Name: שימוש במוח עובר אפרוח כמודל לניתוחי In Vivo ו - Ex Vivo של התנהגות תאי גליובלסטומה אנושיים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-05-26T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 53 s
Description: למד מנגנוני פלישה של תאי גליובלסטומה במוח עובר אפרוח באמצעות שיטות in vivo ו-ex vivo. מחקר זה חושף את תפקיד L1CAM בהתפשטות תאי סרטן ומציע מודל נגיש לחקר סרטן המוח.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו מומנה בחלקה על ידי מענק ל- D.S.G. מהמכון הלאומי לסרטן (R03CA227312) ועל ידי מענק נדיב מקרן ליסה דין מוסלי. דגימות חיות של GBM הושגו בהסכמת המטופל באמצעות המרכז לרכישת רקמות במרכז הסרטן ומכון המחקר ע"ש הלן פ. גרהם. המימון לא.ר. ניתן על ידי המרכז הלאומי למשאבי מחקר והמרכז הלאומי לקידום מדעי התרגום, המכונים הלאומיים לבריאות (UL1TR003107). מלגות מחקר קיץ לתואר ראשון ל- N.P., A.L., Z.W. ו- K.S. ניתנו על ידי תוכנית המחקר לתואר ראשון באוניברסיטת דלאוור.

שימוש במוח עובר אפרוח כמודל לחקר התנהגות תאי גליובלסטומה אנושיים

<ol><li>Cretu, A., Fotos, J. S., Little, B. W., Galileo, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+and+rat+glioma+growth%2C+invasion%2C+and+vascularization+in+a+novel+chick+embryo+brain+tumor+model%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+%26+Experimental+Metastasis%22%5BJournal%5D)">Human and rat glioma growth, invasion, and vascularization in a novel chick embryo brain tumor model.</a> Clinical & Experimental Metastasis. 22 (3), 225-236 (2005).</li>
<li>Yang, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((L1+stimulation+of+human+glioma+cell+motility+correlates+with+FAK+activation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuro-Oncology%22%5BJournal%5D)">L1 stimulation of human glioma cell motility correlates with FAK activation.</a> Journal of Neuro-Oncology. 105 (1), 27-44 (2011).</li>
<li>Mohanan, V., Temburni, M. K., Kappes, J. C., Galileo, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((L1CAM+stimulates+glioma+cell+motility+and+proliferation+through+the+fibroblast+growth+factor+receptor%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+%26+Experimental+Metastasis%22%5BJournal%5D)">L1CAM stimulates glioma cell motility and proliferation through the fibroblast growth factor receptor.</a> Clinical & Experimental Metastasis. 30 (4), 507-520 (2013).</li>
<li>Anderson, H. J., Galileo, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small-molecule+inhibitors+of+FGFR%2C+integrins+and+FAK+selectively+decrease+L1CAM-stimulated+glioblastoma+cell+motility+and+proliferation%5BTitle%5D)+AND+%22Cellular+Oncology%22%5BJournal%5D)">Small-molecule inhibitors of FGFR, integrins and FAK selectively decrease L1CAM-stimulated glioblastoma cell motility and proliferation.</a> Cellular Oncology. 39 (3), 229-242 (2016).</li>
<li>Pace, K. R., Dutt, R., Galileo, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exosomal+L1CAM+stimulates+glioblastoma+cell+motility%2C+proliferation%2C+and+invasiveness%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Molecular+Sciences%22%5BJournal%5D)">Exosomal L1CAM stimulates glioblastoma cell motility, proliferation, and invasiveness.</a> International Journal of Molecular Sciences. 20 (16), 3982(2019).</li>
<li>Stoppini, L., Buchs, P. A., Muller, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+method+for+organotypic+cultures+of+nervous+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">A simple method for organotypic cultures of nervous tissue.</a> Journal of Neuroscience Methods. 37 (2), 173-182 (1991).</li>
<li>Ohnishi, T., Matsumura, H., Izumoto, S., Hiraga, S., Hayakawa, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+model+of+glioma+cell+invasion+using+organotypic+brain+slice+culture%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Research%22%5BJournal%5D)">A novel model of glioma cell invasion using organotypic brain slice culture.</a> Cancer Research. 58 (14), 2935-2940 (1998).</li>
<li>Humpel, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organotypic+brain+slice+cultures%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Organotypic brain slice cultures: A review.</a> Neuroscience. 305, 86-98 (2015).</li>
<li>Aaberg-Jessen, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Invasion+of+primary+glioma-+and+cell+line-derived+spheroids+implanted+into+corticostriatal+slice+cultures%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Clinical+and+Experimental+Pathology%22%5BJournal%5D)">Invasion of primary glioma- and cell line-derived spheroids implanted into corticostriatal slice cultures.</a> International Journal of Clinical and Experimental Pathology. 6 (4), 546-560 (2013).</li>
<li>Matsumura, H., Ohnishi, T., Kanemura, Y., Maruno, M., Yoshimine, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+analysis+of+glioma+cell+invasion+by+confocal+laser+scanning+microscopy+in+a+novel+brain+slice+model%5BTitle%5D)+AND+%22Biochemical+and+Biophysical+Research+Communications%22%5BJournal%5D)">Quantitative analysis of glioma cell invasion by confocal laser scanning microscopy in a novel brain slice model.</a> Biochemical and Biophysical Research Communications. 269 (2), 513-520 (2000).</li>
<li>Ren, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Invasion+and+anti-invasion+research+of+glioma+cells+in+an+improved+model+of+organotypic+brain+slice+culture%5BTitle%5D)+AND+%22Tumori%22%5BJournal%5D)">Invasion and anti-invasion research of glioma cells in an improved model of organotypic brain slice culture.</a> Tumori. 101 (4), 390-397 (2015).</li>
<li>Fayzullin, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Time-lapse+phenotyping+of+invasive+glioma+cells+ex+vivo+reveals+subtype-specific+movement+patterns+guided+by+tumor+core+signaling%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Cell+Research%22%5BJournal%5D)">Time-lapse phenotyping of invasive glioma cells ex vivo reveals subtype-specific movement patterns guided by tumor core signaling.</a> Experimental Cell Research. 349 (2), 199-213 (2016).</li>
<li>Jensen, S. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Establishment+and+characterization+of+a+tumor+stem+cell-based+glioblastoma+invasion+model%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+One%22%5BJournal%5D)">Establishment and characterization of a tumor stem cell-based glioblastoma invasion model.</a> PloS One. 11 (7), e0158746(2016).</li>
<li>Marques-Torrejon, M. A., Gangoso, E., Pollard, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modelling+glioblastoma+tumour-host+cell+interactions+using+adult+brain+organotypic+slice+co-culture%5BTitle%5D)+AND+%22Disease+Models+%26+Mechanisms%22%5BJournal%5D)">Modelling glioblastoma tumour-host cell interactions using adult brain organotypic slice co-culture.</a> Disease Models & Mechanisms. 11 (2), 031435(2018).</li>
<li>Tamura, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visualization+of+spatiotemporal+dynamics+of+human+glioma+stem+cell+invasion%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Brain%22%5BJournal%5D)">Visualization of spatiotemporal dynamics of human glioma stem cell invasion.</a> Molecular Brain. 12 (1), 45(2019).</li>
<li>Yang, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organotypic+slice+culture+based+on+in+ovo+electroporation+for+chicken+embryonic+central+nervous+system%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cellular+and+Molecular+Medicine%22%5BJournal%5D)">Organotypic slice culture based on in ovo electroporation for chicken embryonic central nervous system.</a> Journal of Cellular and Molecular Medicine. 23 (3), 1813-1826 (2019).</li>
<li>Murrell, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Expansion+of+multipotent+stem+cells+from+the+adult+human+brain%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+One%22%5BJournal%5D)">Expansion of multipotent stem cells from the adult human brain.</a> PloS One. 8 (8), e71334(2013).</li>
<li>Fotos, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+time-lapse+microscopy+and+high-resolution+tracking+of+cell+migration%5BTitle%5D)+AND+%22Cytotechnology%22%5BJournal%5D)">Automated time-lapse microscopy and high-resolution tracking of cell migration.</a> Cytotechnology. 51 (1), 7-19 (2006).</li>
<li>Tufan, A. C., Akdogan, I., Adiguzel, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shell-less+culture+of+the+chick+embryo+as+a+model+system+in+the+study+of+developmental+neurobiology%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroanatomy%22%5BJournal%5D)">Shell-less culture of the chick embryo as a model system in the study of developmental neurobiology.</a> Neuroanatomy. 3 (1), 8-11 (2004).</li>
<li>Shoin, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chick+embryo+assay+as+chemosensitivity+test+for+malignant+glioma%5BTitle%5D)+AND+%22Japanese+Journal+of+Cancer+Research%22%5BJournal%5D)">Chick embryo assay as chemosensitivity test for malignant glioma.</a> Japanese Journal of Cancer Research. 82 (10), 1165-1170 (1991).</li>
<li>Hagedorn, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Accessing+key+steps+of+human+tumor+progression+in+vivo+by+using+an+avian+embryo+model%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Accessing key steps of human tumor progression in vivo by using an avian embryo model.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 102 (5), 1643-1648 (2005).</li>
<li>Balciūniene, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Histology+of+human+glioblastoma+transplanted+on+chicken+chorioallantoic+membrane%5BTitle%5D)+AND+%22Medicina%22%5BJournal%5D)">Histology of human glioblastoma transplanted on chicken chorioallantoic membrane.</a> Medicina. 45 (2), 123-131 (2009).</li>
<li>De Magalhães, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Applications+of+a+new+In+vivo+tumor+spheroid+based+shell-less+chorioallantoic+membrane+3-D+model+in+bioengineering+research%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Science+and+Engineering%22%5BJournal%5D)">Applications of a new In vivo tumor spheroid based shell-less chorioallantoic membrane 3-D model in bioengineering research.</a> Journal of Biomedical Science and Engineering. 3 (1), 20-26 (2010).</li>
<li>Szmidt, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morphology+of+human+glioblastoma+model+cultured+in+ovo%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Veterinary+Research%22%5BJournal%5D)">Morphology of human glioblastoma model cultured in ovo.</a> Journal of Veterinary Research. 56 (2), 261-266 (2012).</li>
<li>Jaworski, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+tumor+morphology+and+structure+from+U87+and+U118+glioma+cells+cultured+on+chicken+embryo+chorioallantoic+membrane%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Veterinary+Research%22%5BJournal%5D)">Comparison of tumor morphology and structure from U87 and U118 glioma cells cultured on chicken embryo chorioallantoic membrane.</a> Journal of Veterinary Research. 57 (4), 593-598 (2013).</li>
<li>Yuan, Y. J., Xu, K., Wu, W., Luo, Q., Yu, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+the+chick+embryo+chorioallantoic+membrane+in+neurosurgery+disease%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Medical+Sciences%22%5BJournal%5D)">Application of the chick embryo chorioallantoic membrane in neurosurgery disease.</a> International Journal of Medical Sciences. 11 (12), 1275-1281 (2014).</li>
<li>Urbańska, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+silver+nanoparticles+%28AgNPs%29+on+proliferation+and+apoptosis+of+in+ovo+cultured+glioblastoma+multiforme+%28GBM%29+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale+Research+Letters%22%5BJournal%5D)">The effect of silver nanoparticles (AgNPs) on proliferation and apoptosis of in ovo cultured glioblastoma multiforme (GBM) cells.</a> Nanoscale Research Letters. 10, 98(2015).</li>
<li>DeBord, L. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+chick+chorioallantoic+membrane+%28CAM%29+as+a+versatile+patient-derived+xenograft+%28PDX%29+platform+for+precision+medicine+and+preclinical+research%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Cancer+Research%22%5BJournal%5D)">The chick chorioallantoic membrane (CAM) as a versatile patient-derived xenograft (PDX) platform for precision medicine and preclinical research.</a> American Journal of Cancer Research. 8 (8), 1642-1660 (2018).</li>
<li>Han, J. M., Jung, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synergistic+anticancer+effect+of+a+combination+of+berbamine+and+arcyriaflavin+A+against+glioblastoma+stem-like+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Molecules%22%5BJournal%5D)">Synergistic anticancer effect of a combination of berbamine and arcyriaflavin A against glioblastoma stem-like cells.</a> Molecules. 27 (22), 7968(2022).</li>
<li>Ruiz-Ontañon, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cellular+plasticity+confers+migratory+and+invasive+advantages+to+a+population+of+glioblastoma-initiating+cells+that+infiltrate+peritumoral+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells%22%5BJournal%5D)">Cellular plasticity confers migratory and invasive advantages to a population of glioblastoma-initiating cells that infiltrate peritumoral tissue.</a> Stem Cells. 31 (6), 1075-1085 (2013).</li>
<li>Cage, T. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distinct+patterns+of+human+medulloblastoma+dissemination+in+the+developing+chick+embryo+nervous+system%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+%26+Experimental+Metastasis%22%5BJournal%5D)">Distinct patterns of human medulloblastoma dissemination in the developing chick embryo nervous system.</a> Clinical & Experimental Metastasis. 29 (4), 371-380 (2012).</li>
<li>Darrigues, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biobanked+glioblastoma+patient-derived+organoids+as+a+precision+medicine+model+to+study+inhibition+of+invasion%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Molecular+Sciences%22%5BJournal%5D)">Biobanked glioblastoma patient-derived organoids as a precision medicine model to study inhibition of invasion.</a> International Journal of Molecular Sciences. 22 (19), 10720(2021).</li>
</ol>

לאף אחד מהכותבים אין ניגודי עניינים.

שלבים קריטיים בפרוטוקול הזרקת התאים לחדר המוח התיכון (טקטום אופטי) כוללים הימנעות מפגיעה בכלי הדם בקרום הכוריאואלנטואי בביצית או סביב העובר לפני ההזרקה ובמהלכה, אם כי ניתן למשוך בעדינות את קרום מי השפיר המקיף את העובר ולהחזיקו כדי למקם את הראש בעת הזרקת התאים למוח האמצעי. מי השפיר קשיחים יחסית וניתן למשוך אותם בעזרת מלקחיים עדינים כדי למקם את הראש ולהחזיק אותו יציב ביד אחת, לצורך הזרקת תאים ביד השנייה לטקטום האופטי, שהוא המבנה הגדול והעגול במרכז המוח. בדרך כלל, הכדאיות של עוברים מוזרקים נעה בין 25% ל -75%, תלוי בגורמים לא ידועים, וכמעט כל עובר ששורד מכיל לפחות גידול קטן בטקטום האופטי. שלבים קריטיים ביצירת פרוסות מוח בנות קיימא כוללים ניקוי הרקמה של נוזלים עודפים כך שהאגרוז נצמד למוח במהלך החיתוך ולשמור על רקמות ופרוסות קרות עד שהונחו על החדרת הממברנה. מכיוון שסוגי תאים שונים יוצרים ספרואידים באופן שונה (במהירות ובגודל), צפיפות התאים המצופים על לוחות poly-HEMA ומשך הזמן לפני קצירת ספרואידים צריכים להיות אופטימליים עבור כל סוג תא.
העבודה כאן לא הייתה כפופה למחקר אורך רשמי של כדאיות פרוסת המוח. יאנג ועמיתיו השתמשו בתרביות פרוסות מוח עוברי אפרוח דומות לאלה המשמשות כאן והראו כדאיות טובה של הפרוסות לפחות 7 ימים16. עבודות קודמות הראו שכאשר רקמת OT נשמרה במדיה תת-אופטימלית, הופיעו גרעינים פיקנוטיים רבים ברקמה, מה שלא התרחש בפרוסות בעבודה כאן. בנוסף, כאשר פרוסות מתנוונות בתנאים תת-אופטימליים, כלי הדם מתפצלים ומופיעים כשורות של כדורים חיוביים למינין (לא מוצגים). לכן, למרות שהכדאיות כאן לא נבדקה בשיטות כגון אלקטרופיזיולוגיה או ביטוי קספאז-3 פעיל, אף אחד מהאינדיקטורים למוות תאי שנצפו בתנאי תרבית תת-אופטימליים לא הופיע כאן.
ה- OT התמקד בניסויים בגידולי מוח in vivo מכיוון שהוא האזור המוזרק ביותר בקלות עם החדר הגדול ביותר. ב- E5, שהוא היום האחרון שבו העובר קטן מספיק כדי להישאר נגיש על גבי החלמון, יש לבצע זריקות לחדר, שכן כל אזורי המוח אינם אלא אזור חדר דק. עם זאת, זריקות אלה גורמות בהצלחה לגידולים משובצים עם תאים הפולשים לפרנכימה במוח. לפעמים, גידולים כתוצאה מכך נמצאים במוח הקדמי או במוח הקטן, אבל זה לא נפוץ. פרוסות Ex vivo של טקטום אופטי E15 שימשו בעיקר לניסויים כאן, כך שתוצאות התרבית המשותפת ex vivo יכולות להיות מתואמות עם ניסויי הזרקת in vivo. עם זאת, פרוסות המוח הקדמי מתאימות גם הן ויש להן שטח פנים גדול יותר וחדר דק מאוד בהשוואה לטקטום האופטי, מה שעשוי להפוך את המוח הקדמי למתאים יותר לתרביות משותפות ex vivo שאינן מתואמות עם זריקות in vivo.
הוכח כאן כי זריקות in vivo , ובעקבותיהן קיבוע רקמות, חתך רקמה רוטט וצביעה חיסונית עבור למינין וסמנים אחרים, הביאו לתמונות ברזולוציה גבוהה של תאי GBM ו- GSCs ברקמת המוח בקרבת כלי דם. היכולת לקבוע את יחסי הגומלין בין תאי הגידול וכלי הדם הקלה מאוד על ידי יצירת עיבודי נפח תלת-ממדיים מערימות z של מקטעים אופטיים קונפוקליים באמצעות תוכנת קונפוקל והוראות היצרן. הדמיה בהילוך מהיר באמצעות מיקרוסקופ פלואורסצנטי רחב שדה של GFP, mCherry ותאים המסומנים ב- DiD הייתה אפשרית; עם זאת, תאים נודדים שהיו קרובים לספרואידים הפלואורסצנטיים מאוד הוסתרו לעיתים על ידי ה"זוהר" מהספרואידים. ניתן למזער במידת מה את האפקט הבלתי רצוי הזה על ידי התאמה קפדנית של זמני החשיפה לאיסוף תמונות בשדה רחב. הדמיה בהילוך מהיר באמצעות ערימות z קונפוקליות לאורך זמן (4D) ביטלה את הזוהר הלא ממוקד מהספרואידים והביאה לתאים נודדים מוגדרים בחדות עם רקע כהה. זה לא תואר בפרוטוקול, אך בוצע בדומה להדמיית קיטועי זמן בשדה רחב, שבוצעה בזמן שפרוסות המוח היו על תוספות הממברנה השקופות בלוח פלסטיק בן 6 בארות. אף על פי שהדמיית קיטועי זמן קונפוקלית מביאה לתמונות ברורות יותר באופן ניכר של תאים בודדים והתנהגותם, ניסוי רב-נקודתי בהילוך מהיר האוסף ערימות z של 10 מישורי z לנקודה, במרווחים של 10 דקות על פני תקופה של 20 שעות, הוא שימוש נרחב בגלוונומטרים של ראש הסריקה. מכיוון שזה יכול להפחית באופן משמעותי את תוחלת החיים של גלוונומטרים, שיטה זו משמשת בתבונה.
למרות שמערכת עוברי האפרוחים מתאימה מאוד הן להזרקת in vivo והן לניסויי תרבית משותפת ex vivo החוקרים התנהגות תאי GBM, ישנן מספר מגבלות למערכת מודל זו. כמו בכל מערכת קסנוגרפט, הסביבה שבה מושתלים תאים אנושיים אינה המוח האנושי, אך נראה כי התנהגות תאי GBM מחקה זאת במודלים של מכרסמים ובחולים אנושיים. לאחר ביצוע ניסויים בהזרקת in vivo על E5, גידולים מורשים בדרך כלל להיווצר במשך 10 ימים, עד E15. ברור שזה לא מספיק זמן כדי לחקור את כל ההיבטים של גידולים ופלישה לתאים. עם זאת, הוכח כאן כי גידולים מוצקים נוצרים בפרנכימה של המוח, תאים מתקשרים ומסדרים את עצמם מחדש בתוך הגידול, ופלישה מוחית משמעותית מתרחשת הן לאורך כלי הדם והן באופן מפוזר בפרק זמן קצר יחסית זה. מגבלה נוספת למערכת עוברי האפרוחים in vivo היא שהיא אינה מתאימה לטיפולים תרופתיים או אחרים בגלל החלמון הגדול ומערכת הדם החוץ-עוברית הפועלת במהלך התפתחות עובר האפרוחים. טיפול תרופתי מקומי בנוזל יגרום לריכוז משתנה מאוד ולא ידוע במוח עקב דיפוזיה הרחק מהעובר לתוך מסת החלמון הגדולה בהרבה. באופן דומה, הזרקה תוך ורידית של תרופות למערכת הדם החוץ-עוברית העדינה מאוד תדלוף או תתפזר החוצה מכלי הדם וגם תגרום לריכוזים לא ידועים במוח. זוהי אחת הסיבות העיקריות לכך שאומצה שיטת תרבית פרוסות ex vivo - כך שלא רק שניתן היה לצפות בהתנהגות התא ולעקוב אחריה באמצעות מיקרוסקופ בהילוך מהיר, אלא גם כדי שניתן יהיה לבחון טיפולים שהצליחו לשנות את התנהגות תאי GBM בצלחת4 בסביבת רקמת מוח רלוונטית יותר.
פיתוח מערכת מודל גידולי מוח אורתוטופיים לעובר אפרוח נתפס כתוספת משמעותית למערכות ולכלים הזמינים לחקר היווצרות גידולי GBM והתנהגות תאים פולשניים. ביצי תרנגולת מופרות צפויות להיות זמינות ברוב האזורים, הן זולות בהשוואה למכרסמים, אין עלויות טיפול בבעלי חיים, העוברים עמידים מאוד ועמידים בפני זיהומים (כלומר, רוב העבודה נעשית על ראש ספסל), העוברים ניתנים למניפולציה גבוהה וניתן לגדל אותם בתרבית ללא קונכייה19, ועוברי אפרוחים אינם נחשבים לבעלי חוליות ולכן אינם דורשים אישור IACUC על פי הנחיות NIH (דרישות מוסדיות עשוי להשתנות). לפיכך, יתרונות מרובים אלה הופכים את מערכת עוברי האפרוחים לאטרקטיבית מאוד אם מגבילים את שאלותיהם וניסוייהם לאלה הנופלים במגבלותיה. מחקרים מרובים של תאי GBM בוצעו על ידי אחרים באמצעות עובר אפרוח, אך אלה השתמשו כמעט אך ורק בקרום הכוריאואלנטואי (CAM) של העובר 20,21,22,23,24,25,26,27,28,29 וניצן הגפיים 30ולא המוח., דווח גם על השתלת מדולובלסטומה במוח הגוזל ב-E231. אין ספק, השימוש בעובר אפרוח כמערכת מודל קסנוגרפט אורתוטופית, כפי שמתואר כאן, אמור להניב תוצאות שהן הרבה יותר משמעותיות לביולוגיה של גידולי GBM אנושיים מאשר מחקרים המשתמשים ב- CAM.
למרות שמחקרים אלה רק החלו לנצל באופן מלא את מערכת מודל הגידול במוח של עוברי אפרוח למחקרים על התנהגות תאי GBM אנושיים ו- GSC, יש לקוות שאחרים ירחיבו את השימושים וימצאו יישומים פוטנציאליים נוספים. ניתן היה לדמיין כי לא רק שמערכת זו תחשוף מנגנונים המווסתים את היווצרות הגידול בגליובלסטומה ואת התנהגות התא, אלא גם תאפשר בדיקות פרה-קליניות של תרופות וחומרים ספציפיים על תאים ספציפיים של חולים. לדוגמה, אם תרביות פרוסות מוח נקבעו מראש, אז תאים סרטניים, חתיכות מכריתות גידולים כירורגיות, או אורגנואידים GBM32 שמקורם במטופל יכולים להיות ממוקמים ישירות בתרבית משותפת ex vivo , וטיפולים שונים יכולים להיות מוערכים בתוך ימים ספורים. באופן דומה, תאי חולים מנותקים יכולים להיות מוזרקים ישירות לתוך המוח התיכון E5 ב ovo כדי להעריך את יכולתם ליצור גידולים ולפלוש parenchyma המוח. לפיכך, יש לקוות כי תיאורי השיטות והתוצאות המייצגות כאן יקלו ויעודדו שימוש מוגבר במערכת בלתי מנוצלת זו לחקר סרטן המוח.

מחקרי מבחנה של התנהגויות תאים סרטניים משמשים לעתים קרובות לניתוח מנגנונים פוטנציאליים הפועלים במהלך ההתנהגות המורכבת יותר שנצפתה במהלך היווצרות הגידול ופלישת תאים במודלים in vivo xenograft. לדוגמה, עם גליובלסטומה (GBM), מחקרי מבחנה חשפו מנגנונים של האופן שבו L1CAM פועל באופן פוטנציאלי במהלך היווצרות הגידול והפלישה למוח בעובר אפרוח חדש xenograft מודלגידול מוח 1,2,3,4,5. למרות שניסויי in vitro ו- in vivo משלימים זה את זה בדרכים שימושיות, הם משאירים פער משמעותי באופן שבו התוצאות יכולות להיות מתואמות. לדוגמה, ניתוחים מכניסטיים של תנועתיות תאי GBM על צלחת הם מצב מלאכותי ביותר, ומודלים של xenograft in vivo יכולים לחשוף רק נקודות זמן סטטיות או ניתוחי נקודות קצה של היווצרות גידולים והתנהגות תאים. מחקרי In vivo המשתמשים במכרסמים או בעוברי אפרוחים אינם מתאימים בקלות לניטור התנהגות התא בזמן שהתאים פולשים לרקמת המוח במודלים אלה של xenograft. עם זאת, מודל xenograft עובר אפרוח הוכיח כי חלבון ההידבקות L1CAM ממלא תפקיד מגרה ביכולת הפולשנות של תאי T98G GBM אנושיים 2,5.
פתרון מתאים לבעיה זו ניתן להגיע על ידי גישור הן בשיטות in vivo והן בשיטות in vitro באמצעות מודל תרבית פרוסת מוח אורגנוטיפית, המכונה מודל ex vivo. במודל ex vivo זה, רקמת מוח חיה יכולה להישמר בעובי של כמה מאות מיקרונים למשך עד מספר שבועות, מה שמאפשר להשתיל תאים סרטניים, לצפות בהתנהגותם ברקמה בפועל לאורך זמן, ולאחר מכן לבצע ניתוח סמן מפורט יותר בנקודת הסיום של הניסוי.
שיטה פופולרית לתרבית פרוסות אורגנוטיפיות הייתה תרבית פרוסת מוח בעובי של כמה מאות מיקרונים על גבי קרום נקבובי שקוף או שקוף, מה שמשאיר את הרקמה חשופה לאוויר, אך מאפשר למדיה התזונתית לקיים את הרקמה מתחת לקרום (עיין Stoppini et al.6). וריאציות שונות של שיטה זו שימשו למחקרים שונים, כולל שימוש במדיה שונה או בתוספות ממברנה שונות. תוספות קרום שונות כוללות תוספת קרום בקוטר 30 מ"מ, תוספת קרום נקבובית (0.4 מיקרומטר) בצלחת תרבית 35 מ"מ 6, ותוספות תרבית תאים (0.4 מיקרומטר) עבור לוחות6 בארות7. מדיות שונות כוללות 50% MEM/HEPES + 25% סרום סוס מומת בחום + 25% תמיסת מלח מאוזנת Hanks (HBSS)8, 50% מדיה מופחתת בסרום + 25% סרום סוס + 25% HBSS9, כמו גם אחרים. אם משתמשים בקרום שקוף או שקוף יחד עם תאי GBM המסומנים באופן פלואורסצנטי, ניתן לצלם תרביות כאלה מלמטה באמצעות שדה רחב הפוך או מיקרוסקופ פלואורסצנטי קונפוקלי 10,11,12,13,14,15.
בעוד שמודלים רבים של גידול מוח אורתוטופי in vivo xenograft ו- ex vivo organotypic brain slice model הוקמו באמצעות מכרסמים, כפי שצוטט לעיל, עובר האפרוח (Gallus gallus) לא נוצל למטרות אלה. עם זאת, עובר הגוזל הוכח כמסוגל לשמש כמודל invivo אורתוטופי xenograft לחקר פלישת גליומה אנושית וחולדה 1,2,5. תאים שהושתלו במוחות של עוברי אפרוחים הציגו דפוסי פלישה דומים לאלה שנצפו במודלים של מכרסמים, מה שתומך עוד יותר בשימוש בעוברי אפרוחים כמודל in vivo לניתוח תאי גידול מסוג GBM. עוברי אפרוחים הם גם זולים, ניתנים לתחזוקה בקלות רבה יותר מאשר מכרסמים (כלומר, בקליפות הביצים שלהם באינקובטור מעבדה), והרבה יותר קל לעבוד איתם, מה שהופך אותם לאופציה אטרקטיבית למחקרי GBM קצרי טווח in vivo. מאמר שפורסם לאחרונה תיאר את השימוש בתרביות פרוסות מוח של עוברי אפרוח להיווצרות וצמיחה של אקסונים במהלך התפתחות מוחית תקינה, כאשר הפרוסות היו בנות קיימא לפחות 7 ימים16. עם זאת, השימוש בתרביות פרוסות מוח עוברי אפרוח כאלה לניתוח ex vivo של התנהגות תאי GBM בסביבת רקמה לוקה בחסר. במאמר זה מתוארת השתלה של תאי GBM אנושיים ותאי גזע מסוג GBM (GSCs) במוח העובר המוקדם של אפרוח in vivo, כמו גם החדרת תאי GBM לתרביות פרוסות מוח של עוברי אפרוח חיים ex vivo. כמה דוגמאות מייצגות של גידולים כתוצאה מכך דפוסי פלישה תאים המתקבלים תכשירים אלה מסופקים גם.

<table><tbody><tr><td>1 ס"מ x 1 ס"מ חור מרובע ניקוב</td><td>נייר Birabira</td><td>N / A</td><td></td></tr><tr><td>1 מ"מ ביופסיה אגרוף עט</td><td>Robbins Instruments</td><td>20335</td><td></td></tr><tr><td>6 באר הכנס צלחת (Corning Transwell)</td> <td>Millipore Sigma</td><td>CLS3450</td><td></td></tr><tr><td>9 אינץ' חד פעמי פסטר</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>13-678-20C</td><td></td></tr><tr><td>15 מ"ל צינורות צנטריפוגה</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>05-539-12</td><td></td></tr><tr><td>צלחת 24 באר</td><td>קורנינג קוסטאר</td><td>3526</td><td></td></tr><tr><td>צינורות צנטריפוגה 50 מ"ל</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>05-539-9</td><td></td></tr><tr><td>אגר</td><td>פישר BioReagents</td><td>BP1423-500</td><td>להטמעת מוחות קבועים</td></tr><tr><td>Alexafluor 488 מצומד GAM IgG</td><td>Jackson Immunoresearch</td><td>115-605-146</td><td></td></tr><tr><td>Alexafluor 647 מצומד GAM IgG</td><td>ג'קסון Immunoresearch</td><td>115-545-146</td><td></td></tr><tr><td>רדיד אלומיניום</td><td>ReynoldsWrap</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Ampicillin</td><td>Sigma Aldrich</td><td>A-9518</td><td></td></tr><tr><td>נוגדן חד שבטי אנטי-אינטגרין אלפא-6 GOH3</td><td>סנטה קרוז ביוטכנולוגיה</td><td>sc-19622</td><td></td></tr><tr><td>נוגדן חד שבטי נגד L1CAM UJ127</td><td>סנטה קרוז ביוטכנולוגיה</td><td>sc-53386</td><td></td></tr><tr><td>אנטי למינין נוגדן חד שבטי</td><td>מחקרים התפתחותיים בנק היברידומה</td><td>3H11</td><td></td></tr><tr><td>נוגדן חד שבטי נגד נסטין 10c2</td><td>סנטה קרוז ביוטכנולוגיה</td><td>sc-23927</td><td></td></tr><tr><td>נוגדן חד שבטי אנטי-Sox2 E-4</td><td>סנטה קרוז ביוטכנולוגיה</td><td>sc-365823</td><td></td></tr><tr><td>תוסף B27 ללא ויטמין A</td><td>GIBCO</td><td>17504-044</td><td></td></tr><tr><td>ביסבנזמיד (Hoechst 33258)</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>B2883</td><td>כתם גרעיני</td></tr><tr><td>חממת תרבית תאים</td><td>פורמה</td><td></td>, <td>חממת CO2 סטנדרטית</td></tr><tr><td>צנטריפוגה</td><td>בקמן קולטר</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מיקרוסקופ קונפוקלי</td><td>Nikon</td><td>Instruments C2si+</td><td>With תא חממת תאים בהתאמה אישית</td></tr><tr><td>מיקרוסקופ קונפוקלי עדשות אובייקטיביות</td><td>Nikon Instruments</td><td></td><td>עדשות Apo תוכנית, למעט S Plan Fluor ELWD 20x 0.45 NA עדשה אובייקטיבית להדמיית זמן-lapse קונפוקלית</td></tr><tr><td>תוכנת מיקרוסקופ קונפוקלי</td><td>Nikon Instruments</td><td>NIS Elements</td><td>גרסה 5.2</td></tr><tr><td>Curved foreceps</td><td>World Precision Intruments</td><td>504478</td><td></td></tr><tr><td>מספריים מעוקלים</td><td>Fine Science Tools</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מרית מעוקלת</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>14-375-20</td><td></td></tr><tr><td>דבק ציאנואקרילט</td><td>דבק Krazy</td><td>KG-585 12R</td><td></td></tr><tr><td>D-גלוקוז</td><td>Millipore Sigma</td><td>G8270</td><td></td></tr><tr><td>DiD צבע פלואורסצנטי אדום רחוק</td><td>Invitrogen</td><td>V22887</td><td>Vybrant DiD</td></tr><tr><td>DMEM</td><td>Sigma Aldrich</td><td>D5671</td><td></td></tr><tr><td>DMEM/F12</td><td>Sigma Aldrich</td><td>D8437</td><td></td></tr><tr><td>DMSO</td><td>Sigma Aldrich</td><td>D4540</td><td></td></tr><tr><td>תמיסת מלח פוספט (PBS) של</td> <td>סיגמא אולדריץ'</td><td>P5493-1L</td><td></td></tr><tr><td>חממת ביצים</td><td>סרט חשמלי Humidaire</td><td></td><td></td></tr><tr><td>(עובי 10 מיל/254 ומיקרו; m)</td> <td>סקוטי</td><td>N / A</td><td></td></tr><tr><td>אתנול 200 הוכחה</td><td>Decon Laboratories</td><td>2701</td><td></td></tr><tr><td>מהיר ירוק FCF צבע</td><td>אבוקדו מחקר כימיקלים</td><td>16520</td><td></td></tr><tr><td>FBS</td><td>Gemini Bio-products</td><td>900-108</td><td></td></tr><tr><td>נייר סינון</td><td>פישר מדעי</td><td></td><td></td></tr><tr><td>גזה</td><td>Dynarex</td><td>3353</td><td></td></tr><tr><td>זכוכית נימי למיקרו-הזרקה</td><td>World Precision Instruments</td><td>TW100-4</td><td></td></tr><tr><td>גליצרול</td><td>פישר BioReagents</td><td>BP228-1</td><td>להרכבת מדיה</td></tr><tr><td>GSCs (תאי גזע גליובלסטומה אנושיים)</td><td>לא ישים</td><td></td><td>בודד מדגימות GBM של מטופלים במעבדת גלילאו במדיה GSC ולאחר מכן הומר עם וקטור מקודד GFP לנטי-ויראלי.&nbsp; התאים ששימשו היו בין מעבר 10 ל-30.</td></tr><tr><td>תמיסת מלח מאוזנת של הנקס (HBSS)</td><td>קורנינג</td><td>21-020-CV</td><td></td></tr><tr><td>Hemacytometer</td><td>Hausser Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Heparin</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP2524-100</td><td></td></tr><tr><td>HEPES buffer</td><td>Sigma Aldrich</td><td>H0887</td><td></td></tr><tr><td>סרום סוסים (HI)</td><td>Gibco</td><td>26050-088</td><td></td></tr><tr><td>Human FGF-2</td><td>BioVision</td><td>4037-1000</td><td></td></tr><tr><td>TGF אנושי ואלפא;</td><td>BioVision</td><td>4339-1000</td><td></td></tr><tr><td>מיקרוסקופ ניגודיות פאזה הפוכה</td><td>Nikon Instruments</td><td>TMS</td><td>לצפייה שגרתית בתאים מתורבתים</td></tr><tr><td>KCl</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP366</td><td></td></tr><tr><td>KH2PO4</td><td>Fisher Scientific</td><td>P284</td><td></td></tr><tr><td>סרט מעבדה</td><td>Parafilm</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Labquake Shaker</td><td>LabIndustries</td><td>T400-110</td><td></td></tr><tr><td>L-Glut:Pen:Strep</td><td>Gemini Bio-products</td><td>400-110</td><td></td></tr><tr><td>אגרוז נמס</td><td>נמוך פישר סיינטיפיק</td><td>BP1360</td><td>להטמעת מוחות חיים</td></tr><tr><td>מטריקס</td><td>קורנינג</td><td>354234</td><td></td></tr><tr><td>בינוני 199</td><td>GIBCO</td><td>11150-059</td><td></td></tr><tr><td>MEM</td><td>קורנינג</td><td>10-010-CV</td><td></td></tr><tr>בלוק <td></td><td></td><td></td><td>ויברטום מתכת</td></tr><tr><td>קצות מיקרופיפטה (20, 200, 1,000 ומיקרו; L)</td> מיקרופיפטורים <td>של פישרברנד</td><td></td><td></td></tr><tr><td>(20, 200, 1,000 ומיקרו; L)</td> <td>Gilson</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Microscope Coverglass (עובי מס' 1.5)</td><td>Fisherbrand</td><td>12544A</td><td></td></tr><tr><td>NaCl</td><td>Fisher Scientific</td><td>S271</td><td></td></tr><tr><td>NaH2PO4 + H2</td><td>O Fisher Scientific</td><td>S369</td><td></td></tr><tr><td>NaHCO3</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP328</td><td></td></tr><tr><td>סרום עיזים רגיל</td><td>Millipore Sigma</td><td>526-M</td><td></td></tr><tr><td>N-פרופיל גלאט</td><td>סיגמא אולדריץ'</td><td>P3130</td><td>להרכבת מדיה</td></tr><tr><td>Parafilm</td><td>Parafilm</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Paraformaldehyde</td><td>Electron Microscopy Sciences</td><td>15710</td><td></td></tr><tr><td>PBS</td><td>Sigma Aldrich</td><td>P5493-1L</td><td></td></tr><tr><td>עיפרון</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>שקופיות מיקרוסקופ רגיל</td><td>פישרברנד</td><td>12-550-A3</td><td></td></tr><tr><td>פלסטיק 35 מ"מ צלחת פטרי</td><td>בקטון דיקינסון</td><td>351008</td><td></td></tr><tr><td>משאבת פיקו פנאומטית</td><td>World Precision Intruments</td><td>PV830</td><td></td></tr><tr><td>Poly (2-הידרוקסיאתיל מתאקרילט)&nbsp; (פולי-HEMA)</td>סכין גילוח <td>Sigma Aldrich</td><td>P-3932</td><td></td></tr><tr><td>- קצה כפול</td><td>PACE</td><td></td><td>לחיתוך פרוסות מוח קבועות</td></tr><tr><td>סכין ספיר סכיני</td><td></td><td>יהלום דלאוור</td><td>לחיתוך פרוסות מוח חיות</td></tr><tr><td>אזמל</td><td>TruMed</td><td>1001</td><td></td></tr><tr><td>מאגר נתרן קקודילאט 0.2 M pH 7.4</td><td>מדעי מיקרוסקופיה אלקטרונית</td><td>11652</td><td></td></tr><tr><td>תא דגימה עבור ויברטום</td><td>בהתאמה אישית</td><td></td><td></td></tr><tr><td>סטריאו מנתח מיקרוסקופ</td><td>ניקון מכשירים</td><td>SMZ1500</td><td>מצויד באפיפלואורסצנציה</td></tr><tr><td>קדמות ישרות</td> דיוק <td>עולמי</td><td>500233</td><td></td></tr><tr><td>מספריים ישרים</td><td>כלי</td><td></td><td></td>מדע עדין</tr><tr><td>סוכרוז</td><td>מלינקרודט</td><td>7723</td><td></td></tr><tr><td>פלואורסצנטי זמן-lapse מיקרוסקופ (פלואורסצנציה רחבה)</td><td>Nikon Instruments</td><td>TE2000-E</td><td>עם תא אינקובטור תאים בהתאמה אישית (ראה Fotos et al., 2006)</td></tr><tr><td>צלחת תרבית רקמות פוליסטירן 100 מ"מ</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>130182</td><td>לתרבית תאים</td></tr><tr><td>צלחת תרבית רקמה פוליסטירן 60 מ"מ</td><td>בקטון דיקינסון</td><td>353004</td><td>לתרבית תאים</td></tr><tr><td>העברת פיפטה</td><td>American Central Scientific Co.</td><td>FFP011</td><td></td></tr><tr><td>סרט שקוף</td><td>סקוטי</td><td></td><td></td></tr><tr><td>טריטון X-100</td><td>סיגמא אולדריץ'</td><td>T-8787</td><td></td></tr><tr><td>טריפסין (0.25%) + 2.21 מ"מ EDTA</td><td>Corning</td><td>25-053-CI</td><td></td></tr><tr><td>U-118 MG קו תאי GBM אנושי</td><td>ATCC</td><td>HTB-15</td><td>תאי הומרו עם וקטור לנטי-ויראלי המקודד את כל רצף האקטודומיין של חלבון ההדבקה L1CAM ולאחר מכן עם וקטור לנטי-ויראלי pקידוד חם במיוחד mCherry.&nbsp; מספרי המעבר אינם ידועים.</td></tr><tr><td>משאבת ואקום</td><td>Cole-Parmer</td><td>EW-07532-40</td><td>"Air Cadet"</td></tr><tr><td>פורס רקמות רוטט</td><td>Vibratome</td><td>3000</td><td>לחיתוך פרוסות מוח חיות וקבועות</td></tr></tbody></table>

שימוש במוח עובר אפרוח כמודל לניתוחי in vivo ו - ex vivo של התנהגות תאי גליובלסטומה אנושיים

Using the Chick Embryo Brain as a Model for In Vivo and Ex Vivo Analyses of Human Glioblastoma Cell Behavior

עובר האפרוחים היה מערכת מודל אידיאלית לחקר התפתחות בעלי חוליות, במיוחד למניפולציות ניסיוניות. השימוש בעובר האפרוח הורחב לחקר היווצרותם של גידולי מוח מסוג גליובלסטומה אנושית (GBM) in vivo ופולשניות תאי הגידול לרקמת המוח הסובבת אותו. גידולי GBM יכולים להיווצר על ידי הזרקה של תרחיף של תאים המסומנים באופן פלואורסצנטי לחדר E5 של המוח התיכון (טקטום אופטי) באובו. 
בהתאם לתאי GBM, גידולים קומפקטיים נוצרים באופן אקראי בחדר ובתוך דופן המוח, וקבוצות תאים פולשות לרקמת דופן המוח. קטעי רקמה עבים (350 מיקרומטר) של טקטה E15 קבועה עם גידולים יכולים להיות מוכתמים חיסונית כדי לגלות כי תאים פולשים לעתים קרובות נודדים לאורך כלי הדם כאשר מנותחים על ידי שחזור תלת ממדי של תמונות z-stack קונפוקליות. ניתן לתרבית פרוסות חיות של E15 במוח התיכון ובמוח הקדמי (250-350 מיקרומטר) על תוספות ממברנה, שם ניתן להחדיר תאי GBM המסומנים באופן פלואורסצנטי למיקומים לא אקראיים כדי לספק תרביות משותפות ex vivo לניתוח פלישת תאים, שיכולה להתרחש גם לאורך כלי הדם, במשך תקופה של כשבוע. ניתן לנטר תרביות משותפות ex-vivo אלה באמצעות מיקרוסקופ פלואורסצנטי רחב או קונפוקלי בהילוך מהיר כדי לצפות בהתנהגות תאים חיים. 
לאחר מכן ניתן לתקן, לצבוע את מערכת החיסון ולנתח אותן באמצעות מיקרוסקופ קונפוקלי כדי לקבוע אם הפלישה התרחשה לאורך כלי דם או אקסונים. בנוסף, מערכת התרבית המשותפת יכולה לשמש לחקר אינטראקציות אפשריות בין תאים על ידי הצבת אגרגטים של סוגי תאים וצבעים שונים במקומות מדויקים שונים והתבוננות בתנועות התא. טיפולים תרופתיים יכולים להתבצע בתרביות ex vivo , בעוד שטיפולים אלה אינם תואמים את מערכת in ovo . שתי גישות משלימות אלה מאפשרות ניתוח מפורט ומדויק של התנהגות תאי GBM אנושיים והיווצרות גידולים בסביבת מוח של בעלי חוליות הניתנת למניפולציה רבה.

עוברי אפרוחים משמשים לחקר גידולי מוח מסוג גליובלסטומה אנושית (GBM) בתרביות משותפות של פרוסות מוח ב-ovo וב-ex vivo. ניתן לתעד התנהגות תאי GBM במיקרוסקופ בהילוך מהיר בתרביות משותפות ex vivo, וניתן לנתח את שני התכשירים בנקודת הקצה של הניסוי על ידי ניתוח קונפוקלי תלת-ממדי מפורט.

שימוש במוח עובר אפרוח כמודל לניתוחי In Vivo ו - Ex Vivo של התנהגות תאי גליובלסטומה אנושיים

The chick embryo has been an ideal model system for the study of vertebrate development, particularly for experimental manipulations. Use of the chick ...

מטרת המחקר שלנו היא לנסות לחשוף מנגנונים המקדמים את התפשטות תאי גליובלסטומה ברקמת המוח. שאלות ספציפיות סובבות סביב הבדלים בסוגי תאים או מצבים של גליובלסטומה ומנגנונים מולקולריים המקדמים תאים אלה להיות פולשניים מאוד. לדוגמה, כיצד ביטוי L1CAM מקדם פולשנות?הן מודלים במבחנה והן מודלים in vivo אינם מספיקים לניתוח מדויק של התנהגות תאי גליובלסטומה. מודלים במבחנה כמעט בוודאות משנים ומפשטים יתר על המידה התנהגויות של תאי vivo. בעוד מודלים in vivo אינם מאפשרים תצפית קלה על התנהגויות בזמן שהן מתרחשות, במקום זאת מאפשרים ניתוחים לאחר שההתנהגויות התרחשו.הראינו שמוחו של עובר אפרוח הוא מודל טוב לחקר התנהגות תאי סרטן במוח האנושי הן in vivo והן בתרביות פרוסות ex-vivo. כמו כן, קבענו כי ביטוי L1CAM על ידי תאי גליובלסטומה יכול להיות בעל השפעות עמוקות על התפשטות תאים, פלישה, וסידור בתוך הגידול. מלבד מספר יתרונות של שימוש בעוברי אפרוחים, פרוטוקול הספרואיד ex-vivo שלנו מציג תאים על פרוסות חיות ללא נזק נוסף, בעוד ששיטות אחרות של החדרת תאים כוללות פירסינג של הרקמה והשתלת תאים.בנוסף, הפרוטוקול מאפשר הדמיה בהילוך מהיר בזמן אמת שטכניקות in vivo אינן עושות זאת. הממצאים שלנו מצביעים על כך שעובר האפרוחים הוא מודל טוב לחקר הסרטן, במיוחד סרטן המוח, והוא מועיל מאוד לקהילה המדעית, מכיוון שהוא זמין הרבה יותר לאלה שאולי אין להם את הכספים, המתקנים או המומחיות למודלים של מכרסמים. נמשיך להתמקד במנגנונים מולקולריים השולטים בפולשנות תאי גליובלסטומה ברקמת המוח, במיוחד לאורך כלי הדם.שאלה מכרעת נוספת היא האם תאי גזע מסוג גליובלסטומה הם פנוטיפ מובחן ויציב או מצב פונקציונלי שניתן לאמץ בעת הצורך. יש לזה השלכות עצומות על הטיפולים.

using-chick-embryo-brain-as-model-for-vivo-ex-vivo-analyses-human

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

אסטרוציטים מסוג פרא פנוטיפי ותאי גזע עצביים שנאספו מעכברים שהונדסו עם אללים אונקוגניים מותנים ומותנים ועברו טרנספורמציה ויראלית יכולים לשמש למודל פתוגנזה של אסטרוציטומה במבחנה ובגוף החי על ידי הזרקה אורתוטופית של תאים שעברו טרנספורמציה למוחם של חברים סינגניים בעלי יכולת חיסונית.

דוגמנות אסטרוציטומה פתוגנזה במבחנה ו בVivo שימוש בקליפת מוח האסטרוציטים או בתאי גזע עצביים מעכברים מותנים, מהונדסים גנטי

במאמר זה אנו מתארים מודל עכבר אורתוטופי פרה-קליני עבור GBM, שהוקם על ידי הזרקה תוך-גולגולתית של תאים שמקורם בגידולי מודל עכבר מהונדסים גנטית. מודל זה מציג את סימני ההיכר של המחלה של GBM אנושי. עבור מחקרים תרגומיים, הגידול במוח העכבר נמצא במעקב על ידי MRI in vivo והיסטופתולוגיה.

מודלים אורתוטופיים תרגומיים של גליובלסטומה מולטיפורמה

לבצע הערכה מהירה של הפונקציה של הגנים בהתפתחות קליפת המוח, אנו מתארים שיטות...

שיטות לימוד המורפוגנזה העצבית:<em&gt; Ex vivo</em&gt; RNAi electroporation בקליפת עובריים מוחין Murine

הטכניקה מתוארת בהרחבה על פתיחת מחסום דם מוח של עכבר באמצעות microbubbles ו אולטרסאונד. באמצעות טכניקה זו, מנגן יכול להינתן למוח עכבר. כי הוא מנגן חומר ניגוד MRI שמצטבר בנוירונים depolarized, גישה זו מאפשרת הדמיה של הפעילות העצבית.

הדמייה תפקודית באמצעות שיבוש Ultrasonic הדם למוח הגדר מנגן משופרת MRI

מאמר זה מתאר שיטה שבאמצעותה ניתן...

אקס culturing vivo של שלם, פיתוח המוח תסיסנית

כאן אנו מפתחים את הכלים הדרושים...

Ex vivo הדמיה חיה של חלוקות תא יחיד בNeuroepithelium מאוס

אופטוגנטיקה הפכה לכלי רב עוצמה לשימוש בניסויים במדעי המוח ההתנהגותיים. פרוטוקול זה מציע מדריך שלב אחר שלב לתכנון והקמה של מערכות לייזר, ומספק פרוטוקול מלא לביצוע גירויים אופטוגנטיים מרובים ובו זמנית התואמים לרוב פרדיגמות הבדיקות ההתנהגותיות של מכרסמים.

בoptogenetic גירוי vivo של מערכת העצבים המרכזית מכרסם

אנו מתארים פרוטוקול לתיוג in vivo של נוירונים חושי ריח על ידי אלקטרופורציה ולאחר מכן סריקת לייזר קונפוקלית או מיקרוסקופ רב-פוטוני כדי להמחיש את המורפולוגיה העצבית והתפתחותה לאורך זמן.

מערכת חוש הריח כמודל לחקר דפוסי axonal צמיחה ומורפולוגיה In vivo

בסרטון הזה, אנו מתארים הליך להשתלת חדר הדמיה אופטי כרוני על חוט השדרה הגבי של עכבר חי. קאמרי, ההליך כירורגי, וההדמיה כרונית נבדקים והפגינו.

נוהל השתלה קאמרי בעמוד השדרה לאורך In vivo הדמיה של כבל עכבר השדרה

Ex vivo ERG יכול לשמש לתיעוד פעילות חשמלית של תאי רשתית ישירות מרשתית שלמה מבודדת של בעלי חיים או בני אדם. אנו מדגימים כאן כיצד ניתן להתאים מערכות ERG in vivo להקלטות ERG ex vivo על מנת לנתח את הפעילות החשמלית של תאי הרשתית.

בו זמנית<em&gt; Vivo לשעבר</em&gt; בדיקות פונקציונליות של שתי הרשתיות על ידי<em&gt; In vivo</emמערכת electroretinogram&gt;

למד מנגנוני פלישה של תאי גליובלסטומה במוח עובר אפרוח באמצעות שיטות in vivo ו-ex vivo. מחקר זה חושף את תפקיד L1CAM בהתפשטות תאי סרטן ומציע מודל נגיש לחקר סרטן המוח.

שימוש במוח עובר אפרוח כמודל לניתוחי In Vivo ו - Ex Vivo של התנהגות תאי גליובלסטומה אנושיים

גלה סרטונים נוספים