$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Alle dierlijke protocollen waaruit imaging gegevens werden verkregen werden uitgevoerd met goedkeuring van de Animal Care en gebruik van het Comité van het National Cancer Institute, National Institutes of Health. Alle dierlijke protocollen besproken en afgebeeld in het artikel video zijn door de University of British Columbia dierlijke zorg Comité goedgekeurd.
1. voorbereiding van tumorcellen injectie en materialen voor het model van PuMA
Opmerking: Het bedrag van oplossingen en cellen worden genoeg voor 1 muis. Schaal omhoog als dit nodig is als er meer muizen worden gebruikt in de studie. Voor media recepten, verwijzen naar de tabel 1 en tabel 2.
- Vooraf warm 5 mL voor A-Media in een conische tube van 15 mL in een waterbad 37 oC.
- Smelt de 1,2% lage smeltende agarose oplossing (in steriel water) met behulp van de lab-magnetron.
- Pipetteer 5 mL van de gesmolten agarose in een conische tube van 15 mL, en houd warm in een waterbad 37 oC. Zorg ervoor de gesmolten agarose op 37 oC en vloeibaar voorafgaand aan de Long toediening stap.
- Vooraf chill 30 mL van celkweek rang PBS aangevuld met 1 X pen/strep in een ijsemmer.
- In een put van een 6-well plaat, week vooraf een spons van de gelatine in 1,5 mL voor B-media. De spons zullen het anker van de steun voor de Long-segmenten.
- Controleer de OS cellen ongeveer 70-90% confluente op de dag van de procedure. Gebruik geen cellen die overmatige heuvels of als de media oranje is naar geel omdat de cellen meestal onderstreept zijn en levensvatbaarheid op dit punt zijn afgenomen. Voor de Osteosarcoom cellijnen, MNNG en HOS, zal 5 x 10,5 in een volume van 100 μl worden gebruikt om te injecteren in de ader van de staart van 1 muis. Upscale dienovereenkomstig indien meer muizen worden gebruikt voor de studie.
- Het oogsten van de tumorcellen met behulp van 0,25% trypsine-EDTA (3 mL voor een T75 kolf of 2 mL in een 10 cm cultuur schotel). Wanneer cellen beginnen te heffen uit de plaat, neutraliseren de trypsine-EDTA met volledige media. Spin down cellen en spoel eenmaal met celkweek rang PBS. Resuspendeer de pellet in 5 mL PBS.
- Het uitvoeren van een telling van de cel door standaardmethoden. Het is het beste te maken van meer celsuspensie dan eigenlijk nodig is aangezien het verlies van celsuspensie vaak optreedt tijdens naald draw-up en mislukte pogingen van de injectie.
- Een Trypan-blauw uitsluiting Assay uit te voeren op een steekproef van de celsuspensie te beoordelen van de levensvatbaarheid van de cellen. Ga verder alleen als de cel Toon levensvatbaarheid van 90% of hoger.
- 5 x 105 cellen in een volume van 100 μl injecteren. Ter voorbereiding van een overmaat van 2 X van dit bedrag, 1 x 106 cellen moeten worden gesponnen beneden en geresuspendeerde in 0,2 mL HBSS.
- Plaats celsuspensie in een ijsemmer bij de voorbereiding van de muizen voor injectie.
2. de staart van veneuze injectie en longkanker toediening
Opmerking: Het bedrag van oplossingen en cellen in deze sectie worden genoeg voor 1 muis. Schaal omhoog als dit nodig is als er meer muizen worden gebruikt in de studie. Voor een lijst van de apparatuur, de materialen en de chirurgische instrumenten gebruikt in de volgende stappen, verwijzen naar de tabel 3 en tabel 4.
- Warm een vrouwelijke muis (leeftijd 6-8 weken) onder een lamp verwarming voor 5 min zodat hun staart ader duidelijker herkenbaar. Gebruik voor lymfkliertest K7M2 of K12 cellen, Balb/c muizen; gebruik voor menselijke MG63.3, MG63, MNNG en HOS cellen, strenge gecombineerde immunodeficiency muizen.
- Zorg ervoor dat de celsuspensie is uniform door zachtjes schudden van de buis. Zorgvuldig opstellen van de celsuspensie in de 1 mL spuit zonder de naald. GLB de spuit met een 27 meter naald. Zorg ervoor dat de naald schuine kant aan dezelfde kant als de volume-markeringen op de naald.
- Plaatst u de muisaanwijzer in de afdekking en wisser de staart met een alcohol doekje.
- Ga verder met het uitvoeren van een staart veneuze injectie en injecteren de 100 μl van de celsuspensie. 5 minuten na de injectie, plaatst u de muisaanwijzer in een zaal van CO2 en beginnen de euthanasie standaard gebruiksprocedure (als omtrek door uw Commissie institutionele dierenverzorgers). Cervicale dislocatie moet niet worden gebruikt als een middel van euthanasie, omdat de procedure aan de luchtpijp schade zal.
- Zodra de muis is euthanized, beginnen de voorbereiding van de laminaire flow kap voor toediening van de longen van de muis met de agarose/A-media oplossing. Binnen de laminaire flow kap, opgezet een werkgebied met uw steriele zeem. Op dit pad plaatst u uw gesteriliseerde instrumenten, IV-katheter IV verlengset en zwaartekracht perfusie apparaat (Zie aanvullende figuur 1).
- Hiermee plaatst u de muisaanwijzer in de dorsale recumbancy. Met een steriele kleine schaar, zorgvuldig uit het borstbeen naar de borstholte bloot te ontleden. Zorg niet doorprikken van de Long, aangezien een agarose/A-media oplossing zal worden gebruikt om te insufflate van de Long.
- Wanneer de ontrafeling van het borstbeen, ontleden voorbij de thoracale inlaat aan beide zijden de luchtpijp. Bloot in de luchtpijp door het ontleden weg de omliggende weke delen.
- Cannulate van de luchtpijp met een 20 gauge IV-katheter. Losjes legt een chirurgische knoop met steriel catgut hechtdraad rond de gecanuleerde luchtpijp.
- Bevestig een IV extensieset uit de catheterized luchtpijp aan de 10 mL spuit van de zwaartekracht perfusie apparatuur.
- Combineer de voorverwarmde 37 oC agarose (5 mL) en A-media (5 mL) in een 1:1-mengsel. Giet het vloeibare agarose/A-media oplossing in de 10 mL spuit van de zwaartekracht perfusie apparaat. Voorafgaand aan de toediening van de longen met agarose/A-media oplossing, zorgen dat de gehele lengte van de extensieset heeft zijn gevuld met agarose/A-media, waardoor de ontkenning van onbedoelde toediening van monsters van de longen met lucht.
- Vul de Long de agarose/A-media oplossing totdat de Long is volledig insufflated.
- Zodra de Long is volledig insufflated, verwijder de canule en stevig uit de chirurgische knoop om te voorkomen lekkage van de agarase/A-media oplossing via de luchtpijp binden.
- Gaan ontleden uit de plukken (luchtpijp, hart en longen) van de borstholte. Zorg om geen lekke band of het oppervlak van de longen beschadigen.
- Plaats de plukken (in geen bepaalde richting) in het vooraf gekoeld 30 mL PBS aangevuld met 1 X pen/strep, en laat de agarose/A-media te stollen voor 20 min.
- Met behulp van fijn schaar en pincet, snijden van kleine stukjes van de longen (3 x 1.5 mm), zoals aangegeven in figuur 1A. Kleinere segmenten van de longen kunnen gemakkelijk worden beeld met behulp van een 2,5 X doelstelling. Meerdere segmenten kunnen worden gesneden per experimentele voorwaarde, meestal 4-10 plakjes per groep.
Opmerking: Voor elke experimentele groep, plaatst u de segmenten van de Long in een aparte put (6-well-plate) met een 2 x 2 cm gelatine spons vooraf gedrenkt in B-media. De hoeveelheid media per putje wordt 1,5 mL. De media elke 2-3 dagen wijzigen. Voor studies van de drug is de frequentie van het veranderen van de media/drug gebruiker bepaald.
3. Widefield fluorescentie beeldvorming van longkanker segmenten en analyse
Opmerking: Widefield fluorescentie imaging, kleinere segmenten zijn verminderd (3 x 1,5 x 1 mm) om te passen van het gedeelte van de Long in 1 beeld met behulp van een 2,5 X doelstelling.
Beeldacquisitie op een widefield fluorescentie Microscoop:
- Long segmenten zijn typisch beeld op 0, 3, 7 en 14 dagen na injectie. In de steriele omgeving van het biologische kabinet, zorgvuldig overbrengen de Long segmenten van de gelatine sponzen op een steriele 35 mm glas-bodem ronde schotel. Take care schar uit het overtollige vocht uit het lung-segment, zoals het overtollige vocht zal als een spiegel fungeren en TL-licht afkomstig van de tumorcellen weerspiegelen.
- Schik de plakjes van de longen op een vergelijkbare manier afgebeeld in figuur 1A. Elke kolom zou vertegenwoordigen een andere experimentele voorwaarde. Zorg niet cross-besmetten de longen met de pincet. Spoel met 70% ethanol en droog zijn voor de behandeling van longkanker segmenten uit een andere experimentele groep.
- Optimaliseren van de imaging parameters (dwz. winst, offset, blootstelling tijd, weggooien) die zorgt voor het beste contrast tussen de fluorescerende tumorcellen en achtergrond longweefsel in het besturingselement (voertuig onbehandeld) groep. Gebruik dezelfde parameters uit de controlegroep om het imago van de experimentele groepen. Opslaan als TIFF-beeldformaat.
- Neem een digitaal beeld van een micrometer op hetzelfde doel voor een verwijzing naar een schaal.
- Aangezien Long auto-fluorescentie na verloop van tijd verandert, moeten de imaging parameters worden aangepast aan de longen controle elke imaging sessie. De imaging parameters voor één sessie per se mogelijk niet optimaal voor latere imaging sessies.
Beeldanalyse:
Opmerking: De volgende beeld processing stappen zijn gedaan met ImageJ 1,51 h software pakket 17.
- Open een afbeeldingsbestand in ImageJ (figuur 3A).
- Aftrekken van de achtergrond: proces > aftrekken achtergrond > Rolling ball straal (begin met 50 pixels), uncheck "Background Light" (figuur 3B).
- Afbeelding omzetten in 8-bits indeling: afbeelding > Type > 8 - bits (Figuur 3 c).
- Eenheden instellen op pixels: afbeelding > Enter "Pixels" eenheid van lengte, Voer 1 in "pixelbreedte", "Pixel hoogte", "Voxel diepte". Selectievakje "Global" toe te passen op latere beelden.
- Met behulp van het gereedschap Veelhoek, de vorm van de gehele Long-segment en bepalen het gebied (pixel2) van het totale Long-segment. Deze waarde zal worden gebruikt voor de berekening van het percentage tumor last van de longen.
- Drempel afbeelding: afbeelding > aanpassen > drempel > markeren "Default" en "B & W" > gebruik de schuifregelaar drempel de afbeelding zodanig dat de meerderheid van de tumorcellen zijn nauwkeurig aangaf. Druk op "Apply" zal resulteren in een zwart-wit beeld waar de Long is alles zwart en de fluorescerende laesies zijn wit (figuur 3D). Druk op "Apply" een tweede keer zal het omkeren van de afbeelding waar alle fluorescerende structuren nu zwarte vormen (figuur 3E zijn).
- Kwantificering van het aantal en vorm van letsels:
Analyseren > instellen van metingen > controleren "Ruimte". Schakel alle andere selectievakjes.
Analyseren van deeltjes > grootte (pixel2): 0-infinity vertegenwoordigt het vormenbereik dat ImageJ zal opsommen. Empirisch bepalen de kleinste laesie, die wordt geacht een cel één tumor in dag 0 voertuig beelden. Gebruik het gebied van deze cel één tumor als de ondergrens voor de resterende afbeeldingen in de gegevensset. Voor het werk in deze paper gepresenteerd, is 11 pixel2 ingesteld als de ondergrens. Voor het werk gepresenteerd in de video met een voorbeeld, is 24 pixel2 ingesteld als de ondergrens. Laat "Cirkelvormigheid" bereik 0-1. "Toon" kunnen worden ingesteld op "Nothing". U kunt ook als "Show" en "Overzichten" is geselecteerd, wordt een tekening van alle overzicht vormen gegenereerd. Controleren "Display resultaten" voor een afzonderlijk venster van metingen opduiken. Eventueel zal met "Add to manager" doos gecontroleerd alle vormen gekwantificeerd aan een ROI-manager, die kan worden opgeslagen voor toekomstig gebruik opslaan. Na het indrukken van OK, verschijnt een venster "Resultaten" met alle opgesomde vormen en gebied metingen (figuur 3F).
- Kopieer en plak de gegevens uit het venster "Resultaten" in een werkblad. De wiskundige som-functie in Microsoft Excel gebruikt voor het optellen van alle gebieden van de metastatische laesies voor dat bepaalde Long-segment. Om te beoordelen de percentage Long tumor last van longkanker segment, de som van de gebieden van metastatische letsels door de totale oppervlakte van het Long-segment te verdelen. Deze parameter is ook bekend als gebied breuk (eenA) die wordt beschreven door Underwood 18.
Long tumor last = som van metastatische laesie gebieden/totaal gebied van longkanker segment
- Bereken de Long tumor last voor de rest van de Long-secties in de controlegroep en de resterende groepen. Plot de gemiddelde longen tumor lasten per groep 0, 3, 7 en 14 dagen. Vertegenwoordiger widefield fluorescerende foto's van hoge en lage metastatische menselijke OS cellen groeien in het model van de PuMA op progressieve tijdstippen worden weergegeven (figuur 4A). Een lijngrafiek met de vouw-verandering (op dag 0 genormaliseerd) in percentage uitgezaaide tumor last na verloop van tijd wordt weergegeven (figuur 4B).
4. confocal fluorescentie beeldvorming van het Model van PuMA
Opmerking: Voor confocal imaging, weefsel verwerking is vergelijkbaar met die in de vorige sectie behalve dat grotere Long plakjes worden gesneden (volledige dwarse secties, 1-2 mm dik) zodat meer ROIs naar zijn beeld.
Etikettering van longkanker parenchym met DAR4M:
- Onderdompelen van longkanker sneetjes in 10 μμM DAR4M (in HBSS) gedurende 45 minuten bij 37 ° C. DAR4M etiketten reactieve stikstof soorten binnen de cellen van de longen.
- Na 45 min van incubatie, spoel de segmenten van de longen met frisse HBSS.
- Plaats het Long-segment in een 35 mm glas-bodem ronde schotel, en de afbeelding op de confocal microscoop.
- De imaging parameters voor de voorbeeldafbeeldingen afgebeeld in Figuur 5 staan in tabel 5.
- Verwerven van een Z-stapel voor een gebied van belang. Gebruik de voorgestelde Z segment dikte voor Nyquist bemonstering. Een representatieve film een 3D stapel groene fluorescerende cellen van de OS in het DAR4M-label longweefsel tonen vindt u in de film 1 en aanvullende film 1.
Voor de confocal voorbeeldafbeeldingen afgebeeld in Figuur 5wordt was de imaging sessie terminal. Als longitudinale imaging vereist is, het gebruik van een 2-foton of multi foton uitgeruste confocal LSM Microscoop voor imaging wordt geadviseerd aangezien er minder photodamage voor levende weefsels19,20.
Imaging mito-RFP waarin MG63 cellen in de PuMA-model:
- De PuMA-protocol als overzicht in stap 1 en 2 met cuvetten van MG63 uiting geven aan de constructie van de mito-RFP uitvoeren
- Plaats het Long-segment in een 35 mm glas-bodem ronde schotel, en de afbeelding op de confocal microscoop.
- De imaging parameters voor de beelden van de voorbeeld in Figuur 6 afgebeelde staan in tabel 6. Een representatieve film een 3D stapel groene fluorescerende cellen van het OS met rood fluorescerende mitochondriën wordt geleverd in Movie 2 en aanvullende Movie 2tonen.