형광 유비퀴틴화 세포 주기 지표(FUCCI)와 이미지 분석 또는 유세포 분석을 사용하여 3D 스페로이드의 내부 G1 정지 및 외부 증식 영역에서 세포를 식별하고 분리하는 두 가지 상호 보완적인 방법을 설명합니다.
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형광 유비퀴틴화 세포 주기 지표(FUCCI)와 이미지 분석 또는 유세포 분석을 사용하여 3D 스페로이드의 내부 G1 정지 및 외부 증식 영역에서 세포를 식별하고 분리하는 두 가지 상호 보완적인 방법을 설명합니다.
3차원(3D) 종양 스페로이드는 기존의 2차원(2D) 세포 배양에 비해 생체 내 종양 미세환경의 보다 정확한 모델로 암 연구에 활용됩니다. 스페로이드 모델은 세포-세포 상호 작용, 저산소증 및 영양 결핍, 약물 침투의 영향을 모방할 수 있습니다. 이 모델의 한 가지 특징은 G1 정지 세포의 고리로 둘러싸인 괴사 코어의 발달이며, 스페로이드의 바깥 층에 증식하는 세포가 있습니다. 암 분야에서 흥미로운 것은 스페로이드의 다양한 영역이 약물 요법과 유전적 또는 환경적 조작에 어떻게 반응하는지입니다. 여기에서는 흑색종 스페로이드 내부의 위치와 관련하여 세포의 세포주기 상태를 특성화하기 위해 상용 소프트웨어를 사용한 세포 분석 및 이미지 분석과 함께 형광 유비퀴틴화 세포 주기 지표(FUCCI) 시스템의 사용에 대해 설명합니다. 이러한 방법은 시간이 지남에 따라 다양한 조건에서 종양 스페로이드의 다른 하위 영역에서 세포주기 상태, 유전자/단백질 발현 또는 세포 생존력의 변화를 추적하는 데 사용할 수 있습니다.
다세포 차원 타원체는 그러나 그들이 많은 고형암에 대한 체외 모델로 일반적인 사용에 온 것이 최근이다, 수십 년 동안 종양 모델로 알려져있다. 그들은 점점 복잡, 고가이며 시간 소모적 인 비보 모델에서와 간단한 저비용 차원 단층 모델 1-6 사이의 중간으로 높은 처리량 약물 발견 화면에 사용하고있다. 2D 문화 연구는 종종 생체 내에서 복제 할 수 없습니다. 많은 종류의 암의 회전 타원체 모델은 성장 특성, 약물 감수성, 약물 침투, 세포 - 세포 상호 작용, 고형 종양 6-11 생체 내에서 볼 산소 및 영양분과 괴사 현상의 제한된 유용성을 모방 할 수있다. 스페 로이드는 회전 타원체 (7)의 주변부 괴사 코어, 코어를 둘러싸는 대기 또는 G1 체포 영역 및 세포 증식을 개발한다. 이들 영역의 개발세포 밀도, 증식 속도 및 회전 타원체 (12)의 크기에 따라 달라질 수있다. 그러나, 이들 서로 다른 서브 - 지역에서 보이는 세포 이질성은 암 치료 용 저항 (13, 14)에 기여할 수 있음을 가정하고있다. 따라서, 이들 영역에서 세포를 분석하는 기능은 별도 이해 종양 약물 반응에 중요하다.
세포주기 (15)의 다른 단계에서 열화 Cdt1 및 geminin 형광 태그 - 녹색 (AG Azami 그린) - 형광 유비퀴틴 세포주기 표시기 (FUCCI) 시스템은 적색 (KO Kusabira 오렌지)에 기초한다. 따라서 세포 핵은 초 S 노란색, G1 빨간색과 S / G2 / M 단계에서 녹색 나타납니다. 우리는 여기에 두 개의 상보적인 방법을 기술 모두 셀 G1 체포 센터 혹은 외측 proliferatin에 상주하는지 여부를 결정하기 위해 이미징 소프트웨어 또는 분석 계측법 염료 확산 유동의 사용과 함께, 세포주기를 식별 FUCCI를 사용g 링과 회전 타원체의 에지로부터 각 셀의 거리. 또는 / 및 표적 치료의 존재하에 장시간 G1 체포에 남아있게하고, 재 수 이들 방법은 우리가 회전 타원체의 중심에 저산소 영역에서 그 흑색 종 세포를 보여 이전 공보, 개발되었다 보다 유리한 조건이 발생할 때 7 세포주기를 입력한다.
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1. FUCCI 형질 도입 및 세포 배양
2. 3D 회전 타원체의 형성 (로 이전 3,9 설명)
3. 회전 타원체 Vibratome 단면
4. 공 초점 이미지 인식
흐름 정렬 5. 헥스 염료 확산 분석
헥스 스테인드 FUCCI 타원체 6. 유동 세포 계측법 분석
FUCCI 회전 타원체 섹션 7. 이미지 분석
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종양 구 상체를 제조하는 몇 가지 방법이 프로토콜은 세포가 아가 또는 아가로 오스 3,7,9에 배양 비 - 부착 성장 법을 사용있다. (1) 한천 3 일후 C8161 흑색 타원체의 일례를 도시한다. C8161의 타원체 (500)의 직경이 일반 크기의 타원체 형성 - 600 μm의 후 3 일 (= 565, SD = 19, N = 3을 의미). 타원체를 형성 할 다른 흑색 종 세포 라인은 다음과 같습니다 : WM793는, WM983C는, WM983B는, WM164는, 1205lu (이 셀 라인을 형성 타원체가 불규칙하고 19 밀도가 낮은 있습니다).
3D 타원체 모델 내의 개별 세포의 세포주기를 시각화하기 위해서, C8161 흑색 종 세포 FUCCI 시스템 7,15 형질 도입 하였다. 때문에 타원체의 큰 크기 (최대 아가로 오스 3 일 후에 직경 1mm 및 C8...
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반 - 자동화 영상 분석은 내측 회전 타원체 G1 구속 영역을 식별하고, 외층 증식. 이 방법은 광학 부재를 이용하여 실시간 회전 타원체에 사용할 수도 있고, 고정 된 회전 타원체 부분에서, 서로 다른 영역에서의 세포주기하지만 (면역 통해) 마커의 발현, 세포 사멸 또는 세포 형태뿐만 아니라 변화를 식별하기. 다른 구형 영역 내의 세포 운동성은 정량화 될 수있다 - 셀 추적 이미지 분석 단계와 함께 라이브 촛점 시간 경과 화상이 추가되는 경우. 이미지 분석에 중요한 높은 품질의 Z- 조각 공 초점 이미지가 더 높은 해상도의 이미지는 세포보다 쉽게 식별 할 수 있도록, 얻을 수 있다는 것입니다. 이미지 분석 한 제한은 핵이 너무 조밀 경우 제대로 모든 셀을 찾을 수 없다는 점, 또는 적색 및 녹색 강도가 너무 많은 편차가 존재하는 경우. (초기 G1)에 FUCCI 음성 세포,이 이미지 분석 방법 만 빨간색 (G1)에서 발견 할 수없는노란색 (초 S 상)과 녹색 (S / G2 / M). 여기에 설명 된 이미지 기반의 분석 방법...
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PerkinElmer는 출판 비용을 기부했습니다.
기술 지원을 해주신 Ms. Danae Sharp와 Ms. Sheena Daignault에게 감사드립니다. FUCCI 구조를 제공해 주신 일본 와코시 RIKEN의 Atsushi Miyawaki 박사님께, 뛰어난 기술 지원을 제공해 주신 Centenary Institute의 Imaging and Flow Cytometry Facility에 세포주를 제공해 주신 필라델피아 Wistar Institute의 Meenhard Herlyn 박사님과 Patricia Brafford 씨께 감사드립니다. Volocity 소프트웨어 기술 지원에 대해 Chris Johnson 씨와 Andrew Barlow 박사에게 감사드립니다. N.K.H.는 호주 흑색종 및 피부암 연구소(Melanoma and Skin Cancer Research Institute)의 카메론 펠로우(Cameron Fellow)입니다. K.A.B.는 뉴사우스웨일즈 암 연구소(Cancer Institute New South Wales)의 펠로우입니다(13/ECF/1-39). W.W.는 뉴사우스웨일즈 암 연구소(Cancer Institute New South Wales)의 펠로우입니다(11/CDF/3-39). 이 작업은 프로젝트 보조금 RG 09-08 및 RG 13-06(뉴사우스웨일즈 암 위원회), 570778 및 1051996(우선 순위 기반 협력 암 연구 계획/암 오스트레일리아/큐어 암 오스트레일리아 재단), 08/RFG/1-27(뉴사우스웨일즈 암 연구소) 및 APP1003637 및 APP1084893(국립 보건 및 의료 연구 위원회)의 지원을 받았습니다.
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| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| Hoechst 33342 | Life Technologies | H3570 | |
| 아가로스 저융점 | Life Technologies | 16520-050 | |
| 고귀한 아가르 분할용 | Sigma | A5431 | 페로이드 제작 |
| 용 아가로스 | Fisher Scientific | BP1356-100 | 스페로이드 제조용 |
| 0.05% 트립신/EDTA | Life Technologies | 25300-054 | |
| HBSS | Life Technologies | 14175-103 | |
| 10% 포르말린 | Sigma | HT5014-1CS | 주의 : 유해하고 부식성이 있습니다. 개인 보호 장비를 사용하십시오, 하십시오 숨을 쉬지 않습니다 (연기 찬장에서 열려). |
| IR Life | Technologies | L10119 | |
| vibratome | Technical Products International, Inc | ||
| 쿨쳐 컵 | Thermo-Fisher Scientific | SIE936 | 스페로이드 혈구계 절편용 금형 |
| Sigma | Z359629 | ||
| 96-well 조직 배양 플레이트 | Invitro | FAL353072 | |
| 콜라겐분해 | 시그마 | C5138 | |
| 컨 포칼 현미경 | Leica | TCS SP5 | |
| 유세포 분석기 | Becton Dickinson | LSRFortessa | |
| volocity | PerkinElmer | 이미징 소프트웨어 | |
| flowjo | Tree Star | 유세포 분석 소프트웨어 | |
| 진공 그리스 | 시그마 | Z273554 | |
| 마운팅 미디어 | 벡터 Laboratories | H1000 | |
| FUCCI (commercial constructs) | Life Technologies | P36238 | Transient transfection only |
| Cell strainer 70 μ m | In Vitro | FAL352350 | |
| 둥근 바닥 5ml 튜브 (멸균) | In Vitro | FAL352003 | |
| 둥근 바닥 5ml 튜브 (비 멸균) | In Vitro | FAL352008 |
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