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画像データが得られた動物のすべてのプロトコルを動物愛護や国立がん研究所の利用委員会、国立衛生研究所の承認を得て行った。説明ビデオの資料に描かれているすべての動物プロトコルは、ブリティッシュ コロンビア大学動物の世話委員会によって承認されています。
1. 注入とプーマのモデルのための材料の腫瘍細胞の準備
注: ソリューションおよび細胞量 1 マウスの十分であります。以上のマウスの研究で使用される場合、必要に応じてスケール アップ。メディアのレシピは、表 1と表 2を参照してください。
- 中古 A メディア 37 oC の水のお風呂に 15 mL の円錐管に 5 mL を温めます。
- 1.2% 低融点アガロース ソリューション (滅菌水) ラボ電子レンジを使用してを溶かします。
- 溶融 agarose の 5 mL を 15 mL の円錐管に転送し、37 oC の水浴で保温します。37 oC と肺吸入工程の前に液体に溶かしたアガロースを確認します。
- 細胞培養グレード氷バケットに 1 X ペン/球菌を添加した PBS の事前チル 30 mL。
- 6 ウェル プレートの 1 つも前 B メディアの 1.5 mL でゼラチン スポンジを浸しなさい。スポンジは、肺のスライスのアンカーをサポートになります。
- OS 細胞が約 70-90% を確保する手術の日に合流。過剰合流またはメディアがオレンジから黄色のセルは通常を強調している、この時点での生存率を減少しているので、電池は使用しないでください。骨肉腫細胞株, MNNG、HOS、100 μ L のボリュームで 5 × 105 1 マウスの尾静脈に注入する使用されます。それに応じての高級以上のマウスを研究に使用する場合。
- 0.25% トリプシン-EDTA (3 mL T75 フラスコまたは 10 cm の培養皿で 2 mL) を使用して腫瘍細胞を収穫します。セルは、プレートから持ち上げて始めている、完全なメディアとトリプシン-EDTA を中和します。スピン ・ ダウン細胞と細胞培養グレード PBS で一度すすいでください。5 mL の PBS でペレットを再懸濁します。
- 細胞数を標準的な方法で実行します。細胞懸濁液の損失はしばしば針ドロー アップ中に発生し、インジェクションの試みが失敗したので、何が実際に必要なより多くの細胞懸濁液を確認することをお勧めします。
- 細胞の生存率を評価するために細胞懸濁液のサンプルでトリパン ブルー排除分析を実行します。セルは、90% の生存率を示す場合にのみ続行またはより高い。
- 100 μ L のボリュームで 5 x 10 の5セルを挿入します。この金額の 2 倍の過剰を準備するには、1 x 10 の6セルにスピンダウン [HBSS の 0.2 mL で再停止されます。
- 注射用マウスを準備している間氷バケットに細胞懸濁液を配置します。
2. 尾静脈注射および肺吸入
注: このセクション中のソリューションと細胞量 1 マウスの十分であります。以上のマウスの研究で使用される場合、必要に応じてスケール アップ。機器、材料および次の手順で使用される手術器械のリストは、表 3 表 4を参照してください。
- 雌マウス (年齢 6-8 週間) を 5 分間加熱ランプの下で彼らの尾静脈より目に見えて明らかにするために暖かい。マウスの K7M2 や K12 セル使用 Balb/c マウス;MG63.3、mg 63、MNNG、HOS 細胞、重症複合免疫不全マウスを使用します。
- 細胞懸濁液がチューブを優しく揺することによって均一であることを確認します。慎重に 1 mL 注射器針なしに細胞懸濁液を作成します。キャップ注射器、27 ゲージの針。針ベベル針のボリュームのマーキングと同じ側にあることを確認します。
- 落にマウスを置き、アルコール ワイプでテールを綿棒します。
- 尾静脈注射を行い、細胞懸濁液 100 μ L を注入に進みます。注入後 5 分は CO2チャンバーにマウスを置き、安楽死の標準操作手順 (概要、制度上のアニマル ・ ケア委員会) を開始します。プロシージャは気管に損傷を与えるので、安楽死の手段として頚部転位を使用しない必要があります。
- マウスを解剖すると、一度は、アガロース/A-メディア ソリューションのマウス肺の吸入の層流フードの準備を開始します。層流フード内滅菌パッドとワークエリアを設定します。このパッドには、滅菌器具、IV カテーテル、IV 延長セット、重力灌流装置 (補足図 1を参照) を配置します。
- 背 recumbancy にマウスを配置します。滅菌の小さなハサミで慎重に胸腔内を公開する胸骨を分析します。アガロース/A-メディア ソリューションに肺を吹き込むために使用されるので、肺がパンクしないように注意します。
- 胸骨を切り裂く場合両側に胸郭入口過去気管を解剖します。周囲の軟部組織を離れて解剖で気管を公開します。
- 20 ゲージ IV カテーテルと気管を cannulate します。緩く ● キャニュレイテッド気管の周り滅菌腸線縫合糸を使用して外科的結び目を作る。
- カテーテル気管から重力灌流装置の 10 mL の注射器に設定 IV 拡張を取り付けます。
- 1:1 の混合物に、予め温めておいた 37 oC agarose (5 mL)、A メディア (5 mL) を組み合わせます。アガロース/A-メディア液を重力灌流装置の 10 mL の注射器に注ぐ。アガロース/A-メディア ソリューションを有する肺のガス注入前、拡張セットの全体の長さはアガロース/A-メディア、これにより空気と肺試料の不注意な吸入を否定でプライミングされてことを確認します。
- 肺が完全に充満するまで肺アガロース/A-メディア ソリューションを入力します。
- 肺が完全に充満、カニューレを削除、気管を通じて agarase/A-メディア液漏れを防ぐために手術の結び目をしっかりと縛る。
- 胸腔内から抜く (気管、心臓及び肺) を分析に進みます。肺の表面に損傷を与えるやない穿刺に注意してください。
- 場所中古冷蔵 30 mL の PBS で (ない特定の向き) で抜く 1 X ペン/連鎖球菌性、添加でき、20 分間を固めるアガロース/A-メディア。
- 高級はさみやピンセット、図 1 aに示すように、肺 (3 mm × 1.5 mm) の小さな断片をカットを使用してください。小さい肺のスライスは、2.5 X 目的を使用して簡単にイメージすることができます。複数のスライスは、実験条件ごとグループごと通常 4-10 スライス カットできます。
注:, 各実験群 B メディアにあらかじめ浸して 2 × 2 cm ゼラチン スポンジを含む個別井戸 (6 ウェル プレート) に肺のスライスを配置します。ウェルあたりのメディアの量は 1.5 mL をする必要があります。2-3 日毎にメディアを変更します。創薬研究、メディア/薬物を変更する頻度は決定ユーザーです。
3 肺のスライスと解析広視野蛍光イメージング
注: 広視野蛍光イメージング、小さくスライス、カット (3 × 1.5 × 1 mm) 肺セクションを 2.5 × 対物を使用して 1 つのイメージに合わせるため。
広視野の蛍光顕微鏡画像の取得:
- 通常、0、3、7、14 日間投与後に肺のスライスが作成されます。生物学的なキャビネットの無菌環境で慎重に転送肺のスライス、ゼラチンから滅菌 35 mm のガラス底にスポンジ丸皿。余分な水分はミラーとして機能し、腫瘍細胞からの蛍光光を反映して、肺のスライスから余分な水分を軽くたたくように注意します。
- 図 1 aに示されている同様の方法で肺のスライスを配置します。各列には、異なる実験条件を表すと思います。ない、肺のクロスをピンセットで汚染に注意してください。70% エタノールでリンスし、別の実験群から肺のスライスの処理前に乾燥します。
- 撮像パラメーターの最適化 (すなわち。 ゲイン、オフセット、露出時間、ビニング) 蛍光腫瘍細胞と制御 (放置車両) の肺組織を背景と最高のコントラストを提供するグループです。制御グループから同じパラメーターを使用して、実験群をイメージします。Tiff 画像形式として保存します。
- スケールの参考のためには、同じ目的でマイクロメータのデジタル写真を撮る。
- 肺自己蛍光が変わるので撮像パラメーターする必要があります調整するコントロールの肺に各撮像セッション。1 つのセッションのため撮像パラメーター必ずしも最適の後続のイメージング セッション。
画像解析:
注: 次の画像処理手順は、ImageJ 1.51 h ソフトウェア パッケージ17で行われます。
- ImageJ (図 3 a) で画像ファイルを開きます。
- 背景を減算: プロセス > 引く背景 > ローリング ボール半径 (50 ピクセルで開始)、「光の背景」(図 3 b) オフにします。
- 画像を 8 ビットの形式に変換: 画像 > タイプ > 8 - ビット (図 3)。
- 単位をピクセルに設定: 画像 > Enter「ピクセル」単位の長さで「ピクセル幅」「ピクセルの高さ」、「ボクセルの深さ」1 を入力。後続の画像に適用する「グローバル」ボックスをを確認します。
- 多角形選択ツールを使用して、全体の肺のスライスの形をアウトラインし、総肺のスライスの領域 (ピクセル2) を決定します。この値は、肺の腫瘍パーセント負担の計算に使用されます。
- しきい値画像: イメージ > 調整 > しきい値 >"Default"と"B & W"を強調表示 > 腫瘍のセルの大部分を正確に強調表示するようなイメージのしきい値スライダーを使用します。「適用」を押すと、肺はすべて黒、蛍光の病変は白い黒と白のイメージになります (図 3 D)。2 回の「適用」を押すと、イメージのすべての蛍光灯の構造が黒い図形 (図 3E) で、今を反転します。
- 数と病変の形状の定量化:
分析 > 測定を設定 >「領域」を確認してください。他のすべてのボックスをオフにします。
粒子を分析 > サイズ (ピクセル2): 0-無限は ImageJ を列挙する図形の範囲を表します。0 日目車両画像の単一腫瘍細胞とみなされる最小の病変は経験的に判断します。データ セット内の残りの画像の下限値としてこの単一の腫瘍のセルの領域を使用します。本書で挙げた仕事のため 11 ピクセル2が下限値として設定されます。ビデオの例で提示いただき、24 ピクセル2が下限値として設定されます。「真円度」の範囲 0-1 のまま。設定することができます「表示」「何も」。また、「ショー」と「アウトライン」を選択すると、すべて形状アウトライン描画が生成されます。別のウィンドウにポップアップする測定の結果の表示] をチェックします。必要に応じて、チェック「マネージャーに追加」ボックスを持つすべての図形は、将来の参照用に保存できる ROI マネージャーに定量化が保存されます。OK を押すと、「結果」ウィンドウがポップアップすべての列挙された図形と面積 (図 3 f) を含みます。
- コピーして「結果」ウィンドウからデータをスプレッドシートに貼り付けます。Excel で合計数学関数を使用して、その特定の肺のスライスの転移巣のすべての領域の合計します。肺のスライスのパーセント肺腫瘍負荷を評価するために肺のスライスの面積によって病変の面積の合計を分割します。このパラメーターはまたとして知られている面積率 (A) 記述されているアンダーウッド18によってさらに。
肺腫瘍の負担 = 肺のスライスの転移巣エリア/総面積の合計
- コントロール グループおよびグループの残りの肺セクションの残りの部分の肺腫瘍負荷を計算します。0、3、7、14 日間 1 グループあたり平均肺腫瘍量をプロットします。進歩的な時点でプーマ モデルで成長している高低転移 OS 細胞の代表広視野蛍光写真 (図 4 a) のとおりです。パーセントの転移性腫瘍の負担で一定期間 (0 日目に正規化) フォールドの変更を示す線グラフを表示 (図 4 b)。
4 プーマ モデルの共焦点蛍光イメージング
注: 共焦点イメージングのためティッシュの処理は、前のセクションと同様以外大きい肺のスライスは、イメージを作成するより多くの Roi を許可する (完全な横断、1-2 mm 厚) がカットされます。
DAR4M 肺組織のラベル。
- 37 ° C で 45 分間 (HBSS) で DAR4M の 10 μμM の肺のスライスを浸すDAR4M は、肺の細胞内活性窒素種をラベル付けします。
- インキュベーションの 45 分後に、新鮮な HBSS と肺のスライスをすすいでください。
- 丸皿、共焦点顕微鏡の画像 35 mm のガラス底で肺のスライスを配置します。
- 図 5に示す例の画像撮像パラメーターの表 5のとおりです。
- 関心領域の Z スタックを取得します。ナイキスト ・ サンプリングの推奨の Z スライス厚を使用します。DAR4M ラベルの肺組織に緑色蛍光 OS セルを表示する 3 D スタックの代表的な映画は、映画 1と補足的な映画 1で提供されます。
例の共焦点画像を図 5に示すように、イメージング セッションをターミナルでした。生活に少ない光損傷があるので縦イメージングが必要な場合、2 光子または多光子の整った LSM 顕微鏡イメージングのための使用はお勧め組織19,20。
プーマ モデルで水戸 RFP 発現 mg 63 細胞のイメージング。
- ステップ 1 や水戸 RFP 作成を表現する mg 63 セルを用いた 2 でアウトラインとしてプーマ プロトコルを実行します。
- 丸皿、共焦点顕微鏡の画像 35 mm のガラス底で肺のスライスを配置します。
- 図 6に示す例の画像撮像パラメーターの表 6のとおりです。映画 2の補足の映画 2蛍光ミトコンドリアを提供の赤と緑の蛍光 OS 細胞を示す 3 D スタックの代表的な映画。