Hier presenteren we een protocol voor de intra-cardiale injectie van menselijke prostaatkankercellen om een muismodel met botmetastaselaesies te genereren.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
* These authors contributed equally
Hier presenteren we een protocol voor de intra-cardiale injectie van menselijke prostaatkankercellen om een muismodel met botmetastaselaesies te genereren.
Als de meest voorkomende mannelijke maligniteit staat prostaatkanker (PC) op de tweede plaats in mortaliteit, voornamelijk als gevolg van een 65% -75% botmetastase. Daarom is het essentieel om het proces en de gerelateerde mechanismen van prostaatkanker botmetastase te begrijpen voor het ontwikkelen van nieuwe therapieën. Hiervoor is een diermodel van botmetastase een essentieel hulpmiddel. Hier rapporteren we gedetailleerde procedures om een botmetastase-muismodel te genereren via intra-cardiale injectie van prostaatkankercellen. Een bioluminescentiebeeldvormingssysteem kan bepalen of prostaatkankercellen nauwkeurig in het hart zijn geïnjecteerd en de metastase van kankercellen volgen, omdat het grote voordelen heeft bij het volgen van de ontwikkeling van metastatische laesies. Dit model repliceert de natuurlijke ontwikkeling van gedissemineerde kankercellen om micrometastasen in het bot te vormen en imiteert het pathologische proces van botmetastasen van prostaatkanker. Het biedt een effectief hulpmiddel voor verdere verkenning van de moleculaire mechanismen en de in vivo therapeutische effecten van deze ziekte.
Prostaatkanker is de meest voorkomende kanker bij mannen in 112 landen en staat op de tweede plaats voor sterfte in landen met een hogere menselijke ontwikkelingsindex 1,2. De meeste sterfgevallen bij prostaatkankerpatiënten worden veroorzaakt door metastase en ongeveer 65% -75% van de gevallen zal botmetastase ontwikkelen 3,4. Daarom zijn preventie en behandeling van botmetastasen van prostaatkanker dringend nodig om de klinische uitkomst van prostaatkankerpatiënten te verbeteren. Het diermodel van botmetastase is een onmisbaar hulpmiddel voor het verkennen van het meertrapsproces en de moleculaire mechanismen die betrokken zijn bij elke fase van botmetastasen van prostaatkanker, waardoor therapeutische doelen worden geïdentificeerd en nieuwe therapieën worden ontwikkeld5.
De meest voorkomende methoden om experimentele diermodellen van prostaatkanker botmetastase te genereren, zijn de orthotopie, intradiafyse (zoals intra-tibiaal) en intra-cardiale injectie van prostaatkankercellen. Het botmetastasemodel met orthotopische injectie wordt gegenereerd door prostaatkankercellen direct in de prostaat van een muiste injecteren 6,7. Dit experimentele diermodel heeft zeer vergelijkbare klinische kenmerken als prostaatkanker botmetastase. De uitzaaiingen gebeuren echter vooral in de oksellymfeklier en de long in plaats van in het bot 8,9. Het intra-tibiale injectiemodel voor prostaatkanker injecteert direct prostaatkankercellen in het scheenbeen met een hoge tumorvormingssnelheid in het bot (tibia)10,11; De botcortex en beenmergholte zijn echter gemakkelijk beschadigd. Bovendien kan de tibiale injectiemethode het pathologische proces van prostaatkanker botmetastase niet stimuleren, waarbij de kankercellen het bot koloniseren door circulatie. Om de circulatie, vasculaire extravasatie en metastase op afstand met een hogere botmetastasesnelheid van kankercellen te onderzoeken, is een intra-cardiale injectietechniek ontwikkeld door prostaatkankercellen rechtstreeks in de linkerkamer van de muiste injecteren 8,12,13. Dit maakt het een waardevol diermodel voor botmetastaseonderzoek8. De intra-cardiale injectiemethode toont een botmetastasesnelheid van ongeveer 75%9,14, veel hoger dan de orthotopische injectiemethode. Daarom is de intra-cardiale injectie een ideale methode om een diermodel te genereren met prostaatkanker botmetastasen.
Dit werk is bedoeld om het proces te beschrijven van het vaststellen van een muismodel van prostaatkanker botmetastasen, waardoor lezers de modelvestiging kunnen visualiseren. Het huidige werk biedt gedetailleerde processen, voorzorgsmaatregelen en illustratieve foto's om een botmetastase xenograftmodel te genereren via intra-cardiale injectie van menselijke prostaatkankercellen in athymische muizen. Deze methode biedt een effectief hulpmiddel voor het verder onderzoeken van de moleculaire mechanismen en de in vivo therapeutische effecten van prostaatkanker botmetastasen.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Zes tot acht weken oude mannelijke BALB/c athymische muizen (n = 10) werden gehuisvest in individueel geventileerde muizenkooien (5 muizen/kooi) in een specifiek pathogeenvrije (SPF) dierenkamer onder de omstandigheden van 12 uur licht/donker cyclus, met vrije toegang tot SPF-voer en steriel water. Muizen werden een week voor de experimenten adaptief gevoed. Alle dierproeven werden goedgekeurd door de dierenwelzijnscommissie van de Shanghai University of Traditional Chinese Medicine.
1. Celvoorbereiding
2. Chirurgie voor intra-cardiale injectie van de menselijke prostaatkankercellen
OPMERKING: Het chirurgische apparaat dat wordt gebruikt voor intra-cardiale injectie is een spuit van 1 ml (figuur 1). Zorg voor thermische ondersteuning tijdens de procedure tot het herstel van het dier van de anesthesie.
3. Pathologisch onderzoek
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Bioluminescentie beeldvorming biedt enorme voordelen bij het monitoren van de ontwikkeling van metastatische laesies voor een intra-cardiale injectiemodel. Kort na de injectie met kankercellen (binnen 24 uur) werd bioluminescentiebeeldvorming gebruikt om de kankercellen te visualiseren die de algemene circulatie binnendringen (figuur 3A). Duidelijke bioluminescentiesignalering over het hele lichaam zal worden gezien wanneer de kankercellen op de juiste manier in de arteriële circulatie worde...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Intra-cardiale injectie van menselijke prostaatkankercellen om botmetastase te genereren is een ideaal muismodel voor het verkennen van de functies en mechanismen van prostaatkanker botmetastase en het evalueren van de therapeutische werkzaamheid. Studies hebben aangetoond dat botschade hoogstwaarschijnlijk optreedt in het proximale scheenbeen en het distale dijbeen17, wat te wijten kan zijn aan hun hoge vascularisatie en metabole activiteit.
Aangezien botmetastase een ...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Alle auteurs verklaren geen concurrerende financiële belangen te hebben.
Dit werk wordt ondersteund door subsidies van het National Key R&D Program of China (2018YFC1704300 en 2020YFE0201600), de National Nature Science Foundation (81973877 en 82174408), de onderzoeksprojecten binnen het budget van de Shanghai University of Traditional Chinese Medicine (2021LK047) en het Shanghai Collaborative Innovation Center of Industrial Transformation of Hospital TCM Preparation.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 1 mL spuiten en naalden | Shandong Weigao Group Medical Polymer Co., Ltd | 20200411 | De cellen werden geïnjecteerd in de ventrikels van muizen |
| Anesthesieapparaat | Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd | R500IP | Apparatuur voor het anesthetiseren van muizen |
| Automatische celteller | Shanghai Simo Biological Technology Co., Ltd | IC1000 | Voor het tellen van cellen |
| BALB/c athymische muizen | Shanghai SLAC Laboratory Animal Co, Ltd. | Mannetje | 6-8 weken oude, mannelijke muizen |
| Bioluminescentie beeldvormingssysteem | Shanghai Baitai Technology Co., Ltd | Vieworks | Voor het volgen van tumorgroei en longmetastasen als de geïnjecteerde cellen gelabeld zijn met luciferase |
| Centrifugebuis (15 mL, 50 mL) | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | 430790, Corning | |
| EDTA-oplossing | Wuhan Xavier Biotechnology Co., Ltd | G1105 | Voor decalcificatie van botweefsel |
| F-12 medium | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | 21700075, GIBCO | Celcultuurmedium |
| Formaline-oplossing | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | BL539A | Voor het fixeren van het specimen van elke muis |
| Isofluraan | Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd | VETEASY | Voor anesthesie |
| Lipofectamine 2000 | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | 11668027, Thermo fisher | Plasmid transfectiereagens |
| PC-3 cellijn | Cell Bank of Chinese Academy of Sciences | TCHu 158 | Prostaatkanker cellijn |
| Fosfaat-gebufferde zoutoplossing | Beyotime Biotechnology | ST447 | Was de humane osteosarcoomcellen |
| Trypsine (0,25%) | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | 25200056, Gibco | Voor het losmaken van de cellen |
| Vector (pLV-luciferase) | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | VL3613 | Plasmid voor transfectie |
| X-ray beeldvormingssysteem | Brook (Beijing) Technology Co., Ltd | FX PRO | Voor het verkrijgen van röntgenbeelden om tumorgroei te detecteren |
| µCT80 | Shenzhen Fraun Technology Service Co., Ltd | Scanco Medical AG, Zwitserland | Voor de detectie van botdestructie. De micro-CT is uitgerust met 3DCalc, kegelreconstructie, en µCT Ray V3.4A model visualisatiesoftware. |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.