במאמר זה, אנו מדווחים על פרוטוקול המתאר שיטה in vivo למדידת חוסר יציבות דינמית של מיקרו-צינורות בתאי סרטן שד עמידים לדוסטקסל (MCF-7TXT). בשיטה זו משתמשים במערכת הדמיה של מיקרוסקופיה דה-קונבולוציה כדי לזהות את הביטוי של GFP-tubulin בתאי מטרה.
מאמר שיטה
במאמר זה, אנו מדווחים על פרוטוקול המתאר שיטה in vivo למדידת חוסר יציבות דינמית של מיקרו-צינורות בתאי סרטן שד עמידים לדוסטקסל (MCF-7TXT). בשיטה זו משתמשים במערכת הדמיה של מיקרוסקופיה דה-קונבולוציה כדי לזהות את הביטוי של GFP-tubulin בתאי מטרה.
טקסאנים כגון דוסטקסל שייכים לקבוצה של חומרים מכווני מיקרו-צינוריות (MTAs) שבדרך כלל מסתמכים עליהם לטיפול בסרטן. עם זאת, עמידות לטקסאן בתאים סרטניים מפחיתה באופן דרסטי את יעילות השימוש ארוך הטווח בתרופות. עדויות מצטברות מצביעות על כך שהמנגנונים העומדים בבסיס עמידות לטקסאן כוללים הן מנגנונים כלליים, כגון התפתחות עמידות לתרופות מרובות עקב ביטוי יתר של חלבוני פליטת תרופות, והן מנגנונים ספציפיים לטקסן, כגון אלה הכוללים דינמיקה של מיקרו-צינורות.
מכיוון שטקסנים מכוונים למיקרו-צינורות תאים, מדידת חוסר יציבות דינמית של מיקרו-צינורות היא צעד חשוב בקביעת מנגנוני העמידות לטקסנים ומספקת תובנה כיצד להתגבר על עמידות זו. בניסוי נעשה שימוש בשיטת in vivo למדידת אי יציבות דינמית של מיקרו-צינורות. α-טובולין מתויג GFP בא לידי ביטוי ושולב במיקרו-צינורות בתאי MCF-7, מה שמאפשר הקלטה של דינמיקת המיקרו-צינורות על ידי קיטועי זמן באמצעות מצלמה רגישה. התוצאות הראו כי בניגוד לתאי MCF-7CC ההורים שאינם עמידים, הדינמיקה המיקרו-צינורית של תאי MCF-7TXT עמידים לדוסטקסל אינה רגישה לטיפול בדוסטקסל, מה שגורם לעמידות למעצר מיטוטי ואפופטוזיס המושרה על ידי דוסטקסל. מאמר זה יתאר את שיטת in vivo למדידת אי יציבות דינמית של מיקרו-צינורות.
הגורם המוביל לתמותה מסרטן השד הוא באמצעות גרורות 1, 2. Taxanes, כגון docetaxel ו- paclitaxel, משמש כיום כקו ראשון משטר לטיפול בסרטן השד גרורתי 2, 3, 4, 5, 6. הם חלק מהקבוצה של סוכני מיקוד-microtubule (MTAs) משבשי דינמיקת microtubule. עם זאת, אחד האתגרים הגדולים ביותר באמצעות taxanes בטיפול מרפא הוא הפיתוח של התנגדות taxane בתאים סרטניים, אשר מובילה למחלות ישנות 7. עמידות לתרופות אחראית ליותר מ -90% מכלל מקרי המוות בקרב חולי סרטן שד גרורתי 7.
Microtubules נוצרות על ידי פילמור של heterodimers α- ו β טובוליןclass = "Xref"> 8, 9. ההתקנה המדויקת של דינמיקת microtubule חשובה תפקודים תאיים רבים, כולל קיטוב תא, התקדמות מחזור התא, תחבורה תאית, ואיתות תא. חוסר וויסות של microtubules והדינמיקה שלהם ישבש תפקוד התא לגרום מוות של תאים 10, 11. תלוי איך הם לגרום חוסר וויסות זה, תרופות MTA ניתן לסווג גם כסוכני ייצוב microtubule (כלומר, taxanes) או סוכני microtubule-destabalizing (כלומר, אלקלואידים וינקה או באתר קולכיצין סוכנים מחייב) 20. למרות ההשפעות שלהם הפוכות על מונית microtubule, במינון מספיק, כיתות שניהם יכולות להרוג תאים סרטניים באמצעות השפיע על דינמיקת microtubule 21.
Taxanes לתפקד בעיקר על ידי ייצוב microtubule ציר 12, המובילחוסר תיאום כרומוזומליות. ההפעלה התמידית הבאה של מחסום הרכבת ציר (SAC), עוצרת את תא מיטוזה. מעצר mitotic ממושך ואז גורם לאפופטוזיס 13, 14. Taxane אינטראקציה עם microtubules דרך האתר taxane מחייב על β טובולין 8, 15, אשר שוהה רק טובולין התאספו 16.
מנגנונים מרובים להתנגדות taxane הוצעו 9, 17. מנגנונים אלה כוללים הן התנגדות multidrug כללית בשל ביטוי יתר של חלבונים-בזרימת סמים taxane ספציפי התנגדות 5, 9, 18, 19. לדוגמא, תאים סרטניים עמיד taxane יש בו כדי לשנות ביטוי ותפקוד של β-גיגית מסוימתulin isotypes 5, 9, 19, 20, 21, 22, 23. באמצעות שיטה in vivo למדוד חוסר יציבות microtubule דינמי, אנו מראים כי, כאשר בהשוואה ללא-עמיד, תאי CC MCF-7 הוריה 17, דינמיקת microtubule של תאי docetaxel העמיד MCF-7 TXT הן רגישה לטיפול docetaxel.
כדי להבין טוב יותר את הפונקציה של MTAs ואת המנגנון המדויק של התנגדות taxane בתאים סרטניים, זה הכרחי למדוד דינמיקת microtubule. כאן אנו מדווחים שיטה in vivo לעשות זאת. באמצעות הדמיה חיה בשילוב עם ביטוי של טובולין-tagged GFP בתאים, אנו יכולים למדוד את הדינמיקה microtubule של TXT MCF-7 ותאי CC MCF-7 עם ואינטרנטthout טיפול docetaxel. התוצאות יכולות לעזור לנו לעצב תרופות יעילות יותר שיכול להתגבר על התנגדות taxane.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. הכנת תאים עבור הדמיה חיה

2. הדמיה חיה לבדיקת חוסר יציבות microtubule דינמי
3. עיבוד תמונה וניתוח נתונים
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
באמצעות הפרוטוקול המובא כאן, חקרנו את ההשפעות של docetaxel על הדינמיקה microtubule של הנורמה (CC MCF-7) ו- docetaxel עמיד (MCF-7 TXT) תאי סרטן השד. שני סטים של תמונות להראות את ההשפעות של docetaxel (0.5 מיקרומטר) על צמיחה microtubule וקיצור ב CC MCF-7 ו MCF-7 תאים TXT (איור 1 א).
אנחנו גם...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
ישנן שתי שיטות עיקריות למדידת חוסר יציבות microtubule דינמי: במבחנה in vivo. בשיטה במבחנה, טובולין מטוהר משמש למדידת חוסר יציבות microtubule דינמית עם מיקרוסקופיה מחשב משופר זמן לשגות הפרש התערבות ניגודיות. בשיטת in vivo, microinjected טובולין ניאון, או הביע GFP-טובולין, הוא שולב microtubules. הדינמיקה (צמיחה וקיצור) של microtubules נרשמת לאחר מכן על ידי זמן לשגות באמצעות מצלמה רגישה באזור הפריפריה של תאים שלב 10,
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
החוקרים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.
מחקר זה נתמך על ידי מימון מ-CBCF (ל-ZW).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) | Sigma-Aldrich | D5796 | |
| חומצות אמינו לא חיוניות | Life Technologies, Invitrogen | 11140-050 | |
| FBS | Gibco, Invitrogen | 12483 | |
| Anti-Anti (100x) | Life Technologies, Invitrogen | 15240-062 | |
| docetaxel | Sigma-Aldrich | 01885-5mg-F | |
| DMEM פנול ללא אדום | Gibco, Invitrogen | 21063 | |
| CellLight Reagent *BacMam 2.0* GFP-tubulin | ThermoFisher Scientific | C10613 | מגיב מפתח לביטוי GFP tubulin בתאים |
| מגיב CellLight *BacMam 2.0* GFP | ThermoFisher Scientific | B10383 | בקרת |
| דימתיל סולפוקסיד (DMSO) | סיגמא-אולדריץ'+B9:AA9 | 472301 | להסרת decetaxel |
| 22 מ"מ זכוכית coveslip | Fisher Scientifics | 12-545-101 | |
| צלחת תרבית 6 בארות | Greiner Bio-One International | 6 Well Celi Culture Plate | |
| DeltaVision Microscopy Imaging Systems | GE Health | מערכת זו מצוידת בתחנת מזג אוויר לבקרת טמפרטורה ו-CO2. הוא מצויד גם בתוכנת Worx לדה-קונבולוציה ובקרת זמן-lapse. | |
| טריפסין-EDTA (0.25%), פנול אדום | ThermoFisher Scientific | 25200056 | |
| סט המציטומטר בקו בהיר, Hausser Scientific | Hausser Scientific, מופץ על ידי VWR | מס' ספק: 1492 VWR מס': 15170-172 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה