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Articolo metodologico

Studiare i normali effetti di radiazione dei tessuti utilizzando idrogel a matrice extracellulare

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DOI:

10.3791/59304

24 luglio 2019

In questo articolo

Sommario

Questo protocollo presenta un metodo per la decellularizzazione e la successiva formazione di idrogel di cuscinetti di grasso mammari a seguito di irradiazione ex vivo.

Abstract

La radiazione è una terapia per pazienti con carcinoma mammario triplo negativo. L'effetto della radiazione sulla matrice extracellulare (ECM) del tessuto mammario sano e il suo ruolo nella ricorrenza locale nel sito tumorale primario sono sconosciuti. Qui presentiamo un metodo per la decellularizzazione, la linfafazione e la fabbricazione di idrogel ECM derivati da cuscinetti di grasso mammari murno. I risultati sono presentati sull'efficacia del processo di decellularizzazione e sono stati valutati i parametri reologici. Le cellule del cancro al seno etichettate GFP e luciferasi incapsulate negli idrogel hanno dimostrato un aumento della proliferazione degli idrogel irradiati. Infine, la colorazione coniugata phalloidin è stata impiegata per visualizzare l'organizzazione del citoscheletro delle cellule tumorali incapsulate. Il nostro obiettivo è quello di presentare un metodo per la fabbricazione di idrogel per lo studio in vitro che imitano l'ambiente del tessuto mammario in vivo e la sua risposta alle radiazioni al fine di studiare il comportamento delle cellule tumorali.

Introduzione

Il cancro è caratterizzato da un'eccessiva proliferazione di cellule che possono eludere l'apoptosi e anche metastasi a siti distanti1. Il cancro al seno è una delle forme più comuni tra le femmine negli Stati Uniti, con una stima di 266.000 nuovi casi e 40.000 decessi nel 20182. Un sottotipo particolarmente aggressivo e difficile da trattare è il cancro al seno triplo negativo (TNBC), che manca di recettore estrogeno (ER), recettore progesterone (PR), e fattore di crescita epidermica umana (HER2). La radioterapia è comunemente usata nel cancro al seno per eliminare le cellule tumorali residue dopo la lumpectomia, ma olt....

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Protocollo

Gli studi sugli animali sono stati effettuati in conformità con le linee guida istituzionali e i protocolli approvati dal Vanderbilt Institutional Animal Care and Use Committee.

1. Preparazione ed irradiazione ex vivo di MFP

  1. Sacrificare i topi atimici Nu/Nu (8-10 settimane) usando l'asfissia di CO2 seguita dalla lussazione cervicale.
  2. Pulire la pelle con 70% di etanolo.
  3. Raccogliere pastiglie di grasso mammaria (MFP) da topi sacrificati utilizzando forbici pre-sterilizzate e pinze in un tubo conico da 15 mL contenente supporti RPMI completi (RPMI integrati con 1% penicillina-streptomicina e 10% siero b....

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Risultati

Le Unità multifunzione sono state decellularizzate in seguito all'irradiazione mediante la procedura illustrata nella figura 1A. Vengono mostrati i PFP pre-decellularizzazione (Figura 1B) e post-decellularizzazione (Figura 1C). La decellularizzazione è stata confermata utilizzando la colorazione ematossilia ed eosina (H & E) e 1-([4-(Xylylazo)xylyl]-2-naphthol colorazione è stato utilizzato per valutare il contenuto lipidico (.......

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Discussione

Questo metodo di formazione di idrogel dipende in gran parte dalla quantità di tessuto iniziale. Gli MFP Murine sono piccoli e il processo di decellularizzazione comporta una significativa riduzione del materiale (Tabella1). Il processo può essere ripetuto con più MFP per aumentare la resa finale. La fresatura è un altro passo importante che può portare alla perdita di materiale. Altri hanno dimostrato successo con un mulino criogenico, ma questo protocollo si basa sulla fresatura tramite un mortaio port.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Gli autori ringraziano la dott.ssa Laura L. Bronsart per aver fornito le cellule GFP e luciferase-4T1, il Dr. Edward L. LaGory per un consiglio su 1-((4-(Xylylazo)xylyl]azo)-2-naphthol che staina, il Dr. Craig L. Duvall per IVIS e lyophilizer use, e Dr. Scott A. usare. Questa ricerca è stata sostenuta finanziariamente da NIH grant #R00CA201304.

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
10% Formalina tamponata neutra, cubo con rubinettoVWR16004-128-2-metilbutano
Alfa Aesar19387-AR
2000ex ReometroTA Instruments10D4335reometro
Albumina sierica bovinaSigma-AldrichA1933-25G-calceina
acetossimetile (calceina AM)Molecular Probes, Inc.C1430-D-luciferina
Lucciola, sale di potassioBiosynth Chimica & BiologiaL-8820(S)-4,5-Diidro-2-(6-idrossi-2-benzotiazolil)-4-tiazolecarbossilico sale di potassio
DPX Mountant per istologiaSigma-Aldrich06522-500ML-Soluzione
salina tamponata con fosfato di DulbeccoGibco
14040133-Eosin-Y con PhloxineRichard-Allan Scientific71304eosina
etidio omodimeroSonde molecolari, Inc.E1169omodimero di etidio-1 (EthD-1)
Siero fetale bovinoSigma-AldrichF0926-500ML-Fisher
Healthcare Tissue-Plus O.C.T. CompoundFisher Scientific23-730-571terreno di inclusione del criostato
Fluoromount-GSouthernBiotech0100-01terreno di montaggio a base acquosa
FreeZone 4.5Labconco7751020liofilizzatore
Hoechst 33342 Soluzione (20 mM)Thermo Scientific62249colorante fluorescente blu
Acido cloridricoSigma-Aldrich258148-500ML-IVIS
Lumina IIIPerkinElmerCLS136334sistema di imaging a bioluminescenza
Kimtech Science KimwipesKimberly Clarksalviette
delicate per attivitàn-propanolo (senza perossido/sequenziamento), Fisher BioReagentsFisher ScientificBP1130-500-Oil
Red OSigma-AldrichO0625-25G1-([4-(Xylylazo)xilyl]azo)-2-naphthol
OPS Diagnostics CryoGrinderOPS Diagnostics, LLCCG-08-02-PBS
(10X), pH 7.4Quality Biological, Inc.119-069-151Soluzione salina tamponata con fosfato
Penicillina-StreptomicinaGibco15140-122-Pepsina
dalla mucosa gastrica suinaSigma-AldrichP6887-5Gpepsina
Acido peraceticoSigma-Aldrich77240-100ML-Phalloidin-iFluor
594 Reagente (ab176757)abcamab176757coniugato
alla falloidinaGlicole propilenicoSigma-AldrichW294004-1KG-K-Richard-Allan
Scientific Signature Series Reagente azzurranteRichard-Allan Scientific7301L
Scientific Signature Series Ematossilina 7211Richard-Allan Scientific7211-RPMI
Medium 1640Gibco11875-093-Sodio
desossicolato, 98%Frontier ScientificJK559522acido desossicolico
saccarosioSigma-AldrichS5016-Triton
x-100Sigma-AldrichX100-100ML<em>t-ottilfenossipolietossietanolo
tripsina-EDTA (0,25%), rosso fenoloGibco25200-056-Whatman
carta da filtro qualitativa, grado 4Whatman1004-110carta da filtro qualitativa grado 4
xileni (Certificata ACS), Fisher ChemicalFisher ScientificX5-4-
Richard-Allan

Riferimenti

  1. Hanahan, D., Weinberg, R. A. The hallmarks of cancer. Cell. 100 (1), 57-70 (2000).
  2. Siegel, R. L., Miller, K. D., Jemal, A. Cancer statistics, 2018. CA: A Cancer Journal for Clinicians. 68 (1), 7-30 (2018).
  3. Lowery, A. J., Kell, M. R., Glynn, R. W., Kerin, M. J., Sweeney, K. J.

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Ristampe e permessi

Tag

Processo di decellularizzazionecuscinetto adiposo mammario murinofabbricazione di idrogelpropriet reologichesaggio di proliferazione cellularecolorazione con coniugato di falloidinamicroscopia a fluorescenzamicroscopia elettronica a scansione