Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Time-lapse 2D-beeldvorming van fagocytische activiteit in M1 macrophage-4T1 muis borstkanker cellen in co-culturen

8.9K weergaven

DOI:

10.3791/60281

14 december 2019

In dit artikel

Samenvatting

Macrofaag fagocytische activiteit tegen kankercellen, in het bijzonder 4T1 muis borstklier carcinoom cellen, werd afgebeeld in deze studie. Het cocultuurmodel van de levende cellen werd vastgesteld en waargenomen met behulp van een combinatie van fluorescerende en differentiële interferentie contrast microscopie. Deze beoordeling is gemaakt met behulp van imaging software om multipoint time-lapse-video te ontwikkelen.

Samenvatting

Tumor-geassocieerde macrofagen (TAMs) zijn geïdentificeerd als een belangrijk onderdeel voor tumorgroei, invasie, metastase, en resistentie tegen kankertherapieën. Echter, tumor-geassocieerde macrofagen kunnen schadelijk zijn voor de tumor afhankelijk van de tumor micro omgeving en kunnen reversibel veranderen hun fenotypische kenmerken door ofwel van de cytotoxische activiteit van immune cellen of verbetering van de anti-tumor reactie. De moleculaire acties van macrofagen en hun interacties met tumorcellen (bijv. fagocytose) zijn niet uitvoerig bestudeerd. Daarom is de interactie tussen immune cellen (M1/M2-subtype TAM) en kankercellen in de tumor micro omgeving nu een focus van kanker immunotherapie onderzoek. In de huidige studie werd een levend celcocultuurmodel van geïnduceerde M1 macrofagen en muizen borst 4t1 carcinoom ontwikkeld om de fagocytische activiteit van macrofagen te beoordelen met behulp van een time-lapse video-functie met behulp van phase-contrast, fluorescerende en differentiële interferentie contrast (DIC) microscopie. De huidige methode kan multipoint Live-celbeeldvorming van phagocytose observeren en documenteren. Fagocytose van 4T1 cellen door M1 macrofagen kan worden waargenomen met behulp van fluorescerende microscopie voordat kleuring 4T1 cellen met carboxyfluorescein succinimidyl Ester (CFSE). De huidige publicatie beschrijft hoe macrofagen en tumorcellen samen te brengen in een enkele beeldvormings schotel, polariseren M1 macrofagen, en opnemen multi punt gebeurtenissen van macrofagen engulfing 4T1 cellen tijdens 13 h van coculture.

Inleiding

Macrofagen zijn de eerste regel van immuun verdediging en spelen een rol bij het indelen van immuunresponsen tegen pathogenen en vreemde materialen, met inbegrip van kankercellen. Ze zijn een gespecialiseerde fagocyte die vernietigt en verlost van ongewenste deeltjes in het lichaam. Macrofagen dragen defensieve functies zoals de klaring van apoptotische cellen en micro-organismen en de werving van andere immuuncellen1. Macrofagen kunnen zich onderscheiden in twee verschillende types, M1 en m2 macrofagen, als reactie op omgevings signalen2. M1-gepolariseerde macrofagen (d.w.z. klassiek geactiveerde macrofagen) worden geac....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

Opmerking: secties 1 − 6 beschrijven het cocultuurmodel van 4T1 muis-borstkanker cellen en RAW 264,7 muis macrofagen. Sectie 7 beschrijft de time-lapse-beoordeling van M1 macrofagen phagocyted 4T1 cellen.

1. culturing 4T1 muis borstkanker cellen en RAW 264,7 muis macrofagen

  1. Ontdooien een flacon met cryogene conserven 4T1 en RAW 264,7 passage 6 cellen door zachte opwinding in een waterbad bij 37 °C of de normale groei temperatuur voor de cellijnen.
    Opmerking: ontdooien moet snel worden gedaan, ongeveer binnen 2 min. Om verontreiniging te voorkomen, verwijdert u de injectieflacon uit het waterbad en ontsmet u deze door te spuiten....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

De time-lapse tweedimensionale (2D) beelden van het cocultuurmodel van 4T1 muis borstkanker cellijnen tonen de 4T1 cellen die worden overspoeld door M1 macrofagen gedurende een periode van 13 uur. Het is belangrijk om te zorgen voor een volledige polarisatie van de M1 macrofagen door het uitvoeren van immunokleuring. De resultaten (Figuur 1) tonen aan dat de concentratie van 100 ng/ml lipopolysacchariden (LPS) en 20 ng/ml IFN-γ gepolariseerde RAW 264,7 macrofagen in de M1 staat. Het labelen .......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Het beschreven protocol vereist twee stappen: 1) cocultuur van 4T1 muizen-borstkanker cellen en M1-gepolariseerde macrofagen, en 2) beoordeling van de macrofaag fagocytische activiteit met behulp van timelapse-microscopie. Live Cell coculture wordt veel gebruikt in fagocytose en Migratietesten. Het Live Cell coculture model hier is een eenvoudige, aanpasbare in vitro procedure (Figuur 2) die gebruik maakt van een fluorescerende kleurstof, CFSE, die wordt gebruikt om de 4T1-doelcellen te labe.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

Dit werk werd financieel gefinancierd door Geran Putra Berimpak (GBP), Universiti Putra Malaysia: 9542800. We willen graag het agro-biotechnologie Instituut, Maleisië (ABI) laboratoria en microscopie Imaging Facility bedanken. Speciale dank aan Mohd Daniel Hazim voor hulp bij het bewerken en opnemen van de experimentele video voor dit werk.

....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Anti-INOS antibody conjugated FITCMiltenyi BiotecREA982150 µg in 1 mL
Carboxyfluorescein succinimidyl ester (CFSE)InvitrogenC115725 mg
DAPI (4',6-Diamidino-2-Phenylindole, Dihydrochloride)InvitrogenD130610 mg
DMEM/high glucoseHyCloneSH30003.04670.0 g
Fetal bovine serumTico EuropeFBSEU500500 mL
LipopolysaccharidesSigmaL4516-1MG1 mg
Mouse recombinant interferon-gammaStemcell Technologies78021100 µg
Penicillin-streptomycin solutionCellgro30-003-CI100 mL
Phosphate buffered salineSigma-AldrichP5368-10PAK10 pack
Trypsin EDTACellgro25-052-CI1X, 100 mL
1000 µL pipette tipsWhiteBoxWB-301-01-0525000 tips/case
2 mL serological pipetteJET BIOFILGSP012002Non-pryogenic
200 µL pipette tipsWhiteBoxWB-301-02-30220,000 tps/case
25 cm2 cell culture flaskCorningCLS430639Tissue culture treated
Bench top centrifugeDynamicaFA15CModel: Velocity 14R
Biological safety fume hoodNuaireNU-565-400Model: Home/ LabGard® ES TE NU-565 Class II, Type B2 Biosafety Fume Hood
CO2/air mixerChamlide (Live Cell Instrument)FC-R-20FC-5 (CO2/Air Mixer) with the flow meter
Cell scrapperNEST710001220 mm
CO2 cell incubatorPanasonicN/AModel: MCO-19M(UV)
Confocal microscopeNikon Instruments Inc.N/ANikon Ti-Eclipse
Glass bottom dishIbidi81218-20035 mm
NIS elements softwareNikon Instruments Inc.Available online download
Pipette controllerCappAidPA-100CappController pipette controller, 0.1-100ml
ThermostatShinkoDiscontinuedJCS-33A 48 x 48 x 96.5mm

Referenties

  1. Rostam, H. M., Reynolds, P. M., Alexander, M. R., Gadegaard, N., Ghaemmaghami, A. M. Image based Machine Learning for identification of macrophage subsets. Scientific Reports. 7 (1), 1-11 (2017).
  2. Mantovani, A., Sozzani, S., Locati, M., Allavena, P., Sica, A.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Trefwoorden

M1 macrofagentime lapse imaging4T1 carcinoomcellenco culturemodelfluorescentiemicroscopiedifferentieel interferentiecontrastCFSE kleuringM1 polarisatielive cell video