2014년 4월 29일
합성, 조직 공학 대장 암 모델에서 레이저 microdissected 세포 및 기질의 분자 프로파일은 침습적 전방 및 암 관련 기질 세포에서 종양 세포 간의 계면에서 독특한 생물학을 특성화하고 해부 소설과 같은 처리 방식을 나타낸다.
이 절차의 전반적인 목표는 침습성 종양 전선의 악성 상피 세포와 암 관련 기질 세포 사이의 경계면에서 독특한 생물학을 특성화하는 것입니다. 이는 먼저 결장 임플란트에서 1차 섬유아세포 배양을 확립함으로써 달성됩니다. 두 번째 단계는 1차 결장 섬유아세포와 배양된 결장직장암 세포를 사용하여 유기형 공동 배양 모델을 구축하는 것입니다.
다음으로, 유기형 모델은 포르민으로 고정되고, 멤브레인 장착 슬라이드에 절편화되고, 크레탈 바이올렛으로 염색됩니다. 마지막 단계는 침입하는 종양 세포와 비침습 종양 세포 및 암 관련 기질 세포를 분리하기 위한 레이저 현미해부입니다. 궁극적으로, 분자 프로파일링 기법은 주변 종양 미세환경에서 침입 및 비침습 종양 세포와 기질 세포의 생물학을 특성화하는 데 사용될 수 있습니다.
우리는 결장직장암의 3차원 유기형 공동 배양 모델에서 침입 세포와 비침입 세포를 얼마나 명확하게 구별할 수 있는지 깨달았을 때 이 방법에 대한 아이디어를 처음 떠올렸습니다. 먼저 실험실의 수술실에서 직접 정상 인간 결장 점막 조직 샘플을 얻습니다. 10cm 조직 배양 접시의 중앙에 표본을 놓고 페니실린, 스트렙토마이신 및 곰팡이 구역이 보충된 인산염 완충 식염수 또는 PBS로 배양물을 세 번 세척합니다.
멸균 집게와 메스로 최종 세척 후 흡인하지 말고 조직을 작은 조각으로 자릅니다. 그런 다음 메스 날로 그린 십자가의 중앙에 각 조각을 놓습니다. 12웰 플레이트에서 메스를 조직 위에 부드럽게 올려 배양액이 고착될 수 있도록 합니다.
750마이크로리터의 1차 섬유아세포 성장 매체에 있는 표본은 조직이 떠오르지 않도록 조직을 잠겨야 합니다. 그런 다음 다음 5일 동안 표본을 섭씨 37도, 5-10%CO2 인큐베이터에 넣습니다. 섬유아세포는 약 7일 후에 조직 가장자리에서 천천히 자라기 시작합니다.
이것은 약 3-4주 후에 더 잘 보일 것입니다. 그리고 충분한 섬유아세포가 자라고 있는 경우, 세포가 풀을 분리한 후 각 웰에 750마이크로리터의 트립신을 첨가하고 섬유아세포 함침 유기형 겔을 위한 T 25 조직 배양 플라스크로 이동합니다. 먼저, 보충제 DMM에 겔당 500, 000 세포를 포함하는 섬유아세포 현탁액을 준비합니다.
얼음 위에 유기형 겔을 젤당 1밀리리터의 9개 겔에 대한 텍스트 프로토콜에 있는 비율로 구성합니다. 10ml를 준비하고 거품이 생기지 않도록 부드럽게 섞습니다. 그런 다음 24웰 플레이트의 각 웰에 1ml를 넣고 가습 분위기에서 섭씨 37도에서 1시간 동안 배양합니다.
1시간 후에 겔이 굳을 수 있도록 겔 위에 보충된 DM EM 1ml를 넣고 밤새 인큐베이터에 다시 넣습니다. 다음 날. 젤의 정상에서 매체를 흡인하고 500, 젤에 의하여 입힌 나일론 장을 위한 000의 colorectal 암 상피 세포를 포함하는 매체의 1 밀리리터를 도금하십시오.
멸균 집게를 사용하여 1.5cm x 1.5cm 크기의 멸균 오토클레이브 나일론 시트를 미리 준비합니다. 10cm 배양 접시에 필요한 수의 나일론 시트를 놓습니다. 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 얼음에 겔 혼합물을 준비하고 용액이 중화되었음을 나타내는 분홍색으로 변할 때까지 겔 혼합물에 0.1몰 수산화나트륨을 추가합니다.
그런 다음 이 용액 250마이크로리터를 각 나일론 시트에 추가합니다. 그런 다음 젤이 굳을 때까지 섭씨 37도에서 5%CO2의 가습 분위기에서 30분 동안 배양합니다. 다음으로, PBS에 10 밀리리터의 1 % 글루 타르 알데히드 용액을 각 10cm 배양 접시에 첨가합니다.
젤이 굳으면 섭씨 4도에서 1시간 동안 배양하기 전에 나일론 시트를 PBS에서 세 번 씻고 한 번 보충된 dme로 씻습니다. 섭씨 4도의 동일한 완충액에서 시트를 밤새 배양하여 스테인리스 강판을 삼각대 형태로 접어서 준비한 침입 멸균 비계 그리드를 위해 강철 그리드에 유기형 젤을 올립니다. 그런 다음 겸자, 멸균 및 에탄올을 사용하여 6개의 웰 플레이트의 각 웰에 강철 그리드를 배치합니다.
콜라겐 면이 위로 향하도록 젤 코팅된 나일론 시트를 각 그리드에 놓습니다. 24웰 플레이트의 유기형 겔을 주걱, 멸균 및 에탄올을 사용하여 융기된 나일론 시트로 조심스럽게 옮깁니다. 나일론 시트가 매체와 접촉하지만 물에 잠기지 않을 때까지 보충된 D mem으로 웰을 채웁니다.
매체가 유기형 젤에 닿지 않는지 확인하십시오. 5%CO2의 가습 분위기에서 섭씨 37도에서 14일 동안 배양합니다. 2일마다 배지를 교체하십시오.
우물에서 나일론 시트를 포함한 전체 유기형을 제거하고 달라붙는 필름에 놓습니다. 깨끗한 일회용 메스를 사용하여 유기형 시트와 나일론 시트를 이등분하고 양쪽 반쪽을 포름알데히드로 24시간 동안 고정합니다. 실온에서 24시간 후에 포름알데히드를 70% 에탄올로 대체하고 파라핀에 삽입하고 절편 및 염색하여 레이저 현미해부를 수행하기 전에 밤새 그대로 두십시오.
첫 번째 섹션, 멤브레인 장착 슬라이드에 10 미크론 두께의 유기형. 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 섹션을 처리한 후 선택한 플랫폼 양식을 사용하여 레이저 미세 해부를 수행할 준비를 합니다. 마이크로 해부할 얼룩 섹션이 있는 유리 슬라이드를 놓습니다.
현미경 스테이지의 앞면이 아래를 향하게 하여 0.5ml 마이크로 원심분리 튜브를 수집 카세트에 장착하고 50마이크로리터의 세포 용해 버퍼를 캡에 추가하여 마이크로 절개 조직이 직접 시야 하에 수집됩니다. 조이스틱을 사용하여 관심 조직을 식별하고 소프트웨어 인터페이스를 사용하여 염색된 유기 단면에 주석을 달아 종양 침입 전선에서 미세 절제할 세포를 강조 표시합니다. 레이저가 발사되도록 지시하면 강조 표시된 부분을 잘라내고 미세 해부 조직을 마이크로 원심분리기 튜브의 캡으로 밀어 넣어야 합니다.
관심 분석물을 추출하기 위해 적절한 방법으로 샘플 처리를 진행합니다. 유기형 기질에 침입하는 SW 480 결장직장암 세포의 레이저 현미해부 이미지가 여기에 나와 있습니다. 크레탈 바이올렛(Crestal violet)은 결장직장암 상피 세포를 강조하는 데 사용됩니다.
그런 다음 레이저 절개가 발생하기 전에 침습성 종양 섬을 정의하고 절단된 조각을 채취 장치로 운반합니다. 비침습 세포와 기질 세포는 동일한 방법론을 사용하여 식별되고 분리됩니다. 침습성 종양 전방의 세포와 성층화된 종양 영역의 세포 간에 차등적으로 발현된 microRNA를 비교하기 위해 마이크로 RNA 프로파일링을 통해 3차원 공동 배양을 분석했습니다.
데이터는 전체 변경 사항 및 데이터 값에 2배를 더하거나 빼는 기준으로 정렬되었습니다. 대표적인 실험의 변화를 제시하여 침습성 가장자리 세포와 비침습적 가장자리 세포 간의 차등 마이크로 RNA 유전자 발현을 보여줍니다. 이 비디오를 시청한 후에는 해부학적으로 적절한 유기형 모델을 구성하는 방법과 레이저 현저절을 사용하여 추가 연구를 위해 개별 세포 집단을 분리하는 방법에 대해 잘 알게 될 것입니다. 워.
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본 연구는 대장암 모델에서 악성 상피 세포와 암 관련 섬유아세포 사이의 경계면에서의 생물학적 특성을 분석하는 새로운 접근 방식을 제시합니다. 레이저 마이크로 해리를 이용하여 연구자들은 종양 미세환경 내의 뚜렷한 세포 환경을 해부하고 분석할 수 있습니다.
Understanding the molecular dynamics at the tumor-stroma interface enables early de-risking of colorectal cancer target hypotheses by revealing phenotype-specific signaling and microenvironmental dependencies. This approach supports predictive confidence in target validation by isolating invading cell populations for mechanistic profiling, informing portfolio triage before significant investment. The methodology bridges discovery biology and translational relevance through direct analysis of invasion-competent cells in a near-physiological 3D context.
The method integrates into the discovery continuum by enabling hypothesis-driven profiling of invasion-competent cells, supporting lead identification through microenvironmentally contextualized target validation, and informing preclinical work via stromal co-dependency mapping.