이 기사의 목적은 폐 전이 분석 결과 (푸 마)에 대 한 프로토콜에 대 한 자세한 설명을 제공 하는 것입니다. 이 모델 widefield 형광 또는 confocal 레이저 스캐닝 현미경을 사용 하 여 폐 조직에서 전이성 osteosarcoma (OS) 세포 성장 연구에 연구를 허용 합니다.
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이 기사의 목적은 폐 전이 분석 결과 (푸 마)에 대 한 프로토콜에 대 한 자세한 설명을 제공 하는 것입니다. 이 모델 widefield 형광 또는 confocal 레이저 스캐닝 현미경을 사용 하 여 폐 조직에서 전이성 osteosarcoma (OS) 세포 성장 연구에 연구를 허용 합니다.
폐 전이 분석 결과 (푸 마) 이며 폐 explant 비보 전 폐쇄 셀 문화 시스템 형광 현미경 검사 법에 의해 폐 식민 osteosarcoma (OS)에서 생물학을 공부 하는 연구원입니다. 이 문서는 프로토콜에 대 한 자세한 설명을 제공 하 고 전이성 성장 widefield 또는 공초점 형광 현미경 플랫폼을 사용 하 여 이미지 데이터를 얻는 예에 설명 합니다. 푸 마 모델의 유연성 허용 연구원 폐 microenvironment에서 운영 체제 셀의 성장 뿐만 아니라 공부 뿐만 아니라 시간이 지남에 안티 전이성 치료제의 효과 평가 합니다. Confocal 현미경 검사 법은 폐 실질과 OS 세포 상호 작용의 전례 없는, 고해상도 이미징에 대 한 수 있습니다. 또한, 푸 마 모델은 형광 염료 나 형광 단백질 유전자 기자와 함께, 연구팀은 폐 microenvironment, 세포 및 subcellular 구조, 유전자 기능 및 전이성 OS 셀에 발기인 활동 공부할 수 있습니다. 푸 마 모델 다리 연구자 새로운 전이 생물학 발견 하 고 새로운 안티 전이성, 타겟 요법의 활동을 평가에 대 한 새로운 도구를 제공 합니다.
전이성 osteosarcoma (OS)와 소아 환자에 대 한 향상 된 결과 여전히 중요 한 충족된 임상 필요 1남아 있습니다. 이 새로운 분자로-타겟 요법 개발의 중요성을 밑줄. 대상 종양 세포 증식 하지 전이성 질병, 그리고 이렇게 새로운 전략을 치료에 효과가 입증 된 기존의 chemotherapeutics 2전이성 과정 자체를 타겟으로 해야 합니다. 현재 문서에서는 상대적으로 새로운 유형의 비보 전 폐 전이 모델, 폐 전이 분석 결과 (푸 마) 멘도사와 동료3, 새로운 발견에 유용한 도구를 제공 하 여 개발의 실용적인 측면을 설명 합니다. OS 4,5에서 폐 전이 진행에서 분자 드라이버. 그러나 계속 하기 전에, 그것은 간단히, 전이의 몇 가지 현재 모델에 따라 터치 것 하 고 어떻게 푸 마 모델은 기존의 시험관에 비해 여러 이점을 제공 분석 실험.
전이 공부 하는 데 사용 하는 가장 실험적인 모델 특정 단계 또는 전이성 캐스케이드의 여러 단계를 정리 하는 생체 외에서 그리고 vivo에서 시스템의 구성. 이러한 단계를 포함: 1) 종양 세포 주변 혈관 (혈액 또는 임 파 액) 및 교통 순환, 내 기본 종양, 2) intravasation에서 마이그레이션 3) 보조 사이트, 4) 넘쳐 흐름 및 보조 사이트, 5) 형성에 생존에서 체포 micrometastases, 및 6)의 vascularized 전이 (그림 1)로 성장. 전이의 생체 외에서 모델 2 차원 (2D) 마이그레이션을 포함할 수 있으며 3 차원 (3D) Matrigel 침공 분석 실험에서 검토는 자세히 다른 곳 6. Vivo에서 모델에 대 한 두 가지 일반적으로 사용 되 모델 시스템 포함: 1) 자발적 전이 모델 은 종양 세포가 저절로 전이성 세포 나 지방 종양을 형성 하는 특정 조직 유형으로 주입 하는 orthotopically 먼 사이트; 2) 실험 전이 모델 은 종양 세포는 혈관 상류의 대상 기관에 주사 된다. 예를 들어 한 꼬리 정 맥 주입의 종양 세포 개발 폐 전이5,,78. 다른 실험적인 전이 모델 비장 또는 간 전이9,10의 개발에 결과 mesenteric 정 맥으로 종양 세포의 주입을 포함 됩니다. 이러한 비보에 모델의 실용적인 고려 사항 웰 치 11자세히 설명 되어 있습니다. 또 다른 vivo 모델 소아 sarcomas에 전이 공부 하는 데 사용 로컬 종양 형성 및 자연 스러운 전이 폐 12,13에 귀착되는 신장 신장 subcapsular 종양 이식 모델이입니다. Intravital videomicroscopy 수 같은 더 기술적으로 까다로운 기술을 직접 시각화에 전이성 암 세포와 전이성 사이트의 microvasculature 간의 실시간, 상호 작용 (예. 폐 또는 간) 맥도날드14에 의해 설명 된 대로 및 Entenberg15또는 김 16에 의해 설명 된 대로 chorioallantoic 막에 암 셀 넘쳐 흐름.
푸 마 모델은 폐 조직 explant 비보, ex , 닫힌된 문화 시스템 어디 형광 종양 세포의 성장을 관찰 될 수 있다 경도 형광 현미경 검사 법을 통해 한 달의 기간 동안 ( 그림 2A참조). 이 모델이 전이성 캐스케이드에서 폐 식민 (3 ~ 5 단계)의 초기 단계. 기존의 체 외에 모델을 통해 푸 마 모델의 주요 장점은: 1)에 경도 측정 폐 microenvironment 의 많은 기능을 유지 하는 3D microenvironment에 전이성 암 세포 성장 하는 기회 제공 vivo 3; 2) 푸 마 수 후보 유전자 또는 약물 치료의 최저 3D 폐 microenvironment;의 맥락에서 안티 전이성 활동을가지고 있는지를 평가 하는 연구원 3) 푸 마 모델은 유연한 형광 현미경 검사 법 (그림 2B)와 같은 플랫폼 widefield 형광 현미경 검사 법 또는 레이저 스캔 confocal 현미경 검사 법의 많은 유형으로, 각각의 예제 그림 2C & D에 표시 됩니다. 각각. 이 문서는 푸 마 모델의 향상 된 녹색 형광 단백질 (eGFP) 전이성 성장에 경도 이미징 데이터를 얻기 위해 사용 하는 방법을 설명 합니다-표현, 인간의 높고 낮은 전이성 다리 셀 (MNNG와 호 셀, 각각)를 사용 하 여 낮은 확대 widefield의 형광 형광 성 염료는 폐 실질, 레이블 및 레이블 운영 체제에서 미토 콘 드리 아 유전자 기자 confocal 레이저 스캐닝 현미경 검사 법을 사용 하는 푸 마 모델에 셀 레드-형광 단백질 이미징의 예 또한 토론 된다.
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영상 데이터를 가져온 모든 동물 프로토콜 승인 동물 관리 및 사용 위원회 국립 암 연구소, 국립 보건원의 수행 했다. 모든 동물 프로토콜 설명 및 비디오 문서에서 브리티시 컬럼비아의 대학 동물 관리 위원회에 의해 승인 되었습니다가지고.
1. 종양 세포 주입 및 푸 마 모델에 대 한 자료 준비
참고: 솔루션 및 셀의 양을 1 마우스에 대 한 충분 한 될 것입니다. 더 많은 생쥐 연구에 사용 되는 경우 필요에 따라 규모. 미디어 요리법을 표 1 과 표 2를 참조 하십시오.
2. 꼬리 정 맥 주입 및 폐 Insufflation
참고: 솔루션 및이이 섹션에 있는 셀 1 마우스에 대 한 충분 한 될 것입니다. 더 많은 생쥐 연구에 사용 되는 경우 필요에 따라 규모. 장비, 자료 및 다음 단계에서 사용 되는 수술 도구 목록에 대 한 표 3 및 표 4를 참조 하십시오.
3. Widefield 형광 이미징 폐 슬라이스 및 분석의
참고: widefield 형광에 대 한 이미징, 작은 조각 폐 섹션 2.5 X 목표를 사용 하 여 1 이미지에 맞추기 위해 (1.5 m m x 1 m m x 3)를 절단 됩니다.
Widefield 형광 현미경에서 이미지 수집:
이미지 분석:
참고: 다음 이미지 처리 단계 ImageJ 1.51 h 소프트웨어 패키지 17할 수 있습니다.
4. 푸 마 모델의 confocal 형광 이미징
참고: confocal 이미징, 조직 처리가 비슷합니다 그 이전 섹션에서 제외 하 고는 큰 폐 슬라이스 이미지 수를 더 ROIs 있도록 (완전 한 횡 근 섹션, 1-2 m m 두께) 잘립니다.
DAR4M와 폐 실질의 라벨:
그림 5에 표시 된 예제에서는 confocal 이미지 이미징 세션 터미널 이었다. 경도 화상 진 찰이 필요한 경우 2 광자 또는 다 광자 갖춘된 confocal LSM 현미경 이미징의 사용 때문에 생활에 더 적은 photodamage 좋습니다 조직19,20.
푸 마 모델에서 미토 RFP 표현 MG63 세포 이미징:
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낮은 확대 widefield 형광 현미경 검사 법
푸 마 폐 조각의 widefield 형광 현미경, 대표 이미지와 부 량 데이터 그림 2C및 그림 4A 와 B에 표시 됩니다. 높고 낮은 전이성 세포 라인에 대 한 전이성 경향은 시각적으로 명백한 진보적인 시간 포인트. 호 셀 전혀 성장할 수 없다 반면 MNNG 세포 폐 조직 식민지 화 효율적으로 수 있습니다. 이미지 분석, 그림 4B의 그래프와 같이 시간이 지남에 성장 평가를 양적 데이터를 얻을 수 있습니다. 낮은 확대율 (2.5 X)에서 획득 한 이미지에 전체 폐 슬라이스를 캡처...
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다음 기술 문서에서는 운영 체제에서 폐 식민지 공부에서 푸 마 모델의 몇 가지 실용적인 측면을 설명 합니다. 어디 연구 해야 합니다 여분의 처리 프로토콜에 몇 가지 중요 한 단계는 다음과 같습니다.
a) cannulation 기도 의입니다. 기도 주변 근육 및 결합 조직 해 부 동안 쉽게 손상 될 수 있습니다. 또한, 카 테 터의 바늘 기도 통해 쉽게 밀어 수 있습니다. 바늘의 경사는 캐 뉼 러를 삽입 하는 경우 기도 입력 하는 방법에 세심 한 관심을 지불 합니다.
b) puncturing 또는 폐의 표면에 손상을 입히기. 폐는 쉽게 구멍이 나 흉 골을 제거 하 고 흉 노출 동안가 위를 해 부 손상 될 수 있습니다. 가슴 구멍에서 당기기에 밖으로 해 부 할 때 주의 해야 합니다. Puncturing 또는 폐의 표면에 손상을 입히기를 발생 합니다 미디어 밖으로 누출 agarose/A는-액체는 폐의 공기를 빼는 것입니다.
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저자는 공개 없다.
우리는 박사 Arnulfo 멘도사 푸 마 기술에서 훈련을 제공 감사 하 고 싶습니다. 또한, 우리는이 연구의 과정에서 그들의 현미경의 사용을 제공 하기 위한 박사 Chand Khanna, 수잔이 필드 (NCI/NIH), 그리고 샘 Aparicio (기원전 암 기구)를 인정 하 고 싶습니다. 이 연구는 건강의 국가 학회, 소아 종양학 분기 암 연구 센터의 교내 연구 프로그램에 의해 (부분적으로) 지원 되었다. M.M.L.는 국립 연구소 건강 교내 방문 동료 프로그램의 (수상 15335)에 의해 지원 되었다 그리고 현재 전이 연구에서 조 앤 파커 친교에 의해 지원 됩니다. P.H.S.는 브리티시 컬럼비아 암 재단에 의해 지원 됩니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 표 2 | |||
| A-media, B-media, and complete media용 세포 배양 시약 | |||
| MNNG-HOS | ATCC | CRL-1547 | 고전이성 OS 세포주 |
| HOS | ATCC | CRL-1543 | 전이가 심한 OS 세포주 |
| MG63.3 | Amy LeBlanc Laboratory(NCI) | N/A | 고전이성 OS 세포주 |
| MG63 | ATCC | CRL-1427 | 전이가 잘 되지 않는 OS 세포주 |
| 10X M199 배지 | Thermofisher | 11825015 | A-배지 및 B-배지용 기본 배지 |
| 증류수(멸균) | Thermofisher | 15230-147 | A-배지 및 A-배지의 구성 요소 & B-미디어 |
| 7.5% 중탄산나트륨 용액 | Thermofisher | 25080094 | A-미디어 구성 요소 & B 매체 |
| Hydrocortizone | 시그마 Alrich | H6909 | A 매체의 분대 & B-미디어 |
| 레티놀 아세테이트-수용성 | 시그마-알리치 | R0635-5MG | A-미디어 구성 요소 & B-배지 |
| 페니실린/스트렙토마이신 10X 농축(10000 U/ml) 용액 | Thermofisher | 15140122 | A-배지 및 성분 B-미디어, 완전한 미디어. |
| 둔감한 인슐린 해결책 (10mg/ml) | Sigma-Alrich | I0516-5ML | 성분 & B-media |
| DMEM, 고포도 | Thermofisher | 11965092 | Complete Media |
| L-Glutamine (200 mM) | Thermofisher | 25030081 | Complete Media |
| Fetal bovine Serum | Thermofisher | 16000044 | Complete Media |
| Dulbecco' 구성 요소 s Phosphate Buffered Saline | Thermofisher | 14190144 | 세포 배양에 사용됩니다. |
| 행크' s 완충염 용액, 칼슘 없음, 마그네슘 없음, 페놀 레드 | Thermofisher | 14175095 | 전 세포 펠릿을 재현탁하는 데 사용됩니다 |
| . | |||
| DAR4M | Enzo | ALX-620-069-M001 | 폐 실질을 표시하는 데 사용됩니다. |
| Name | Company | 카탈로그 번호 | Comments |
| Table 3 | |||
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| Zeiss 710 Confocal | LSM Zeiss | N/A | Upright LSM Confocal 현미경 |
| Zeiss 780 컨포칼 LSM | Zeiss | N/A | 도립 LSM 컨포칼 현미경 |
| SCID 마우스 | Charles River | N/A | NOD. CB17-Prkdcscid/NcrCrl, 여성, 6-8주 |
| GelFoam | Harvard Apparatus | 59-9863 | 폐 조직 절편을 지지하는 데 사용됩니다. |
| SeaPlaque Agarose | Lonza | 50100 | 폐 팽창 중에 사용됩니다. |
| 27 게이지 바늘이 있는 1ml 주사기 | Fisherscientific | 14-826-87 | 꼬리 정맥 주사에 사용됩니다. |
| 10ml 주사기 | BD | 309604 | 폐의 흡입에 사용됩니다. |
| 20 게이지 카테터 | Terumo | SR-OX2032CA | 폐의 흡입 중에 사용됩니다. |
| Abbott IV 확장 세트(30", 멸균) | Medisca | 8342 | 폐 흡입 시 사용. |
| 알코올 면봉 | BD | 326895 | 주사 전 꼬리 정맥 닦기 무 |
| 균 수술 장갑 | Fisherscientific | 크기에 따라 다름 | 마우스 폐의 셉틱 핸드링 |
| 30cm 눈금자 | 스테이플 | 폐의 흡입에 사용됩니다. | |
| ruler Pipette.com HS29022A 대한 지지대 | 폐의 흡입에 사용됩니다. | ||
| 35mm 유리 바닥 배양 접시 | Ibidi | 81158 | 폐 슬라이스 이미징 시 사용 |
| 방수 수분 장벽이 있는 흡수성 언더패드 | VWR | 56617-014 | 생물학적 후드의 멸균 작업 영역을 라이닝하는 데 사용됩니다. |
| Catgut Plain Absorbable Suture | Braun | N/A | 캐뉼레이트 기관을 묶는 데 사용됩니다. |
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| Micro Dissecting Scissors 3.5" 스트레이트 샤프/샤프 | Roboz | RS-5910 | 폐 단면 절단용 |
| 4" (10cm) 긴 톱니 모양 직선 매우 섬세한 0.5mm 팁 | Roboz | RS-5132 | 폐 단면을 조작/유지하기 위해. |
| 4인치 (10cm) 긴 톱니 모양의 약간의 곡선 0.8mm 팁 | Roboz | RS5135 | 폐 단면을 조작/유지하기 위해. |
| 엄지 드레싱 겸자; 톱니 모양의; 민감한; 4.5" 길이; 1.3mm 팁 너비 | Roboz | RS-8120 | 일반 해부용. |
| 엄지 드레싱 집게 4.5" 톱니 모양 2.2mm 팁 너비 | Roboz | RS-8100 | 일반 해부용. |
| 초미세 마이크로 해부 가위 3.5" 스트레이트 샤프/샤프, 20mm 블레이드 | Roboz | RS-5880 | 일반 해부용. |
| 냅 가위; 곧장; 날카롭고 무딘; 27mm 블레이드 길이; 4" 전체 길이 | Roboz | RS-5960 | 일반 해부용. |
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