Matrix-Based Tumor Invasion Model Using Microglia Glioblastoma Co-Culture
JoVE Encyclopedia of Experiments
Neurowetenschap
0 weergaven • 3:23 min • July 8th, 2025
Begin by adding a cold suspension of glioblastoma and microglial cells, each stained with a distinct fluorescent dye, into a cold polymer matrix solution.
The cold condition prevents the premature polymerization of the matrix.
Next, transfer the mixture into a porous chamber insert within a culture plate.
Incubate to allow matrix polymerization, forming a gel that embeds the cells.
Add serum-free media to the insert and serum-containing growth media to the well below, then incubate.
The chemical factors in the serum promote cell migration toward the serum-rich media.
Additionally, microglia secrete signaling molecules that interact with glioblastoma cells.
This enhances the glioblastoma cell migration to the underside of the porous insert, resembling their migration from a tumor into the surrounding tissue.
Remove the cells from the top of the chamber.
Now, fix the remaining cells with a fixative and wash them with buffer. The cells' distinct fluorescence helps track cell migration.
Thaw the matrix mix at four degrees Celsius overnight. Next, prepare a 10 mg/ml concentration of matrix in the appropriate media on ice. Then, harvest the labeled cells for suspension in matrix as previously shown. Then, pipette 1.5 times 10 to the fifth GL261 cells in a 150-microliter volume, plus five times 10 to the fourth microglia cells in 50 microliters into a 1.5-milliliter microfuge tube.
Add 2 times 10 to the fifth GL261 cells in a 200 microliter volume into a separate 1.5-milliliter microfuge tube. Spin the cells in a microfuge for five minutes at 120 times g. Then, resuspend the cells in 200 microliters of cold matrix on ice.
For this step, it is crucial to have ice tray ready in the hood. Keep tubes on ice tips in the refrigerator. Make sure everything is chilled in order to prevent polymerization of the mature gel prematurely.
After resuspension, plate 50,000 cells in a 50-microliter volume onto the center of the top compartment of an 8-micron pore size chamber insert. Then, incubate it at 37 degrees Celsius for 30 minutes to allow polymerization to occur. After 30 minutes, add 200 microliters of serum-free medium to the upper chamber and 700 microliters of serum containing cell growth medium to the lower well.
After incubating for 48 hours, remove the cells from the top part of the chamber by gentle aspiration. Fix the chambers as before, and replace the fixative with 500 microliters of 1X PBS before imaging the cells.
Overzicht
Dit artikel beschrijft een methode voor het bestuderen van de migratie van glioblastoomcellen in een gecontroleerde omgeving met behulp van een polymeermatrix. De aanpak omvat het co-cultiveren van glioblastoom- en microgliacellen om hun interacties en migratiepatronen waar te nemen.
Belangrijkste componenten van de studie
Wetenschappelijk vakgebied
- Neurowetenschappen
- Celbiologie
- Oncologie
Achtergrond
- Glioblastoom is een zeer agressieve hersentumor.
- Microglia spelen een rol in de tumoromgeving.
- Inzicht in celmigratie is cruciaal voor de ontwikkeling van therapeutische strategieën.
- Fluorescente labeling maakt het mogelijk om celbewegingen te volgen.
Doel van de studie
- Om het migratiegedrag van glioblastoomcellen te onderzoeken.
- Om de invloed van microglia op de migratie van glioblastoom te beoordelen.
- Om een betrouwbaar experimenteel model vast te stellen voor het bestuderen van tumorinteracties.
Gebruikte methoden
- Voorbereiding van een koude polymeermatrix voor het inkapselen van cellen.
- Co-cultuur van glioblastoomcellen en microgliacellen in een poreuze kamer.
- Incubatie om polymerisatie van de matrix en celmigratie mogelijk te maken.
- Fluorescente kleuring voor het volgen van celbewegingen.
Belangrijkste resultaten
- Microgliacellen stimuleren de migratie van glioblastoomcellen.
- Celinteracties kunnen worden gevisualiseerd met behulp van fluorescente kleurstoffen.
- De experimentele opzet bootst de omstandigheden van de tumormicro-omgeving effectief na.
- De resultaten bieden inzicht in de mechanismen van glioblastoominvasie.
Conclusies
- De studie demonstreert een nieuwe benadering voor het bestuderen van glioblastoommigratie.
- Microglia beïnvloeden het gedrag van glioblastoomcellen significant.
- Dit model kan worden gebruikt voor toekomstig therapeutisch onderzoek.
Veelgestelde vragen
Relevantie voor de industrie
Het modelleren van glioblastoom-invasie met behulp van een op een matrix gebaseerd microglia-cicultuursysteem maakt mechanische risicoreductie van interacties in de tumor-micro-omgeving mogelijk in de ontdekkingsfase. Deze benadering biedt voorspellend vertrouwen voor targetvalidatie en ondersteunt translationele continuïteit door ziekterelateerde celmigratie na te bootsen. Het systeem is erop gericht om vroege portfoliobeslissingen te informeren door micro-omgevingsfactoren die de tumorprogressie stimuleren te verduidelijken.
Strategische toepassingen in biofarmaceutische R&D
Vroege ontdekking & targetvalidatie
- Maakt onderzoek mogelijk naar microglia-gemedieerde mechanismen die de invasie van glioblastoom beïnvloeden.
- Ondersteunt functionele validatie van targets door celmigratie te kwantificeren in een gecontroleerde matrixomgeving.
- Faciliteert biologische risicoreductie door de impact van microgliasignalering op het gedrag van tumorcellen te isoleren.
- Levert predictieve data voor de prioritering van targets die betrokken zijn bij de crosstalk tussen de tumor en de micro-omgeving.
Screening & assayontwikkeling
- Stelt een reproduceerbare co-cultuurassay vast voor het evalueren van de effecten van verbindingen op tumorinvasie.
- Levert kwantitatieve migratiegegevens via fluorescentiegebaseerde celtracking.
- Ondersteunt de standaardisatie en schaalbaarheid van de assay voor het screenen van kandidaatmodulatoren van celmigratie.
- Maakt een betrouwbare beoordeling van micro-omgevingsinvloeden op glioblastoomcellen mogelijk.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Sluit aan bij ziekterelevante modellering door in vivo tumorinvasie-dynamiek na te bootsen.
- Biedt een platform voor het evalueren van translationele biomarkers voor invasie en microgliële activatie.
- Ondersteunt de risicogebaseerde verdere ontwikkeling van kandidaten die gericht zijn op interacties in de tumoromgeving.
- Faciliteert continuïteit van ontdekking tot preklinische validatie van middelen die de invasie moduleren.
Integratie van Pipeline & Workflow
Dit op een matrix gebaseerde co-culturemodel integreert in het continuüm van ontdekking naar preklinisch onderzoek door hypothesegestuurde toetsing van micro-omgevingsfactoren op tumorinvasie mogelijk te maken.
- Ontdekkingsbiologie: Ondersteunt hypothesetoetsing van door microglia gedreven invasiemechanismen en de verduidelijking van signaalpaden.
- Screening: Biedt assays die klaar zijn voor gebruik en reproduceerbare, kwantitatieve migratiegegevens voor de evaluatie van verbindingen.
- Analytica: Maakt fluorescentiegebaseerde meting van celmigratie mogelijk voor vergelijkende analyse tussen verschillende condities.
- Translationeel onderzoek: Verbindt in vitro bevindingen met preklinische modellen door ziekterelevante invasieprocessen na te bootsen.
- Bedrijfsbrede herbruikbaarheid: Biedt een herbruikbaar assayplatform voor diverse studies naar de tumor-microomgeving.
Operationele en zakelijke impact
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt het voorspellende vertrouwen bij targetvalidatie en vermindert mechanische ambiguïteit in de invasiebiologie.
- Operationele waarde: Levert gestandaardiseerde, schaalbare en reproduceerbare co-cultuurassays voor gebruik door verschillende teams.
- Strategische waarde: Informeert go/no-go-beslissingen en verbetert de kapitaalefficiëntie door micro-omgevingsrisicofactoren in een vroeg stadium te verduidelijken.
- Impact op portfolio: Ondersteunt de risicogecorrigeerde prioritering van kandidaten die gericht zijn op interacties in de tumormicro-omgeving.
Overwegingen voor implementatie
- Vereist expertise in celkweek, fluorescentielabeling en de verwerking van matrices.
- Toegang tot fluorescentiemicroscopie en een compatibele image-infrastructuur is noodzakelijk.
- Een standaardisatie van de assay-opzet en uitleesprotocollen tussen teams is vereist.
- Aanpassing kan nodig zijn voor verschillende tumor- of stromale celtypen.
- De matrixsamenstelling en celratio's moeten worden geoptimaliseerd voor specifieke onderzoeksvragen.
Veelgestelde vragen over biopharma
Live-cel Imaging tests studie Glioblastoma Brain Tumor stamcel migratie en invasie
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Een 3D Spheroid Model voor Glioblastoom
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Co-cultuur van Glioblastoom Stam-achtige cellen op patroonneuronen om migratie en cellulaire interacties te bestuderen
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Co-Culturing Glioblastoma Cells on Patterned Neurons: A Technique to Monitor the Migration of Glioblastoma Cells on Rat Hippocampal Neurons In Vitro
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Coculture systeem met een Organotypische Brain Slice en 3D Sferoïde van carcinomacellen
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Een humane glioblastoom organotypische snijcultuurmodel voor de studie van tumorcellenmigratie en patiëntspecifieke effecten van anti-invasieve medicijnen
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Coculture Testen om te studeren macrofagen en microglia Stimulatie van glioblastoma Invasion
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Kwantitatieve immunohistochemie van de cellulaire microomgeving bij patiëntenglioblastoomresecties
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Co-cultuur van glutamaterge neuronen en pediatrische hoogwaardige glioomcellen in microfluïdische apparaten om elektrische interacties te beoordelen
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Een fotopolymeriseerbaar hyaluronzuur-collageenmodel van de invasieve glioommicro-omgeving met interstitiële stroom
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Laatst bijgewerkt: 29 augustus 2026