종양 세포 침입 분석: 상피-중간엽 세포 상호 작용을 평가하기 위한 3D 체외 네이티브 매트릭스 기반 방법

- 분석을 시작하기 위해 먼저 아스코르브산이 보충된 섬유아세포 현탁액을 웰 플레이트에 피펫팅하고 배양합니다. 아스코르브산은 섬유아세포 증식을 증가시킵니다. 또한 천연 ECM 성분의 분비를 자극하여 증식하는 세포를 두꺼운 세포외 기질에 내장합니다.

플레이트 표면에서 매트릭스를 부드럽게 분리하고 매체에 떠 있게 합니다. 기질은 더 많은 기질 증착 및 리모델링으로 수축하고 두꺼워져 천연 진피와 유사한 조직을 생성합니다. 다공성 메쉬에 매트릭스를 펼칩니다. 다음으로, 상피암 세포를 기질 위에 파종하고 세포가 정착하여 부착될 수 있도록 배양합니다.

어셈블리를 접시에 미리 조립된 메쉬 플랫폼으로 옮깁니다. 매트릭스의 맨 아래 층을 보완하는 매체를 추가하여 위의 세포에 대한 공기-액체 계면을 생성합니다. 배양 중에 계면은 종양 세포의 증식과 분화를 촉진합니다. 세포는 또한 ECM을 분해하는 프로테아제를 분비하여 기질로의 이동 및 침입을 용이하게 합니다.

다음 프로토콜에서는 원발성 기질 섬유아세포에서 유래한 네이티브 매트릭스에서 피부 편평 세포 암종 세포를 사용하는 침습 분석을 시연합니다.

- 갓 준비된 L-아스코르브산 2-인산염이 보충된 섬유아세포 배지의 6-웰 플레이트에 웰당 200,000개의 섬유아세포를 파종하는 것으로 시작합니다. 2-3일마다 2-5ml의 신선한 배지를 세포에 재공급합니다. 육안으로 볼 수 있는 세포외 기질에 내장된 두꺼운 세포층이 6주가 지나면 형성됩니다. 사용된 세포에 따라 보이는 기질은 조만간 형성될 수 있으며 여기에서 볼 수 있듯이 접시에서 분리되기 시작할 수 있습니다.

조직 배양 플레이트에서 이 층을 분리하려면 1ml 마이크로피펫 팁으로 매트릭스의 둘레를 부드럽게 긁어낸 다음 매트릭스의 가장자리를 웰 중앙으로 밉니다. 세포와 네이티브 매트릭스는 플레이트 표면에서 쉽게 분리되어야 하며 이제 매체에 떠 있어야 합니다.

네이티브 매트릭스를 미디어 내에서 펼쳐서 그 자체로 접히지 않도록 합니다. 기본 매트릭스를 5일 동안 띄우고 리모델링하고 2-3일마다 미디어를 계속 교체합니다. 인장 강도와 고유 리모델링으로 인해 매트릭스는 급격히 수축하고 더 작지만 더 두꺼운 네이티브 매트릭스로 축소되어 침입 분석에 사용할 준비가 됩니다.

침입 분석의 경우, 먼저 뭉툭한 집게를 사용하여 네이티브 매트릭스를 나일론 그물로 부드럽게 옮깁니다. 그물에 닿으면 1ml 마이크로피펫 팁과 뭉툭한 집게를 사용하여 매트릭스를 가능한 한 평평하게 놓도록 부드럽게 펴십시오. 다음으로, 매트릭스당 하나의 멸균 클론 실린더의 한쪽 끝에 소량의 바셀린을 바르십시오. 그런 다음 바셀린 쪽이 아래를 향하게 하여 실린더를 기본 매트릭스에 배치하여 네이티브 매트릭스와 클론 고리 사이를 단단히 밀봉합니다.

이제 각질세포 성장 배지에 있는 250,000개의 피부 편평 세포 암종(SCC) 세포를 실린더에 추가합니다. 피부 SCC 세포가 네이티브 매트릭스에 정착한 후 실린더를 제거합니다. 그런 다음 나일론 그물, 기본 매트릭스 및 피부 SCC 세포를 공기-액체 계면과 구부러진 스테인리스 스틸 와이어 메쉬 지지대로 들어 올립니다.

마지막으로, 배지 수준이 네이티브 매트릭스의 바닥에 닿을 때까지 아스코르브산이 보충된 각질세포 성장 배지를 추가하고, 2-3일마다 배지를 교체하고 피부 SCC 세포의 파종 후 7일 및 14일에 수확합니다.

• Invasion Protocol – A method used to study tumor cell invasion in a laboratory setting.
• Tumor Cell Invasion – The process by which cancer cells migrate from the primary site and invade surrounding tissues.
• Primary Tumor Cell Culture Protocol – An established method for growing primary tumor cells in vitro.
• Cell Invasion Assay – Laboratory test designed to quantify the invasion capabilities of cancer cells.
• Extracellular Matrix (ECM) – A network of non-cellular components present within all tissues and organs.

• Introduce Invasion Protocol – A laboratory method investigating tumor cell behaviors (e.g., invasion protocol).
• Key Concepts – Review components of cell invasion, such as tumor cells and ECM (e.g., ECM).
• Underlying Mechanisms – Discuss how tumor invasion occurs in the broader context of cell biology.
• Connect to Experiment – Tie the theory to cancer invasion assays and our protocol.

• What is the Invasion Protocol and how to carry out a Tumor Cell Invasion assay?
• How is a Primary Tumor Cell Culture Protocol executed?
• What role does the Extracellular Matrix (ECM) play in Tumor Cell Invasion?

• Practical Applications – Invasion protocols aid in cancer research (e.g., Oncology).
• Industry Impact – Improve treatment strategies in healthcare (e.g., Cancer therapy).
• Societal Importance – Understanding tumor invasion can help address the global cancer burden.
• Link to Scientific Advancements – Ongoing research enhances our grasp of tumor cell invasion and treatment options.