תאי סרטן מוטבעים בג'ל קולגן ולאחר מכן נדחקים בג'ל פיברין תאי כדי ליצור מערכת תרבית תלת מימדית שבה ניתן לנטר את הפולשניות והיווצרות גידולי לווין.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
תאי סרטן מוטבעים בג'ל קולגן ולאחר מכן נדחקים בג'ל פיברין תאי כדי ליצור מערכת תרבית תלת מימדית שבה ניתן לנטר את הפולשניות והיווצרות גידולי לווין.
תרבית תאים יונקת monolayers נעשתה שימוש נרחב ללמוד תהליכים פיסיולוגיים ומולקולריים שונים. עם זאת, גישה זו ללמוד תאי גדלים מניבים לעתים חפצים לא רצויים. לכן, תרבית תאים בסביבה תלת ממדי (3D), לעתים קרובות תוך שימוש ברכיבים תאים מטריקס, הגיחה כחלופה מעניינת בשל דמיון הקרוב אל הילידים ברקמות vivo או איבר. פתחנו מערכת תרבית תאי 3D באמצעות שני תאים, כלומר (אני) תא מרכזי המכיל תאים סרטניים מוטבעים מתנהג ג'ל קולגן כגידול macrospherical פסאודו-יסודי (ii) תא היקפי תא ללא עשוי ג'ל הפיברין, כלומר מרכיב תא מטריקס שונה מאלה ששמשו במרכז, שבו תאים סרטניים יכולים לנדוד (מול פלישה) ו / או יוצרים גידולי microspherical המייצג גידולים משניים או בלווין. ההיווצרות של גידולי לווין בתא הפריפריה היאלהפליא בקורלציה פי מידת האגרסיביות ידוע או מוצא גרורתי של תאים סרטניים הילידים, מה שהופך מערכת התרבות 3D זה ייחודי. גישת תרבית תאים זה עשוי להיחשב להעריך הפולשנות תאים סרטניים תנועתיות, אינטראקציות מטריקס-תאיים תא כשיטה להעריך נכסי תרופה אנטי-סרטניים.
חקירת המאפיינים הבסיסיים ואת הביו-רפואיים של פלישת תאים סרטניים / הגירה והקמת גרורות הבאה היא הנושא של 1,2 מחקר אינטנסיבי. גרורה היא לשלב הסופי של הסרטן והניהול הקליני שלה נותר חמקמק. הבנה טובה יותר של גרורות ברמות התאיות ומולקולריות תאפשר הפיתוח של טיפולים יעילים יותר 3.
מספר מאפיינים של תאים גרורתי יכולים להיחקר במבחנה 4 כולל stemness והפוטנציאל שלהם לרכוש מדינה מעברת (למשל, מעבר mesenchymal-epithelioid) להגר ולפלוש בתוך מן הגידול הראשוני 5. עם זאת, ההערכה חוץ גופית של תהליכים הפלישה / גרורות כבר אתגר שכן הוא כמעט אינו כולל את התרומה של זרימת הדם / הלימפה. תרבויות Organotypic מטמיעי שברי גידול ג'ל קולגן יש לשנים קודמותערמומי נעשה שימוש כדי לפקח תוקפנות הסרטן. למרות המורכבות של גידולים נשמרות (למשל, הנוכחות של תאים לא סרטניים), שברי גידול נחשפות דיפוזיה בינוני מוגבל, כדי וריאצית דגימה, וכדי גידול יתר של תאי סטרומה 6. שיטה חלופית מורכבת בגידול תאים סרטניים בתוך מרכיבי תאי מטריקס (ECM), אשר מחק את סביבת התא תלת ממדי (3D). הריבוי של שורות תאי סרטן שד ג'ל קולגן ו / או מרתף קרום נגזר מטריקס הוא בין הדוגמות המאופיינות ביותר של תרבית תאי 3D. באמצעות סביבות תרבות תא ספציפיות 3D, ההרכבה לא המאורגנת שנצפתה עבור תאי סרטן השד גדלו בתנאים סטנדרטיים יכולה להיות הפוכה להיווצרות הספונטנית של acini החלב כגלילים 7-10. יתר על כן, היווצרות spheroids הגידול רב-תאיים שמקורם בתאי סרטן אדנוקרצינומה התקהלו שימוש בטכניקות שונות (למשל, תלוי טיפות, צוף spheroids, אגר embedment) מהווה כיום את assay תרבית תאי 3D הנפוץ ביותר 11-13. עם זאת, assay זה הוא מוגבל על ידי הקבוצה המוגבלת של שורות תאי הסרטן שיכול ליצור spheroids ועל ידי התקופה הקצרה הזמינה ללמוד תאים בתנאים אלה.
בטכניקה דמיינה זו, אנו בזאת להציג assay תרבות מתוחכם תא 3D שבו תאים סרטניים של עניין מוטבעים ג'ל קולגן לאפשר במבחנת היווצרות גידול פסאודו-יסודיים שניתן מצופה לחלופין עם מטריצת קרום הנגזרות במרתף. מרגע היווצרותם, הגידול פסאודו-יסודיים ואז היא דחוקה מטריקס acellular (ג'ל הפיברין במקרה הנוכחי), אשר מאפשר את התאים הסרטניים לחצות את הממשק בין שני תאי מטריקס (ראה איור 1). מעניין, מבני גידול דמוי משני שמקורם מן הגידול פסאודו-יסודי יחד עם תאי סרטן אגרסיביים מופיעיםג'ל הפיברין. מערכת כזו תרבות 3D מציעה את הגמישות הנדרשת כדי לחקור, למשל, תרופות נגד סרטן, ביטוי גנים תאים תאים ו / או תא-ECM אינטראקציות 14-16.

איור 1:.. סקירה כללית של שיטת סיכום סכמטי של השיטה כדי ליצור את מערכת תרבית תאי 3D כמודל ללימודי סרטן אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הערה: אין שיקול אתיקה מאז תאים מן החי וסרטן האדם נרכשו או בתנאי בחביבות לנו.
1. ביצוע תקעי קולגן (גידול פסאודו-יסודי)
2. שכבה ראשונה של ג'ל פיברין
3. שכבה שנייה של ג'ל הפיברין הדחוק קולגן Plug
4. Cell תנאי בינוני תרבות
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כאמור, תכונה מעניינת של assay תרבית תאי 3D זה היא כי תאים סרטניים לא יכולים להעביר רק משקעים קולגן כדי הג'ל הפיברין הסמוך, אלא גם להקים גידולים משניים (למשל, לווין גידול מבנים דמויים). זה ניתן לצפות ישירות עם מיקרוסקופ לעומת שלב הפוך בהגדלות נמוכות וגבוהות דרך עובי ג'ל, במיוחד עם מעבה מרחק עבודה ארוכה (איור 2). באמצעות שיטת תרבית תאי 3D זה, התנהגותם של תאים גרורתי ידועים ניתן להשוות בקלות לזה שנמצא בתאים שאינם גרור...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בתור הערת שוליים טכני חשוב, זה חיוני כי אין פער קיים בממשק בין מרכזי הג'לים הפריפריה. אחרת, זה עלול להפחית את היכולת של התאים לנדוד / לפלוש הג'ל הפיברין. רווח בין קולגן ג'לים הפיברין עלול להיווצר במהלך תרבות 24 שעות של הראשון אם תרומבין לא דוללו כראוי. אפשר גם כי שורת תאים נבדק עלול להוביל את ג'ל קולגן להתכווץ במהלך התרבות, ובכך לגרום חלל גדול יחסית להיווצר בין שני ג'לים. זה צפוי במיוחד כאשר תאי סטרומה מעורבבים ג'ל קולגן יחד עם תאים סרטניים עקב פעילות myofi...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין גילוי נאות.
עבודה ממומנת חלקית על ידי סרטן הערמונית קנדה (מענק # D2014-4 ל-SG ו-CJD) והמכונים הקנדיים לחקר הבריאות (מענק # MOP-111069 ל-SG). ברצוננו להודות לד"ר ריצ'רד פולין על הסיוע בעריכה ולגברת שאנל דופונט על הסיוע הטכני.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| Sigma-Aldrich | C7661 | מיובש בהקפאה | מגיד זנב עכברוש (פיזור מסיס) או תוצרת בית (ראה Rajan et al., ref.#14) |
| פיברינוגן (מיובש בהקפאה) | Sigma-Aldrich | F8630 | סוג I-S, 65 - 85% חלבון עם ≥ 75% מהחלבון ניתן לקרישה |
| Thrombin | EMD Chemicals Inc. | 605157 | גיבסטאון, ניו ג'רזי; יחידות NIH/מ"ג משקל יבש |
| מטריגל מופחת בגורם גדילה | קורנינג | 356234 | בעבר מ- BD Biosciences |
| Aprotinin | Sigma-Aldrich | A6279 | תמיסה ב-5 - 10 טון IU/ml (יחידת מעכב טריפסין) |
| מיקרו-כפות | פישר סיינטיפיק | 2140115 | פישרברנד Handi-Hold Microspatula |
| 96 צלחת באר, בסיס עגול | Sarstedt | 3925500 | |
| 24 באר צלחת | Sarstedt | 3922 | |
| Dulbecco's Eagle's Medium | Sigma Chemical, Co. | D5546 | DMEM |
| סרום בקר עוברי | VWR | CAA15-701 | FBS, ממוצא קנדי. |
| טריפסין-EDTA | סיגמא כימיקלים, ושות' | T4049 | |
| האנק' s תמיסת מלח מאוזנת | סיגמא כימיקלים, ושות' | H8264 | HBSS |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.