RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
he_IL
Menu
Menu
Menu
Menu
A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Research Article
Venkatesh Krishnan1, Robert Clark1, Marina Chekmareva2, Amy Johnson1, Sophia George3, Patricia Shaw4, Victoria Seewaldt4,5, Carrie Rinker-Schaeffer1
1Section of Urology, Department of Surgery,The University of Chicago, 2Department of Pathology,Robert Wood Johnson Medical School, 3Campbell Family Institute for Breast Cancer Research, Princess Margaret Cancer Centre,University Health Network, 4Department of Laboratory Medicine and Pathobiology, Campbell Family Institute for Breast Cancer Research, Princess Margaret Cancer Centre,University of Toronto, University Health Network, 5Departments of Medicine, Pharmacology, and Cancer Biology,Duke University Medical Center
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
אנו מתארים פרוטוקול המיישם גישות in vivo ו-ex vivo לחקר קולוניזציה של סרטן השחלות ברקמות השומן הצפקיות, במיוחד האומנטום. יתר על כן, אנו מציגים פרוטוקול לכימות וניתוח מבני תאים חיסוניים באומנטום המכונים כתמים חלביים, המקדמים גרורות של שומן צפק.
בדרגה גבוהה לסרטן השחלות הצפק (HGSC), הגורם לגרורות הצפק נרחבות, ממשיכה להיות פרוגנוזה גרועה מאוד; פחות מ -30% מהנשים בחיים 5 שנים לאחר האבחון. Omentum הוא אתר מועדף של היווצרות גרורה HGSC. למרות החשיבות הקלינית של מייקרו-סביבה זו, התרומה של רקמת שומן omental להתקדמות סרטן השחלות נותרת understudied. שומן Omental יוצא דופן בכך שהוא מכיל מבנים הידועים ככתמים חלביים, המורכבים מB, T, ותאי NK, מקרופאגים, ותאים המקיפים את הקנים צפופים של כלי דם. כתמי החלב לשחק תפקיד מפתח בפונקציות הפיזיולוגיות של omentum, אשר נדרשות להומאוסטזיס הצפק. הראינו כי כתמים חלביים גם לקדם התישבות השחלות סרטן גרורתי של שומן הצפק, צעד מפתח בפיתוח של גרורות הצפק. כאן אנו מתארים את הגישות שפיתחנו כדי להעריך ולכמת כתמים חלביים לitoneal שומן וללמוד התרומה הפונקציונלית שלהם לקולוניזציה גרורתית תאים סרטניים בשחלות של רקמות omental שני in vivo לשעבר vivo. גישות אלה הן להכליל לדגמים נוספים עכבר ושורות תאים, ובכך לאפשר את חקר היווצרות גרורות סרטן השחלות מלוקליזציה ראשונית של תאים למבני מקום חלביים להתפתחות של גרורות הצפק נרחבות.
שלא כמו רוב הגידולים מוצקים, גרורות מסרטן בדרגה גבוהה השחלות הצפק (HGSC) מוגבלות לחלל הצפק 1. לפיכך, טיפולי הצפק יעילים עלולים לשלוט או לחסל HGSC. נכון לעכשיו, גישה טיפולית סטנדרטית היא cytoreduction כירורגית בשילוב עם כימותרפיה 1-3. למרבה הצער, הרוב המכריע של מטופלים חווים ולהיכנע לסיבוכים של הישנות מחלה. סטטיסטיקה העגומה אלה מראה את הצורך בהבנה משופרת של קולוניזציה גרורתית, התהליך שבו תאי הסרטן בתרגום ל, לנצל, ולהתרבות בתוך רקמות מארח כדי ליצור גרורות 2.
Omentum הוא אתר מוקדם המועדף HGSC גרורות 4-7. שלא כמו שומן הצפק אחר, רקמת שומן omental מכילה מבנים חיסוניים חריגים ידועים ככתמים חלביים, המכילים B, T, ותאי NK ומקרופאגים, אשר ממלאים תפקידי מפתח בhomeos הצפקtasis 8,9. בנוסף לפונקציות הפיזיולוגיות שלהם, מצאנו כי כתמים חלביים למלא תפקיד פעיל בקולוניזציה גרורתית סרטן השחלות 4. במבחני גרורות ניסיוניים, SKOV3ip.1, CaOV3, וHeyA8 (אדם) וID8 (עכברי; C57BL / 6) תאי סרטן השחלות במהירות הביתה לכתמים חלביים, המצביע על כך שהתאים לנוע לעבר גורם chemotactic מופרש. מעניין לציין, תאי סרטן לא ליישב שומן הצפק חסר כתמים חלביים (כלומר, האשכים ושומן רחם) 4.
על מנת לזהות מנגנוני ויסות קולוניזציה מקום חלבי, יש לנו מודלים מותאמים xenograft המאפשרים החקירה של אירועים תאיים ומולקולריים במהלך קולוניזציה גרורתית 4 הזמן. יתרון ספציפי של הגישות המתוארות במסמך זה דגש על ארכיטקטורה ותפקוד רקמות, המאפשר למשתמשים לבחון השערות במשולבות במלואו ובמודלי vivo לשעבר vivo של מטר4,10 קולוניזציה etastatic. על ידי השוואת לוקליזציה של תאי הסרטן וגידול במחסנים שומן הצפק אשר גם להכיל או חסרי כתמים חלביים, חוקרים יכולים לבדוק את תרומתו היחסית (ים) של תאי שומן ותאים בתוך כתמים חלביים ללינה והצמיחה ההדרגתית של תאי סרטן השחלה ברקמות רלוונטיות מבחינה פיזיולוגית.
כל העכברים שוכנו, מתוחזק ומורדם בהתאם להנחיות מוסדיות טיפול בבעלי חי ועדת שימוש (IACUC) ותחת פיקוחו של אוניברסיטת שיקגו בעלי החיים מרכז משאבים.
1. בעלי חיים הכנה ללימודים ניסויי
2. זיהוי ובידוד של מאגרי שומן הצפק.
3. החלב ספוט זיהוי באמצעות Giemsa מכתים
4. רביה והכנת תאי סרטן השחלות בvivo לשעבר vivo מחקרים
5. הזרקה של תאי Intraperitoneal
הערה: בניסויים שלנו, עכברי מטופלים בזרימת אוויר למינרית או ארון בטיחות ביולוגית במתקן המחסום שלנו, במטרה לצמצם את הסיכון לחשיפת הפתוגן, כדי להדגים את הטכניקה הזו באופן ברור, הנהלים בווידאו הנלווה נערכו במעבדה המאושרת לעבודה של בעלי חיים. טכניקה מיוחדת זו אינה דורשת חיות להיות תחת הרדמה. תחת פרוטוקולים שאושרו, לבצע techniq זהUE בבעלי חיים. השתמש בזנים מתאימים של עכברים במחקר זה. לדוגמא: להשתמש בעכברי מדוכאי חיסון, athymic בעירום לחקר תא סרטן השחלות אנושי (SKOV3ip.1, וHeyA8) קולוניזציה; להשתמש C57BL / 6 עכברים עם מערכת חיסון למחקר של תאי סרטן השחלות קולוניזציה עכבר (ID8).
6. קולוניזציה מקום החלב בvivo
7. החלב ספוט התיישבות Ex Vivo
זיהוי ובדיקה היסטולוגית מאגרי שומן הצפק
נתיחה אנטומיים גולמית מאפשרת זיהוי של ארבעה מחמשת המקורות העיקריים של שומן הצפק (איור 1 א). נע בכיוון השעון מהמרכז העליון הם: omentum (OM; התווה) ממוקם על הבטן והטחול, שומן האשכים (GF) המקיף את השחלה השמאלית (OV), שומן הרחם (UF) שצורף לקרני הרחם (אה) ולפדר (שלי) מחובר למעי הדק (SI). השחלה (OV), קרן רחם (אה), ובמעי הדק (SI) מצוינות כנקודתי התייחסות. שומן splenoportal (SP) מקיף את עורק הטחול ומחבר את hilum של הטחול לעורק צליאק (איור 1). לבסוף, omentum מחובר לקיבה והלבלב (איור 1 ג). המבנה הגולמי והגודל יחסי של רקמות אלה מוצגים באיור 1D. בדיקה היסטולוגית של הרקמות דואר מראה כי splenoportal ושומן omental לכלול מבנים חלביים נקודה [MS] בפריפריה הרקמה, מוקפים adipocytes []; רחם, האשכים, ושומן mesenteric לא (1E איור).
זיהוי נקודת החלב באמצעות Giemsa מכתים
כדי לאפשר ההשוואה של תוכן מקום חלבי הכולל בין זנים שונים עכבר, חלבי נקודת נפח ושטח נוכחי בomenta פרט ונרשמת בשיטה חדשנית. כפי שתואר בשיטות, "הר שלם דיגיטלי" של omenta נבנה על ידי צביעת כל חלק שלישי של רקמה בפתרון 5% Giemsa ולכידת תמונות של הרקמות המוכתמות (איור 2 א). כתמי החלב יופיעו כאזורים מכתימים בצבע כחול כהה (איור 2). זהותם של האזורים אלה ככתמים חלביים אושרה בסעיפים סדרתי על ידי שתי צביעת H & E וIHC לתאים חיוביים לCD45, סמן הלימפוציטים נפוצים ( אל et 4, תמונות (איור 2 א) לוקטו ועובדו לבנייה "הר שלם דיגיטלי", שלאחר מכן יכול לשמש כדי לחשב את הנקודה החלבית אזור הנפח ובomenta הבודד.
הערכה כמותית ואיכותית של קולוניזציה הסרטן של omentum
שיטה מבוססת cytometry זרימה פותחה על מנת לכמת את מספר תאי הסרטן נמצאים במחסני שומן לאחר הזרקת intraperitoneal. פרוטוקול זה שימושי במיוחד כדי ללמוד את צעדי התישבות מוקדמות של התהליך גרורתי. לדוגמא, באיור 3 א, תאי ID8-tdTomato הוכנו והזריקו intraperitoneally לעכברי C57BL / 6. בשעת 7 ימים לאחר הזרקה (dpi), איברי השומן נקצרו וניתקו לתוך השעיה תא בודד כמתואר בשיטות. מספר לסה"נ tdTomatoLLS היה לכמת באמצעות cytometry זרימה (איור 3 א, משמאל). Omentum הראה עלייה של כ 12-פי במספר האירועים tdTomato-חיוביים, יחסית לPBS- הזריק בקרות (איור 3 א, ימין), אבל לא היה גידול משמעותי בהכנות תא משומן האשכים, שומן רחם, או לפדר . גישה מבוססת IHC איכותי משלימה גם הראתה כי 7 ימים לאחר הזרקת ה- IP של תאי SKOV3ip.1, נגעי תאי הסרטן דומים נצפו גם בשומן omental וsplenoportal (איור 3). IHC לפאן-cytokeratin האנושי (פאן-CK) מאשר את נוכחותם של תאי סרטן בתוך הכתמים החלביים. הספציפיות של צביעת IHC אושרו באמצעות שליטת IgG לנוגדן פאן-cytokeratin (איור 3). קולוניזציה סרטן השחלות ID8 של מחסני שומן הצפק הוערכה באמצעות C57BL עכברים / 6 בשעת 7 dpi. נגעי תאי הסרטן גדולים בכתמים החלביים של שני omentum ושומן splenoportal בחוץבשורה. אשכולות קטנים של תאי הסרטן נראו מדי פעם במחסנים שומן אחרים, כפי שמודגמים בהבלעת הפנל. לפיכך, אחד יכול לגשת הן את המספר והמיקום של תאים ביחס בתוך רקמה נתון.
assay vivo לשעבר ללמוד קולוניזציה סרטן השחלות של כתמים חלביים
כדי להתמודד עם המגבלות של תנאי in vivo, תוך שמירה על הרכב ומבנה רקמה, אנו מותאמים גישת vivo לשעבר ללמוד קולוניזציה תאים סרטניים בשחלות של רקמות omental. רקמות omental כל נכרת מן העכברים בהצלחה בתרבית לשעבר vivo ללמוד אינטראקציה סרטן השחלות עם כתמים חלביים. תאי SKOV3ip.1-GFP היו זורעים על vivo לשעבר רקמות omental התרבותית ונשמרו על 37 מעלות צלזיוס למשך תקופה של 6 שעות. תאי ניאון GFP החיובי היו גלויים במוקדים דיסקרטי בשני vivo לשעבר וin vivo (איור 4 א). תחת שני התנאים, אימות היסטולוגית באמצעות הצביעה H & E אישרה לוקליזציה של תאי סרטן לכתמים חלביים (איור 4). כתם מאשרים באמצעות כתם cytokeratin לתאי הסרטן הראה הנוכחות של מוקדי תאי הסרטן בתוך הכתמים החלביים (איור 4C). נתונים אלה מראים את הכדאיות של שימוש vivo לשעבר מתקרבת ללימודים מבוססי מנגנון כדי להשלים את ממצאי in vivo.

איור 1. מקומות ומבנים יחסי של מחסני שומן הצפק העיקריים. נתיחה אנטומיים גולמית המראה את המיקום היחסי של ארבעה מחמשת המקורות העיקריים של שומן הצפק (). Omentum (OM; התווה), שומן האשכים (GF), שומן רחם (UF), לפדר(שלי), השחלה (OV), קרנות רחם (אה), ומעי דק (SI) מוצגות שומן Splenoportal (SP; התווה) (ב). נחשף על ידי הרמת הטחול עם מלקחיים (C) omentum העכבר הראה גזור. חופשי מהלבלב כדי לשפר את ההדמיה D:. גדלים ומבנים של שומן הצפק נכרת יחסית; לפדר מוצג מחובר לשורש mesenteric. הערכת א היסטולוגית של שומן הצפק לנוכחותם של כתמים חלביים adipocytes (), (MS) מקום חלבי. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 2. גישה מבוססת Giemsa לכימות כתמים חלביים ברקמת omental. (); תמונה של קטע השלם omentum מוכתם Giemsa. סעיפים סידוריים של רקמת omental הוערכו על ידי: צביעה (B) Giemsa; כתמים חלביים מצוינים עם חצים שחורים (ג) H & E מכתימה.; , ו( ד) IHC באמצעות נוגדן אנטי CD45 לזהות ימפוציטים בתוך מבנה המקום החלבי. סרגל קנה המידה הוא אותו לBD ומציין 100 מיקרומטר. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

3. תאי סרטן השחלות איור מעדיפים ליישב שומן הצפק המכיל כתמים חלביים. Cytometric זרימת מנתח של omentum (OM), שומן רחם (UF), שומן האשכים (GF), ולפדר (שלי) שנקטפו מן העכברים ב 7 dpi של ID8- תאי tdTomato (משמאל). הנתונים מוצגיםכמתקפל שינוי גידול של תאים tdTomato-postive על עכברים שהוזרקו-PBS (מימין). ברים שגיאה מצביעים סטיית התקן של הממוצע. ** מציין p <0.01 בהשוואה לקבוצת ביקורת PBS. בחינה (B) של רקמות על ידי שתי היסטולוגיה סטנדרטית וIHC תערוכות קולוניזציה הדומה של כתמים חלביים בשני omentum ושומן splenoportal (לאחר ההזרקה של 1x10 6 תאים SKOV3ip.1 לעכברים עירום). סעיפים הוערכו על ידי צביעת H & E. נוכחותם של תאי אפיתל (סרטן) בנגעים אושרו על ידי זיהוי IHC של cytokeratin באמצעות פאן-cytokeratin נוגדן (פאן-CK). IHC באמצעות נוגדן אלוטיפ IgG לפאן-cytokeratin שימש כביקורת למכתימה סגוליות. סרגל קנה המידה הוא זהה עבור כל התמונות ומציין 100 מיקרומטר. (ג) הערכה של קולוניזציה סרטן השחלות ID8 של מחסני שומן הצפק בC57BL עכברים / 6 בשעת 7 dpi. אנא לחץכאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

קולוניזציה איור 4. vivo לשעבר של תאי סרטן השחלות לomentum. העמודות מייצגות השוואה של שלושה תנאי הניסוי מראים omenta הנאיבי (משמאל), הזרקת ההודעה IP omenta מעכברים 6 שעות של 1 x 10 6 תאי SKOV3ip.1 (במרכז) וomenta עם SKOV3ip.1-GFP יישב בתנאי vivo לשעבר (מימין). omenta נאיבי (בלנק), יישב omenta ידי SKOV3ip.1-GFP מassay in vivo (קובץ מצורף in vivo) או omenta יישב על ידי SKOV3ip.1-GFP בתנאי תרבות לשעבר vivo (קובץ מצורף vivo לשעבר). הדמיה של הקרינה omenta כל לGFP מציגה דפוס התישבות דומה לשני in vivo ומבחני vivo לשעבר (). צביעת H & E סעיפים סידוריים שלomenta מפנל מאשר את נוכחותם של תאי הסרטן מקומיים לכתמים החלביים (B). Cytokeratin לתאי סרטן השחלות מאמת צביעת H & E (C). אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
למחברים אין מה לחשוף.
אנו מתארים פרוטוקול המיישם גישות in vivo ו-ex vivo לחקר קולוניזציה של סרטן השחלות ברקמות השומן הצפקיות, במיוחד האומנטום. יתר על כן, אנו מציגים פרוטוקול לכימות וניתוח מבני תאים חיסוניים באומנטום המכונים כתמים חלביים, המקדמים גרורות של שומן צפק.
נתמך על ידי מענקים ממשרד ההגנה (W81XWH-09-1-0127), ה-NIH (2-R01-CA089569), קרן Elsa U. Pardee, פרס מחקר פיילוט של מרכז מרשה ריבקין לחקר סרטן השחלות, ותמיכה פילנתרופית נדיבה מהמחלקה לאורולוגיה ומחלקת המחקר במחלקה לכירורגיה באוניברסיטת שיקגו.
| כלי דיסקציה | כלי מדע עדין | NA | |
| Geimsa | Fluka/Sigma Aldrich | 48900 | |
| 5% פורמלין | סיגמא | HT501320 | |
| DMEM | קורנינג | 10-013-CV | |
| טריפסין | גיבקו | 25200-056 | |
| PBS | קורנינג | 21-040-CV | ללא סידן ומגנזיום |
| מחט 26 מד | BD | 329652 | |
| BSA | Sigma | A7906 | |
| קולגנאז | וורת'ינגטון LS004196 | ||
| בטן | Seward Labsystems | Stomacher 80 תיק ביומאסטר | |
| מיקרו-בטן | מערכות מעבדה | BA6040/מיקרו | |
| ACK מאגר ליזה | Gibco | A10492-01 | |
| הכנסת צלחת תרבית Millicell | Millipore | PICM01250 | |
| Cell-Tak | Corning | 354240 |