הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

Ex vivo הדמיה חיה של ריאות גרורה microenvironment שלהם

12.3K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/53741

⸱

3 בפברואר 2016

 ,  ,  , 

* These authors contributed equally

במאמר זה

סיכום

אנו מתארים שיטה פשוטה יחסית עבור הדמיה vivo לשעבר החי של אינטראקציות תא-stroma הגידול בתוך גרורות ריאה, ניצול כתבים ניאון בעכברים. באמצעות מיקרוסקופ confocal ספינינג-דיסק, טכניקה זו מאפשרת הדמיה של תאים חיים לפחות 4 שעות ויכול להיות מותאם ללמוד תנאים ריאות דלקתיות אחרות.

תקציר

גרורה היא אחד הגורמים העיקריים לתחלואה ותמותה מסרטן. גרורה הוא תהליך רב שלב ובשל מורכבותו, התהליכים התאיים והמולקולריים המדויקים שולטי הפצה וצמיחה גרורתי עדיין חמקמקים. הדמיה חיה מאפשרת הדמיה של האינטראקציות הדינמיות המרחבי של תאי microenvironment שלהם. גידולים מוצקים גרורות בדרך כלל אל הריאות. עם זאת, המיקום האנטומי של הריאות מציבה אתגר בפני הדמיה intravital. פרוטוקול זה מספק שיטה פשוטה ומהירה יחסית הדמיה vivo לשעבר החי של אינטראקציות דינמי בין תאים סרטניים stroma הסובבת אותם בתוך גרורות ריאה. באמצעות שיטה זו, תנועתיות של תאים סרטניים כמו גם יחסי הגומלין בין תאים סרטניים ותאים סטרומה ב microenvironment שלהם ניתן דמיינו בזמן אמת במשך כמה שעות. באמצעות עכברי כתב ניאון מהונדסים, שורת תאי פלורסנט, בזריקות שכותרתו fluorescentlyמולקולות ו / או נוגדנים, מספר רכיבים של microenvironment הריאות יכולות להיות חזותי, כגון כלי דם ותאי חיסון. כדי לדמות את סוגי התאים השונים, דיסק מסתובב מיקרוסקופ confocal המאפשר הדמיה רציפה ארוכת טווח עם מהירה, רכישת תמונה בארבעה צבעים נוצל. הזמן לשגות סרטים מלוקטים מתמונות שנאספו במשך מספר רב של עמדות ומטוסים מוקדי להראות אינטראקציות בין גרורה חיים ותאי חיסון במשך שעה לפחות 4. טכניקה זו יכולה לשמש כדי להוסיף ולבדוק כימותרפיה או טיפול ממוקד. יתר על כן, שיטה זו יכולה להיות מותאמת לחקר פתולוגיות הקשורות ריאה אחרת שעלולים להשפיע על המיקרו-סביבת הריאות.

מבוא

ההיבט הקטלני ביותר של סרטן הוא גרורות, המהווה יותר מ-90% מהתחלואה והתמותה הקשורות לסרטן1. גרורות הן תהליך רב-שלבי ובשל מורכבותו, המנגנונים התאיים והמולקולריים המדויקים השולטים בהתפשטות וצמיחה גרורתית עדיין חמקמקים. כדי לשלוח גרורות, תאי הגידול בגידול הראשוני חייבים להתנתק מהתאים השכנים ומקרום הבסיס, לחצות את המטריצה החוץ-תאית, לעבור דרך כלי דם או לימפה, לעבור באתר המשני, ולבסוף, לשרוד ולהקים גידולים משניים. בנוסף לתכונות תאי הגידול, התרומה של המיקרו-סביבה, הכוללת את הסטרומה הסמוכה יחד עם המקבילים הרגילים של תאי הסרטן, היא קריטית לזריעה והקמה של נגעים גרורתיים2.

שיטות מסורתיות לחקר זריעה וצמיחה גרורתית בוחנות מצבים סטטי....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

כל ההליכים המתוארים חייב להתבצע בהתאם להנחיות והתקנות לשימוש בעלי חיים בעלי חוליות, כולל אישור מראש על ידי טיפול מוסדי בעלי חיים הוועדה המקומית שימוש (IACUC).

דור 1. ריאות גרורות עבור vivo לשעבר הדמית חיה (מהונדס או זנב וריד הזרקה)

הערה: גרורות ריאות יכול להיווצר על ידי ניצול מודלים עכבר מהונדס גנטית או על ידי תוך ורידי (IV) הזרקה של תאים סרטניים.

  1. צור גרורות סרטניות בריאות הדמיה ידי חצ....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

באמצעות מיקרוסקופ confocal ספינינג-דיסק, מערכות במודל של עכברים שונים הזרקה, במיקרו-סביבה של גרורתי ניתן דמיינו מסומנים לאורך זמן. שימוש MMTV-PyMT; ACTB-ECFP; ג-FMS-EGFP במודל עכבר משולשת מהונדס, מרכיבים תאיים שונים מסומנים fluorescently (איור 2 א, סרט 1). המבנה הטיפוסי של parenchyma ריאות ניתן דמיינו בערוץ CFP מאז כל התאים לבטא ECFP תחת האמרגן β-אקטין. גדולות / גרורות סרטניות בריאות רבה-תאיים נפתרות בקלות כמו אלה מופיע כמעין בתפזורת של ת.......

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

כתב יד זה מתאר שיטה מפורטת עבור הדמית vivo לשעבר חיים של גרורות ריאה בעכברי מודל של גרורות. פרוטוקול הדמיה זו מספקת להדמיה ישירה של אינטראקציות stroma תאים סרטניים דינמית מרחבית במיקרו-סביבה של הריאות. זוהי השיטה קלה ומהיר יחסית המאפשר הדמיה אמינה של גרורות ריאה במשך שעה לפחות 4. סרטים רכשו מניסויים אלה יכולים לשמש למעקב אחר תהליכים דינמיים כמו תנועתיות תא אינטראקציות הסלולר.

שתי שיטות לייצור גרורות ריאו.......

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

למחברים אין ניגודי אינטרסים לחשוף. כל הניסויים בבעלי חיים נערכו בהתאם לפרוטוקולים שאושרו על ידי IACUC, UCSF.

תודות

אנו מודים ל-Nguyen H. Nguyen על עזרתה הטכנית ולאודרי אוניל על תמיכתה במיקרוסקופ הקונפוקלי של Zeiss Cell Observer. עבודה זו נתמכה על ידי מלגת פוסט-דוקטורט של משרד ההגנה (W81XWH-11-01-0139) ומכון ויצמן למדע - התוכנית הלאומית לפוסט-דוקטורט לקידום נשים במדע (לסגן נשיא).

....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
עכברי MMTV-PyMT/FVBמעבדת ג'קסון2374עכברים נקבות
ACTB-ECFP/FVB עכבריUCSF Werbעכברים נקבות
c-fms-EGFP/FVB עכבריםUCSF Werbעכברים נקבות
עכברי FVBמעבדת ג'קסון1800עכברים נקבות
GFP+ תאי VO-PyMTמעבדת UCSF Werb
70,000 kDa Dextran,InvitrogenD1818יש לדלל ל-4 מ"ג/מ"ל ב-1 x PBS ולאחסן ב-20  °C. השתמש ב-0.4 מ"ג לכל בעל חיים. 
10,000 kDa Dextran, Alexa Fluor 647 מצומדInvitrogenD22914יש לדלל ל-4 מ"ג/מ"ל ב-1 x PBS ולאחסן ב-20  °C. השתמש ב-0.4 מ"ג לכל בעל חיים. 
נוגדן נגד עכבר Gr-1 Alexa Fluor 647UCSF ליבת נוגדן חד שבטימלאי 1 מ"ג/מ"ל. השתמש ב-7 ug לכל חיה.
הרדמההרדמה מאושרת על ידי IACUC, משמשת להרדמה ו/או המתת חסד
1X PBSUCSF מתקן
PBS, USP סטרילי Amresco INCK813-500MLכיתה טהורה במיוחד להזרקת IV
פלטפורמתתשמש כלוח חיתוך
מספריים עדינים חדים Fine Science Tools14060-11
מלקחייםRoboz חנות כירורגיתRS-5135
מעקר חרוזים חמיםFine Science Tools18000-45הפעל 30 דקות לפני השימוש
אווירUCSF
חמצןUCSF
פחמן דו חמצניUCSF
1 מ"ל מזרק ללא מחט BD309659
27 גרם x 1/2 מחט   305109 BDלהזרקת עירוי
20 גרם x 1 מחט, שיפוע קצר   BD305178
אגרוז בטמפרטורת התכה נמוכה לונזה50111להכנת 10 מ"ל תמיסה, שוקלים 0.2 גרם אגרוז, מוסיפים ל -10 מ"ל 1 x PBS ומחממים להמסה. אגרוז יתמצק בטמפרטורת החדר, לכן יש לשמור על טמפרטורה של 37 מעלות; C אמבט מים עד לשימוש לניפוח.
RPMI-1640 בינוני ללא פנול אדוםLife Technologies11835-030
24 באר לוחית הדמיה E& K scientificEK-42892
שקופיות כיסוי זכוכית, 15 מ"מ פישר סיינטיפיק22-031-144
בקר CO2 וטמפרטורה דיגיטליOkolabDGTCO2BX
http://www.oko-lab.com תא אקליםOkolabhttp://www.oko-lab.com
Cell Observer מסתובב דיסק קונפוקלי מיקרוסקופZeiss
Zen תוכנהZeiss
מיקרוסקופהפוךCarl Zeiss IncZeiss Axiovert 200M
ICCD מצלמהסטנפורד פוטוניקהXR-Mega-10EX S-30
מסתובב דיסק קונפוקלי ראש סריקהYokogawa CorporationCSU-10b
ImarisBitplane
mManagerVale lab, UCSFתוכנת קוד פתוח
מעבדת מצומד רודמין תרבית תאים קלקר

מקורות

  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....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

גלה מאמרים נוספים

אינטראקציות בין גידול לסטרומהמיקרוסקופיה קונפוקלית עם דיסק מסתובבעכברי דגמי רפורטר פלואורסצנטייםדימוי במרווחי זמן (Time-Lapse)ניידות תאי סרטןאינטראקציות של תאי מערכת החיסוןניפוח ריאה באגרוזויזואליזציה של הסביבה המיקרוסקופית