר. בהיקף של מקרופאגים גידולים הקשורים (TAM), תאים המדכאים המופקת מיאלואידית (MDSCs), תאים דנדריטים (DC) ונויטרופילים (PMNs), תאי מיאלואידית מגויסים ממח עצם ובהדרגה לחדור גידולים, משחררים ציטוקינים, גורמי גדילה ופרוטאזות ה יכול לקדםצמיחה וגידול התפשטה 4. Crosstalk בין תאים סרטניים ותאי מיאלואידית הוא מורכב, אך דינמי. כך ההבנה של מהות יחסי הגומלין שלהם היא קריטית לקביעה מדוע תאים אלה לקדם התקדמות הסרטן במקום משתתף בתגובה חיסונית כנגד גידול, ועשויה לעזור למצוא מטרות חדשות כדי לשלוט בו.
תצפית ישירה על ידי מיקרוסקופ intravital מספקת מידע על דינמיקת תאים בתוך הרקמות של עכברים חיים 5. ארבעת צבעים, רב אזור, מערכת confocal דיסק מסתובב עם עדשות מיקרו נועד ללמוד תאי סטרומה בתוך גידולי החלב 6. גישה זו מאפשרת הדמיה רציפה לטווח ארוך וכוללת מספר יתרונות כגון (א) רכישת תמונות מהירות כדי למזער ממצא תנועה, (ב) הרדמה לטווח ארוך, ארבע רכישת צבע למעקב תאים מסוגים שונים (ג), תיוג ניאון (ד) רכיבים שונים של tumoral, ותצפית (ה) של שנינות microenvironments גידול שונהHin אותו העכבר כדי להימנע מעכבר ל7-9 השתנות עכבר. בעזרת טכנולוגיה זו, התנהגויות תאים שונות כבר דיווחו בוירוס גידול החלב מודל (MMTV) אונקוגן T אמצע polyoma מונע אמרגן (PyMT) המציג שלבים מתקדמים של יצירת גידולים. לימפוציטים מסוג T רגולטורים (Tregs, דמיין ידי transgene FOXP3 EGFP) להעביר באופן מועדף בסמוך לכלי דם ואילו DCS (CD11c-DTR-EGFP), פיברובלסטים הקשורים קרצינומה (Fsp1 + / + -EGFP) ותאי מיאלואידית (c-FMS -EGFP) מפגין תנועתיות גבוהה יותר בפריפריה מאשר הגידול במסת הגידול. במצב של היפוקסיה המערכתית החריפה, תאים נדדו באופן שונה: Tregs להפסיק נודדים בניגוד לתאי מיאלואידית שימשיכו לנוע 6. בנוסף, באותו מודל העכבר, זה כבר הראה כי רגישות דוקסורוביצין שינויים בשלב גידול, הפצת סמים קשורה לתגובת סמים, ודוקסורוביציןטיפול מביא לגיוס CCR2 תלוי של תאי מיאלואידית לגידולים. לפיכך, הדמיה חיה יכולה לשמש גם כדי לקבל תובנות לתוך תגובות בסמים באתר והביולוגיה של chemoresistance 10,11.
מוטציות גנטיות coli polyposis (APC) adenomatous בדרך הכלל מתרחשות באדנומות אנושיות מעי גס וקרצינומה 12 ומוטציה של עותק בודד של תוצאות גן APC בpolyposis המשפחתי adenomatous (FAP), אשר מקנה סיכון גבוה ביותר לסרטן מעי גס 13. זן העכבר Apc מינימום / + נושא מוטציה עיצור בקודון 850 של הגן APC ואופן ספונטני מתפתח אדנומות במעי מרובה בכל רחבי המעי הדק 14- 16. ההדמיה intravital לטווח ארוך של המעי היא מאתגרת בגלל הפולשנות של ההליך, שכן פתיחת חלל הצפק היא הכרחית לגישה למעי. הדמיה חיה לזמן קצר studies כבר פורסם בעבר במעי בריא 17,18, אבל תצפית ישירה לטווח הארוך של גידולים במעי לא דווחה. הליך כירורגי תוכנן ומעודן לדמיין גידולים דרך פני השטח serosal של המעי, תוך שימוש במערכת מיקרוסקופ דיסק ספינינג intravital ששימשה בעבר לגידולי שד תמונת 6,10. במאמר זה, פרוטוקול מתואר המאפשר אחד כדי לעקוב אחר התנהגותם של תאי מיאלואידית בתוך הגידולים במעי הדק באמצעות Apc מינימום / + עכברים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הערה: כל הניסויים בבעלי החיים נערכו בהתאם לנהלים שאושרו על ידי הוועדה המוסדית הטיפול בבעלי חיים והשימוש (IACUC), קליפורניה בסן פרנסיסקו. כל ניסויי ההדמיה היו נהלים שאינם הישרדות ובעלי החיים מומתים מייד לאחר תום רכישת תמונה.
.1 דור של עכברים
הערה: APC מינימאלי עכברים / +, נושאת מוטציה בגן APC, באופן ספונטני לפתח 50-100 אדנומות במעי הדק.
2 הכנת Materials לפני הניתוח
הערה: הפרטים של הגדרת מיקרוסקופ כבר בעבר תיארו 6,7.
.3 הכנת זריקות
.4 הכנת המעי להדמיה
.5 מיקום העכבר על הבמה והכנה לרכישת תמונה
.6 רכישת תמונות על ידי שימוש בתוכנת μManager
.7 ניתוח של תמונות על ידי שימוש בתוכנת Imaris
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
באמצעות מיקרוסקופיה confocal הדיסק מסתובבת, רקמות שאינן tumoral וtumoral במעי הדק של Apc מינימום / +; ACTB-ECFP; ניתן דמיינו עכברים c-FMS-ECFP מפני שטח serosal. לאחר הדמיה, תוכנת מצלמה משמשת כדי לנתח ולהתאים את הרכישה (איור משלים 1). לאחר (iv) הזרקה תוך ורידית של dextran-rhodamine 2,000 kDa ניאון ונוגדנים מצומדות Ly-6G 647, ניתן לאתר כלי דם וPMNs בהתאמה (איור 1). הטלאים של Peyer שהם מקבצים של רקמת הלימפה ומלאה...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
במאמר זה, פרוטוקול מפורט מתואר לספינינג confocal הדמיה דיסק של דינמיקת תא מיאלואידית בגידולים במעי במשך כמה שעות בחי, צילמו מהצד serosal של המעיים.
כדי להימנע מדלקת ויש להם תנאים פיסיולוגיים אופטימליים, הדמיה של המעי צריכה להיעשות על האיבר שלם. עם זאת, הדמיה מהצד serosal של המעי היא מאתגרת, מאחר שהאור צריך לעבור שכבות רקמה שונות כגון שריר חלק לפני שהגיע לאפיתל. התמקדות באפיתל יכולה להיות קשה באזורים מסוימים, בעיק...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
ברצוננו להודות ליינג יו לגנוטיפ / + עכברי Min APC. מחקר זה נתמך על ידי כספים מINSERM ומענקים (CA057621 וAI053194) מהמכון הלאומי לבריאות.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| ApcMin/+ עכברי | מעבדת ג'קסון | 2020 | |
| עכברי ACTB-ECFP | מעבדת ג'קסון | 3773 | |
| עכברי cfms-EGFP | מעבדת ג'קסון | 18549 | |
| 2,000 kDa דקסטרן, מצומד | רודמין Invitrogen | D7139 | |
| איזופלורן | באטלר אספקת בריאות בעלי חיים | 29450 | |
| חנקן | UCSF | ||
| חמצן | UCSF | ||
| 1x PBS | מתקן | ||
| מאגר מלח | מתקן | ||
| נוגדן נגד עכבר Ly-6G (GR1) AF647 | UCSF ליבת | מלאי 1 מ"ג/מ"ל. לשימוש ב-7 μ גרם/עכבר | |
| Atropine | LARC UCSF | שימוש ב-1 מ"ג/ק"ג עכבר | |
| מגבוני אלכוהול | Becton Dickinson | 326895 | |
| 28 גרם x 1/2 אינץ' מזרק אינסולין | Becton Dickinson | 329465 | |
| זכוכית כיסוי רמיום | Fisher Scientific | 12-548-5M | 24x50-1 |
| Betadine | LARC UCSF | ||
| שמיכת חום | Gaymar תעשיות | ||
| מעקר חרוזים | חם כלי מדע עדינים | 18000-45 | הפעל 30 דקות לפני השימוש |
| אפליקטור כותנה 6 אינץ' | מדעי מיקרוסקופיה אלקטרונית | 72310-10 | |
| מערכת הרדמה | פסגה תמיכת | ||
| מיקרוסקופ הפוך | Carl Zeiss Inc | Zeiss Axiovert 200M | |
| שלב הכנס | Applied Sientific Instrumentation | ||
| עכבר אוקסימטר, תוכנה וחיישנים | Starr Life Sciences | MouseOx | |
| Nebulizer | Summit תמיכת | ||
| Imaris | Bitplane | ||
| μ מנהל | מעבדת Vale, UCSF | תוכנת קוד פתוח | |
| מצלמת ICCD | סטנפורד פוטוניקה | XR-Mega-10EX S-30 | |
| דיסק מסתובב ראש סקאן קונפוקלי | Yokogawa Corporation | CSU-10b |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.