Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Test strumienia zewnątrzkomórkowego w sferoidach 3D: metoda pomiaru aktywności metabolicznej sferoid guza trzustki

945 wyświetleń

30 kwietnia 2023

W tym artykule

Streszczenie

Źródło: Noel, P., et al. Przygotowanie i test metaboliczny 3-wymiarowych sferoidalnych kokultur komórek raka trzustki i fibroblastów. J. Vis. Exp. (2017).

Ten protokół opisuje technikę przeprowadzania testu przepływu zewnątrzkomórkowego na sferoidach 3D wygenerowanych z kohodowli komórek raka trzustki (Patu8902) i aktywowanych fibroblastów trzustki (PS1) w celu zmierzenia dwóch głównych szlaków produkcji energii, glikolizy i oddychania mitochondrialnego.

Protokół

1. Test metaboliczny sferoid 3D guza trzustki dla szlaków bioenergetycznych przy użyciu analizatora strumienia zewnątrzkomórkowego

UWAGA: W tej sekcji opisana jest analiza funkcji metabolicznych sferoid za pomocą analizatora strumienia zewnątrzkomórkowego z mikropłytkami testowymi specjalnie zaprojektowanymi dla sferoid 3D.

  1. Mycie i przenoszenie sferoid z płytek wzrostowych na mikropłytki do testów sferoidalnych.
    nuta: Sferoidy mogą być używane do testów metabolicznych, gdy osiągną średnicę ~500 μm.
    1. Dzień przed wykonaniem testu należy uwodnić sondę lub wkład czujnika kalibrem testowym (200 μl/studzienkę) na dostarczonej płytce użytkowej i inkubować przez noc (4-18 godzin) w nawilżanym inkubatorze (bezCO2) ustawionym na temperaturę 37 °C.
    2. Przygotować odpowiednią pożywkę do oznaczania dla pożądanego testu metabolicznego, uzupełniając pożywkę bazową (patrz tabela materiałów) 2 mM L-glutaminy do testu wysiłkowego glikolizy (GST) lub 1 mM pirogronianu, 2 mM L-glutaminy i 10 mM glukozy do testu wysiłkowego mitochondrialnego (MST).
      nuta: Analizator strumienia zewnątrzkomórkowego mierzy zarówno oddychanie mitochondrialne (OCR), jak i glikolizę (ECAR) żywych komórek w formacie 96-dołkowej płytki. Wskaźniki te zapewniają przegląd funkcji metabolicznych komórek w badanych próbkach. Szczegółowe instrukcje można znaleźć w instrukcji w zestawach testowych.
    3. Po dodaniu dodatków specyficznych dla testu (patrz krok 1.1.1), podgrzej uzupełnioną pożywkę do oznaczania w łaźni wodnej o temperaturze 37 °C i dostosuj pH do 7,4 ± 0,1 z 0,1 N NaOH. Utrzymuj podłoże w cieple do momentu użycia.
    4. Odczynniki z zestawu do oznaczania należy rozpuścić w skalibrowanym podłożu testowym do zalecanych stężeń podstawowych.
      nuta: Są one wytwarzane przy 10× końcowego stężenia pożądanego w studzienkach. Podstawowe stężenia glukozy, oligomycyny i 2-deoksy-glukozy (2-DG) wynoszą odpowiednio 100 mM, 100 μM i 500 mM.
    5. Obserwuj sferoidy na płytce wzrostowej pod mikroskopem świetlnym, aby sprawdzić morfologię sferoidów i ogólną jednorodność, pod względem kształtu i struktury sferoidów.
    6. Przenieś płytkę wzrostową na magnetyczny napęd przytrzymujący i ostrożnie zassaj ~120 μl pożywki wzrostowej. Delikatnie przemyć sferoidy ~120 μL podgrzanego i wstępnie skalibrowanego podłoża testowego, odessać i powtórzyć płukanie dwukrotnie. Sprawdź ponownie sferoidy pod mikroskopem, aby upewnić się, że sferoidy nie zostały zmyte.
    7. Przygotować mikropłytkę do testu sferoidalnego, dodając 180 μl ciepłej pożywki do oznaczania do każdej studzienki.
    8. Ustaw mikropipetę P20 na 10 μl i dopasuj do niej końcówkę z szerokim otworem. Jeśli końcówki z szerokimi otworami nie są dostępne, odetnij końcówki zwykłych końcówek do pipet czystymi nożyczkami lub skalpelem, aby poszerzyć otwór.
      nuta: Powinno to zmniejszyć ścinanie i zachować ogólną morfologię sferoid podczas przenoszenia na płytki testowe.
    9. Użyj ciepłej (37°C) powierzchni do przeprowadzenia transferu sferoid. Użyj powierzchni wizjera kliszy rentgenowskiej ogrzanej lampą światła białego, aby zwiększyć kontrast i ułatwić wizualizację sferoid podczas procesu przenoszenia.
    10. Ostrożnie odessać pojedynczą wstępnie umytą sferoidę z płytki wzrostu odstraszającej komórki za pomocą mikropipety P20 wyposażonej w końcówkę o szerokim otworze i delikatnie przenieść sferoidę bezpośrednio do środka każdej studzienki sferoidalnej płytki testowej w celu przeprowadzenia testu metabolicznego. Pozwól, aby każda sferoida delikatnie wpadła do centralnej mikrokomory każdej studzienki za pomocą czystej grawitacji, aby wypełnić płytkę testową.
      nuta: Zwykle potrzeba 5-8 s, aby każda sferoida wpadła grawitacyjnie do środka studni. Nie wyciągaj pipety, dopóki sferoidy nie osiądą w mikrokomorze. Nie umieszczaj sferoid w 4 dołkach narożnych płytki testowej (A1, A12, H1, H12), ponieważ będą one używane jako studzienki tła.
    11. Monitoruj morfologię i położenie każdej sferoidy, aby upewnić się, że każda sferoida znajduje się w środku każdej studzienki. W razie potrzeby przesuń się do środka studni, odsysając sferoidę za pomocą końcówki pipety o szerokim otworze, a następnie osadzając ją grawitacyjnie.
    12. Po przeniesieniu wszystkich sferoid umieścić płytkę testową w inkubatorze z wilgotnym powietrzem o temperaturze 37 °C (bezCO2) na jedną godzinę przed badaniem.
  2. Ładowanie wkładu czujnika związkami i wykonanie testu
    1. Przygotować 10× skoncentrowanych odczynników specyficznych dla testu w pożywce specyficznej dla testu opisanej w kroku 1.1.2. Na przykład, aby przeprowadzić GST, należy odtworzyć glukozę, oligomycynę i 2-DG w zalecanych ilościach, o których mowa w instrukcji oznaczania. Zarówno testy GST, jak i MST przeprowadzono przy użyciu sferoid Patu8902-PS1.
    2. Prawidłowo ustaw wkład czujnika w rzędach oznaczonych AH po lewej stronie i umieść prowadnicę ładowania na górze wkładu czujnika. Upewnij się, że żądany port jest prawidłowo załadowany, ustawiając prowadnicę załadunku tak, aby litera odpowiadająca portowi, który ma być załadowany, znajdowała się w lewym górnym rogu.
    3. Za pomocą pipety wielokanałowej dozuj odczynniki bezpośrednio do portów iniekcyjnych. Trzymaj prowadnice załadowcze w odpowiedniej pozycji za pomocą opuszków palców przez cały czas trwania procedury.
      nuta: Każdy odczynnik zostanie wstrzyknięty do zalecanego portu, o którym mowa w instrukcji testów. Unikaj tworzenia się pęcherzyków powietrza, ale nie stukaj żadną częścią wkładu w celu usunięcia pęcherzyków powietrza.
    4. Wyjmij prowadnicę załadowczą i umieść na wysokości oczu z wkładem, aby wizualnie sprawdzić porty iniekcyjne pod kątem równomiernego ładowania.
    5. Należy utworzyć projekt testu eksperymentalnego/protokół przyrządu za pomocą oprogramowania Wave sterownika przyrządu (zwanego dalej oprogramowaniem do analizy), jak opisano w sekcji 1.3.
  3. Projektowanie i wykonywanie testów za pomocą oprogramowania analitycznego
    1. Tworzenie szablonu testu dla eksperymentu
      1. Otwórz oprogramowanie analityczne i kliknij "Szablony" lub wybierz jeden z istniejących szablonów testów. Kliknij dwukrotnie "Pusty szablon".
      2. Zdefiniuj grupy i warunki eksperymentalne.
        1. Zdefiniuj strategie iniekcji dla portów A, B i C. Pozostaw port D pusty.
          nuta: W przypadku testu GST tylko te porty zostaną załadowane glukozą, oligomycyną i 2-DG. W przypadku testu MST zostanie załadowana oligomycyna, FCCP i rotenon.
        2. Określić obróbkę wstępną, jeśli sferoidy były traktowane jednym lub więcej badanymi związkami i grupą kontrolną. Zdefiniuj podłoże testowe, aby uwzględnić źródło, suplementy i inne informacje.
        3. Zdefiniuj jeden lub więcej typów komórek (np. Patu8902, PS1), wyświetlając informacje o gęstości i liczbie przejść.
      3. Kliknij "Generuj grupy".
      4. Kliknij zakładkę "Mapa płyt" i przypisz grupy do płytki testowej odpowiadającej projektowi doświadczalnemu.
      5. Wybierz cztery studzienki narożne jako studzienki tła. Upewnij się, że w tych studzienkach nie ma sferoid.
  4. Uruchamianie testu na analizatorze
    1. Kliknij na zakładkę Instrument Protocol (Protokół przyrządu). Zachowaj domyślne polecenia protokołu, zaznaczając opcje "Kalibruj", "Równoważ" i "Podstawowy cykl pomiarowy".
    2. Kliknij "Wtryski" i zdefiniuj związek dla każdego portu. Edytuj cykle pomiarowe na 6 cykli z domyślnych 3 cykli dla sferoid. Zachowaj domyślne 3-minutowe mieszanie, 0 min oczekiwania i 3-minutowe czasy pomiaru.
      nuta: Domyślne czasy mieszania, oczekiwania i pomiaru to odpowiednio 3 min, 0 min, 3 min. Przed wstrzyknięciem pierwszego związku testowego zwykle wykonuje się trzy pomiary dawki podstawowej. Pomiary te można kalibrować i ponownie korygować zgodnie z projektem eksperymentalnym.
    3. Protokół przeglądu i podsumowanie grupy.
    4. Zapisz szablon projektu testu.
    5. Przejdź do kalibracji przed testem po załadowaniu portów iniekcyjnych substratami testowymi. Przenieść wkład z tabliczką użytkową do analizatora strumienia zewnątrzkomórkowego.
      nuta: Zwykle odbywa się to w ciągu 15-20 minut i kalibruje czujniki w celu przeprowadzenia pomiarów OCR i ECAR.
    6. Po kalibracji wkładu należy wymienić tabliczkę użytkową na wstępnie podgrzaną płytkę testową zawierającą sferoidy 3D i rozpocząć test. Po zakończeniu pomiarów wyeksportuj dane do arkusza kalkulacyjnego lub oprogramowania do tworzenia wykresów i statystyki, aby przeanalizować dane.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Nie stwierdzono konfliktu interesów.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
96-dołkowa płytka odstraszająca komórkiStany Zjednoczone Naukowe/ Griener Bio-OneNumer katalogowy: 655970sferoidalna płytka wzrostowa
D-glukozaSigmaZobacz materiał D9434
DPBS (Polskie Biuro ObsługiGibco (firma Gibco)Nr kat. 14190-144
Zestaw do testów warunków skrajnych glikolizyTechnologie AgilentNumer katalogowy 103020-100
L-glutaminaSigma59202C
Zestaw do testów wysiłkowych mitochondriówTechnologie AgilentNumer katalogowy: 103015-100
Komórki Patu8902Zapasy laboratoryjnekomórki gruczolakoraka przewodowego trzustki
Komórki PS1Zapasy laboratoryjneAktywowane komórki gwiaździste trzustki
RPMI1640Gibco (firma Gibco)Numer katalogowy 11875-093pożywki wzrostowe dla komórek, sferoidy
Analizator strumienia zewnątrzkomórkowego SeaHorse XFe 96Technologie AgilentAnalizator strumienia zewnątrzkomórkowego
Pirogronian soduSigmaZobacz materiał S8636
Nośnik podstawowy XFTechnologie AgilentNumer katalogowy: 102365-100pożywka bazowa do testów metabolicznych na XFe 96
Klienta powiedział:

Tagi

Sferoidy 3Dpomiar aktywno ci metabolicznejanaliza glikolizyoddychanie mitochondrialnefibroblasty zwi zane z nowotworemkartrid z sensoremanalizator strumienikalibracja testu