Ex vivo Obrazowanie na żywo przerzutów do płuc i ich mikrośrodowiska

Renske J.E. van den Bijgaart; Niwen Kong; Carrie Maynard; Vicki Plaks

doi:10.3791/53741

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

Artykuł metodologiczny

Ex vivo Obrazowanie na żywo przerzutów do płuc i ich mikrośrodowiska

12.3K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/53741

⸱

3 lutego 2016

Renske J.E. van den Bijgaart^*¹ , Niwen Kong^*¹ , Carrie Maynard¹^,² , Vicki Plaks¹^,³

¹Department of Anatomy, University of California, ²Hubrecht Institute-Royal Dutch Academy of Science and University Medical Center Utrecht, ³Department of Cell and Developmental Biology, Sackler Faculty of Medicine

^* These authors contributed equally

W tym artykule

Podsumowanie

Opisujemy stosunkowo prostą metodę obrazowania na żywo ex vivo interakcji komórka nowotworowa - zrąb w obrębie przerzutów do płuc, wykorzystując fluorescencyjne reportery u myszy. Wykorzystując mikroskopię konfokalną z wirującym dyskiem, technika ta umożliwia wizualizację żywych komórek przez co najmniej 4 godziny i może być dostosowana do badania innych stanów zapalnych płuc.

Streszczenie

Przerzuty są główną przyczyną zachorowalności i śmiertelności związanej z rakiem. Przerzuty są procesem wieloetapowym, a ze względu na jego złożoność, dokładne procesy komórkowe i molekularne, które rządzą rozprzestrzenianiem się i wzrostem przerzutów, są nadal nieuchwytne. Obrazowanie na żywo pozwala na wizualizację dynamicznych i przestrzennych oddziaływań komórek i ich mikrośrodowiska. Guzy lite często dają przerzuty do płuc. Jednak anatomiczne położenie płuc stanowi wyzwanie dla obrazowania przyżyciowego. Protokół ten zapewnia stosunkowo prostą i szybką metodę obrazowania na żywo ex vivo dynamicznych interakcji między komórkami nowotworowymi i otaczającym je zrębem w obrębie przerzutów do płuc. Za pomocą tej metody można przez kilka godzin wizualizować w czasie rzeczywistym ruchliwość komórek nowotworowych, a także interakcje między komórkami nowotworowymi a komórkami zrębu w ich mikrośrodowisku. Używając transgenicznych fluorescencyjnych myszy reporterowych, fluorescencyjnej linii komórkowej, wstrzykiwanych fluorescencyjnie znakowanych cząsteczek i / lub przeciwciał, można uwidocznić wiele składników mikrośrodowiska płuc, takich jak naczynia krwionośne i komórki odpornościowe. Do obrazowania różnych typów komórek wykorzystano mikroskop konfokalny z wirującym dyskiem, który umożliwia długotrwałe, ciągłe obrazowanie z szybką, czterokolorową akwizycją obrazu. Filmy poklatkowe skompilowane ze zdjęć zebranych w wielu pozycjach i płaszczyznach ogniskowych pokazują interakcje między żywymi komórkami przerzutowymi i odpornościowymi przez co najmniej 4 godziny. Technika ta może być dalej wykorzystywana do testowania chemioterapii lub terapii celowanej. Co więcej, metoda ta może zostać zaadaptowana do badania innych patologii związanych z płucami, które mogą wpływać na mikrośrodowisko płuc.

Wprowadzenie

Najbardziej śmiertelnym aspektem raka są przerzuty, które odpowiadają za ponad 90% zachorowalności i śmiertelności związanej z rakiem¹. Przerzuty są procesem wieloetapowym, a ze względu na jego złożoność, dokładne mechanizmy komórkowe i molekularne, które rządzą rozprzestrzenianiem się i wzrostem przerzutów, są nadal nieuchwytne. Aby uzyskać przerzuty, komórki nowotworowe w guzie pierwotnym muszą odłączyć się od sąsiednich komórek i błony podstawnej, przejść przez macierz zewnątrzkomórkową, wewnątrznaczyniowe, przemieszczać się przez naczynia krwionośne lub limfatyczne, wynaczynić w miejscu wtórnym, a na koniec przetrwać i ustalić guzy wtórne. Oprócz właści....