Artykuł metodologiczny

Macierze 2D i 3D do badania liniowego powstawania i aktywności inwadosomów

DOI:

10.3791/54911

2 czerwca 2017

* These authors contributed equally

W tym artykule

Podsumowanie

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ten protokół opisuje, jak przygotować mieszaną matrycę 2D, składającą się z żelatyny i kolagenu I, oraz wtyczkę 3D kolagenu I do badania liniowych inwadosomów. Protokoły te pozwalają na badanie liniowego tworzenia inwadosomu, aktywności degradacji macierzy oraz zdolności inwazji komórek pierwotnych i linii komórek rakowych.

Streszczenie

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Przyleganie, migracja i inwazja komórek są zaangażowane w wiele procesów fizjologicznych i patologicznych. Na przykład podczas tworzenia przerzutów komórki nowotworowe muszą przekraczać bariery anatomiczne, aby zaatakować i migrować przez otaczającą tkankę, aby dotrzeć do naczyń krwionośnych lub limfatycznych. Wymaga to interakcji między komórkami a macierzą zewnątrzkomórkową (ECM). Na poziomie komórkowym wiele komórek, w tym większość komórek nowotworowych, jest w stanie tworzyć inwadosomy, które są strukturami opartymi na F-aktynie zdolnymi do degradacji ECM. Inwadosomy to wystające struktury aktynowe, które rekrutują i aktywują metaloproteinazy macierzy (MMP). Skład molekularny, gęstość, organizacja i sztywność ECM mają kluczowe znaczenie w regulacji tworzenia i aktywacji inwadosomu. In vitro test żelatyny jest standardowym testem stosowanym do obserwacji i ilościowego określenia aktywności degradacji inwadosomu. Jednak żelatyna, która jest denaturowanym kolagenem I, nie jest fizjologicznym elementem matrycy. Opracowano nowatorski test z wykorzystaniem włókien kolagenu typu I, który wykorzystano do wykazania, że ta fizjologiczna matryca jest silnym induktorem inwadosomów. Inwadosomy, które tworzą się wzdłuż włókien kolagenowych, są znane jako inwadosomy liniowe ze względu na ich liniową organizację na włóknach. Co więcej, analiza molekularna liniowych inwadosomów wykazała, że receptor domeny dyskoidyny 1 (DDR1) jest receptorem zaangażowanym w ich powstawanie. Dane te wyraźnie pokazują, jak ważne jest stosowanie fizjologicznie istotnej matrycy w celu zrozumienia złożonych interakcji między komórkami a ECM.

Wprowadzenie

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Przebudowa macierzy zewnątrzkomórkowej (ECM) zachodzi podczas procesów fizjologicznych i patologicznych, takich jak angiogeneza i inwazja komórek nowotworowych. W warunkach fizjologicznych wiele typów komórek, głównie z linii krwiotwórczej, jest zdolnych do degradacji elementów ECM. Na przykład makrofagi są w stanie przekraczać bariery anatomiczne, aby dotrzeć do tkanek, a osteoklasty degradują macierz kostną, aby zapewnić homeostazę wapnia. Mówiąc bardziej globalnie, wszystkie matryce w organizmie odnawiają się, aby zachować swoje właściwości fizyczne i chemiczne. W tkankach nowotworowych skład mikrośrodowiska guza ulega zmianie. Na przykład w raku piersi i płuc kolagen typu I ulega nadekspresji i gromadzi się wokół guza. Co więcej, ta kumulacja wiąże się ze zwiększonym ryzykiem wystąpienia przerzutów1,2. Przerzuty nowotworowe są zależne od zdolności komórek rakowych do degradacji ECM i inwazji sąsiednich tkanek.

Inwazyjna aktywność komórek jest przypisywana wyspecjalizowanym strukturom bogatym w aktynę, znanym jako inwadosomy. Termin ten obejmuje podosomy i inwadopodia, które są obecne odpowiednio w komórkach normalnych i rakowych (np. Makrofagach, komórkach śródbłonka i komórkach rakowych, takich jak linia komórkowa raka piersi MDA-MB-231). In vitro inwadosomy mogą organizować się w różne kształty: kropki, agregaty lub rozety3. Klasycznie inwadosomy składają się z rdzenia F-aktyny zawierającego kilka białek, takich jak białko rusztowania Tks5 i kortaktyna, otoczone cząsteczkami płytki adhezyjnej, takimi jak integryny i winkulina4. Niedawno wykazano, że Tks5 i RhoGTPase Cdc42 mogą być używane jako minimalna sygnatura molekularna dla funkcjonalnych inwadosomów5. Struktury te są zdolne do degradacji ECM poprzez rekrutację i aktywację specyficznych białek metaloproteazy, takich jak MT1-MMP i MMP-26. W poprzednim badaniu informowaliśmy, że interakcja między włókienkami kolagenu typu I a receptorem domeny dyskoidyny 1 (DDR1), specyficznym receptorem włókien kolagenowych typu I, prowadzi do powstania nowej klasy inwadosomów, zwanych inwadosomami liniowymi. Liniowe inwadosomy powstają wzdłuż włókien kolagenu typu I7. Struktury te są zdolne do degradacji włókien kolagenu typu I poprzez rekrutację i aktywację MT1-MMP/MMP2. Co więcej, ich tworzenie jest zależne od Tks5 i Cdc425. In vitro wykazaliśmy istnienie liniowych inwadosomów i udział DDR1 w ich tworzeniu i aktywności8 przy użyciu różnych strategii składających się z kombinacji różnych elementów matrycy, w tym: i) fluorescencyjnych szkiełek nakrywkowych pokrytych żelatyną, ii) fluorescencyjnych szkiełek nakrywkowych pokrytych fibrylami kolagenowymi typu I oraz iii) czopów kolagenowych 3D typu I. Dzięki zastosowaniu różnych matryc byliśmy w stanie zbadać i scharakteryzować liniowe powstawanie inwadosomów oraz ich aktywność degradacyjną7,8.

Na koniec, aby lepiej zrozumieć biologię komórek inwazyjnych, zastosowano kombinację komponentów ECM w systemach hodowli 2D i 3D, naśladując złożoność składu mikrośrodowiska guza. Poniżej znajdują się protokoły powlekania szkiełek nakrywkowych żelatyną/kolagenem typu I w systemach hodowli 2D i 3D.

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

Protokół

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

UWAGA: Przed utrwaleniem wszystkie kroki są wykonywane w sterylnym kapturze z przepływem laminarnym.

1. Macierz 2D

UWAGA: Macierze 2D służą do określania procentu komórek tworzących inwadosomy oraz obszaru degradacji matrycy na komórkę.

figure-protocol-1
Rysunek 1: Protokół. Podsumowanie protokołu stosowanego do przygotowania matryc żelatyny i kolagenu I. Możliwe jest wykonanie samej matrycy żelatynowej lub matrycy mieszanej żelatyny i kolagenu I. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

  1. Matryca żelatynowa
    UWAGA: Fluorescencyjne matryce żelatynowe służą do ilościowego określania degradacji matrycy, a żelatyna niefluorescencyjna służy do promowania adhezji włókien kolagenu I. Fluorescencyjne matryce żelatynowe są również używane do badań podosomu i inwadopodia (patrz ryc. 1).
    1. Pod sterylnym okapem z przepływem laminarnym umieść kawałek parafilmu (20 cm x 15 cm) na obszarze roboczym i zdezynfekuj go 70% etanolem.
    2. Podwielokrotność 20 μl kropelek żelatyny o stężeniu 1 mg/ml w linii, w odstępach około 1 cm od siebie; patrz rysunek 1 w celu zapoznania się z organizacją kropel.
    3. Przykryj każdą kroplę żelatyny o objętości 20 μl autoklawizowanym szkiełkiem nakrywkowym (o średnicy 12 mm).
    4. Inkubować przez 20 minut w temperaturze pokojowej. Jeśli żelatyna jest fluorescencyjna, chroń ją przed światłem.
    5. Podwielokrotność 40 μl kropelek 0,5% aldehydu glutarowego w 1x soli fizjologicznej buforowanej fosforanami (PBS) w linii, każda w odstępach około 1 cm poniżej linii szkiełek nakrywkowych z kroku 1.1.3.
      UWAGA: Aldehyd glutarowy jest toksycznym środkiem utrwalającym. Używaj rękawiczek i nie wdychaj powietrza.
    6. Za pomocą biżuteryjnych kleszczyków przenieś każde pokryte żelatyną szkiełko nakrywkowe do kropli aldehydu glutarowego.
      UWAGA: To normalne, że na parafilmie pozostaje mała kropelka żelatyny. Nie używaj tego ponownie w innym eksperymencie.
    7. Inkubować przez 40 minut w temperaturze pokojowej. W przypadku fluorescencyjnych szkiełek nakrywkowych należy je chronić przed światłem.
    8. Weź 24-dołkową płytkę do hodowli komórkowej i napełnij każdą studzienkę 500 μl sterylnego 1x PBS. Umieść szkiełka nakrywkowe żelatynową stroną do góry w każdym dołku.
    9. Prać dwa razy w 1x PBS przez 5 minut każdy.
      UWAGA: Na tym etapie szkiełka nakrywkowe mogą być używane do eksperymentów lub przechowywane w 1x PBS w temperaturze 4 °C. Szkiełka nakrywkowe niefluorescencyjne można przechowywać przez tydzień, a szkiełka nakrywkowe fluorescencyjne można przechowywać przez 48 godzin.
  2. Fibrillar kolagen typu I matrix
    UWAGA: Macierz kolagenu fibrylarnego typu I służy do badania liniowego tworzenia inwadosomów i związanej z tym degradacji matrycy. Połączenie fluorescencyjnego kolagenu I i niefluorescencyjnych żelatynowych szkiełek nakrywkowych służy do kolokalizacji markerów inwadosomów z włóknami kolagenowymi (np. F-aktyna w kanale dalekiej czerwieni, kolagen I w kanale czerwonym, Tks5 w kanale zielonym i barwnik Hoechst do barwienia jądrowego). Z drugiej strony, połączenie niefluorescencyjnego kolagenu I z niefluorescencyjnymi żelatynowymi szkiełkami nakrywkowymi stosuje się w celu maksymalizacji liczby barwionych markerów inwadosomów (np. F-aktyna w kanale dalekiej czerwieni, kortaktyna w kanale czerwonym, Tks5 w kanale zielonym i barwnik Hoechsta do barwienia jądrowego). Wreszcie, połączenie niefluorescencyjnego kolagenu I z fluorescencyjnymi żelatynowymi szkiełkami nakrywkowymi stosuje się do ilościowego określenia degradacji związanej z żelatyną (np. F-aktyna w kanale dalekiej czerwieni, Tks5 w kanale czerwonym, w kanale zielonym i barwnik Hoechsta do barwienia jądrowego) (patrz ryc. 1). Barwnik Hoechst służy do barwienia jądra, a także sprawdza zanieczyszczenie mykoplazmą, oprócz testu PCR wykonywanego regularnie na używanych liniach komórkowych.
    1. Kolagen fluorescencyjny I
      1. Użyj komercyjnego kolagenu, który wyekstrahowałem ze ścięgna ogona szczura w 0,02 N kwasie octowym. Pobrać ilość kolagenu I niezbędną do przygotowania 500 μl roztworu na szkiełko nakrywkowe przy końcowym stężeniu 0,4 mg/ml kolagenu I.
      2. Dodać 5-karboksylowy x rhodamino-sukcynimidylowy ester o końcowym stężeniu 10 μg/ml, obliczonym dla końcowej objętości roztworu kolagenu I (n x 500 μl).
      3. Wymieszać roztwór, pipetując w górę i w dół, i inkubować przez 5 minut w temperaturze pokojowej, chroniąc przed światłem.
      4. Rozcieńczyć do ostatecznej objętości roztworem soli fizjologicznej buforowanej fosforanem (DPBS) firmy Dulbecco zawierającą wapń i magnez i użyć bezpośrednio.
    2. Fibrillar collagen I szkiełko nakrywkowe
      1. Należy użyć niefluorescencyjnych lub fluorescencyjnych żelatynowych szkiełek nakrywkowych przygotowanych wcześniej w kroku 1.1.
      2. Przygotować roztwór fluorescencyjnego lub niefluorescencyjnego kolagenu I o końcowym stężeniu 0,4 mg/ml w 1X DPBS zawierającym wapń i magnez.
      3. Dodać 500 μl fluorescencyjnego lub niefluorescencyjnego roztworu kolagenu I na szkiełko nakrywkowe na 24-dołkowej płytce do hodowli komórkowej.
      4. Inkubować przez 4 godziny w temperaturze 37 °C w celu polimeryzacji kolagenu I.
      5. Po inkubacji usunąć nadmiar kolagenu I, przechylając płytkę i pipetując z boku dołka (nie bezpośrednio na szkiełko nakrywkowe), aby uniknąć uszkodzenia matrycy.
        UWAGA: Tej matrycy nie można przechowywać. Wysiewaj komórki natychmiast po usunięciu nadmiaru kolagenu I.

2. Sadzenie komórek, czas hodowli i utrwalanie

  1. W zależności od typu komórek, przygotować komórki w odpowiedniej pożywce hodowlanej i dodać komórki do końcowej objętości 500 μl na studzienkę.
  2. Aby scharakteryzować zdolność linii komórkowej do tworzenia liniowych inwadosomów i degradacji matrycy, należy umieścić komórki przez 4 godziny, 12 godzin i 24 godziny na matrycy kolagenu I, aby określić kinetykę liniowego tworzenia inwadosomów i związaną z tym aktywność degradacji.
    UWAGA: Tabela 1 zawiera przykłady linii komórkowych przebadanych w laboratorium. Linia komórkowa Liczba komórek na szkiełko nakrywkowe Czas kontaktu z matrycą w celu liniowego oznaczania ilościowego inwadosomów Czas kontaktu z matrycą w celu ilościowego określenia liniowej aktywności degradacji inwadosomu MDA MB 231 40 000 osób 4 godz. 12 h HUH7 powiedział: 40 000 osób 12 h 24 h HEP 3B 40 000 osób 12 h 24 h Zobacz materiał SNU 398 40 000 osób 12 h 24 h NIH 3T3 src 30 000 osób 4 godz. 12 h Ciągnik siodłowy A431 50 000 osób 6 godzin 24 h Ciągnik siodłowy A549 40 000 osób 12 h 24 h surowy 40 000 osób 12 h 12 h PAE (Ból Nietrzeźw 40 000 osób 12 h 12 h Tabela 1: Odniesienie do czasu wysiewu komórek i inkubacji. Poniższa tabela przedstawia niewyczerpującą listę linii komórkowych wykorzystywanych do badania liniowych inwadosomów. Wskazuje liczbę komórek do zasiewu na matrycy, czas niezbędny do obserwacji liniowych inwadosomów oraz czas niezbędny do obserwacji powiązanej degradacji matrycy. Liniowe inwadosomy mają krótką żywotność. Aby móc zaobserwować liniowe inwadosomy w maksymalnej liczbie komórek, komórki muszą przez krótki czas stykać się z matrycą kolagenu I. Z drugiej strony, aby móc zobrazować zgłaszaną degradację żelatyny, komórki muszą mieć kontakt z matrycą kolagenu I przez dłuższy czas niż te wymienione powyżej.
  3. Po usunięciu pożywki z hodowli komórkowej utrwalić szkiełka nakrywkowe na 10 minut w 500 μl 4% paraformaldehydu w 1X PBS.
  4. Umyć dwukrotnie 1x PBS.
  5. Przechowywać w temperaturze 4 °C, chronić przed światłem.

3. Immunofluorescencja

  1. Przepuszczalność komórek przez 10 minut świeżo przygotowanym roztworem 0,2% Triton X-100 w 1x PBS. Nie używaj ponownie tego rozwiązania.
  2. Umyj szkiełka nakrywkowe dwukrotnie 1x PBS.
  3. Umieść kawałek parafilmu (20 cm x 15 cm) na ławce.
  4. Rozcieńczyć przeciwciało pierwszorzędowe w 4% albuminie surowicy bydlęcej (BSA) w 1x PBS, jak opisano w tabeli materiałów.
  5. Podwielokrotność 50 μl kropelek roztworu przeciwciała pierwszorzędowego w linii, każda w odległości około 1 cm od siebie.
  6. Umieść każde szkiełko nakrywkowe na kropli.
  7. Inkubować przez 40 minut w temperaturze pokojowej, chronić przed światłem.
  8. Po okresie inkubacji przemyć dwukrotnie 1x PBS.
  9. Rozcieńczyć przeciwciało drugorzędowe, falloidynę i barwnik Hoechsta w 4% BSA w 1x PBS.
  10. Podwielokrotność 50 μl kropelek mieszanki, z których każda znajduje się około 1 cm poniżej pierwszej linii szkiełek nakrywkowych, jak to miało miejsce poprzednio.
  11. Umieść każde szkiełko nakrywkowe na kropli.
  12. Inkubować przez 30 minut w temperaturze pokojowej, chronić przed światłem.
  13. Po inkubacji przemyć dwukrotnie 1x PBS.
  14. Umyj raz wodą destylowaną, aby usunąć sole.
  15. Zamontuj szkiełka nakrywkowe na szkiełku podstawowym z polimeryzującym medium montażowym.
  16. Pozostaw szkiełka nakrywkowe do wyschnięcia na noc w temperaturze pokojowej, chronione przed światłem, przed mikroskopią.

4. Kwantyfikacje

figure-protocol-2
Rysunek 2: Liniowa kwantyfikacja inwadosomów. Makro wymaga konfokalnych obrazów barwienia F-aktyną i Tks5 (format: 1,024 x 1,024). (A) Najpierw otwórz obrazek F-aktyny i zrób maskę. (B) Następnie otwórz obraz Tks5 i przesuń go progowo. Zastosuj makro. (C) Analizowane wyniki pojawią się w dwóch tabelach. Liczba inwadosomów liniowych na komórkę i inne informacje, takie jak procentowy obszar używany przez liniowe inwadosomy w komórce, będą znajdować się w tabeli Podsumowanie. Rozmiar każdego liniowego inwadosomu będzie znajdował się w tabeli wyników. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

  1. Odsetek komórek tworzących inwadosomy liniowe
    1. Policz komórki tworzące liniowe inwadosomy, około 100 komórek na szkiełko nakrywkowe (użyj technicznych trzech komórek). Określić ilościowo co najmniej 300 komórek na n, gdzie n = 3.
    2. Oblicz procent komórek tworzących liniowe inwadosomy, biorąc średnią z trzech niezależnych eksperymentów, w wyniku których uzyskano 900 komórek oznaczonych ilościowo.
  2. Liniowy rozmiar i liczba inwadosomu na komórkę
    UWAGA: Użyj mikroskopu konfokalnego, aby wykonać sekwencyjne obrazy barwników F-aktyny i Tks5. Makro jest dostosowane do formatu obrazu 1,024 x 1,024.
    1. Użyj ImageJ z dodatkowym makrem.
  3. Degradacja na komórkę
    1. Użyj trzech szkiełek nakrywkowych na każdy warunek.
    2. Wykonaj 30 zdjęć na szkiełko nakrywkowe fluorescencyjnej żelatyny i jąder barwionych metodą Hoechsta.
    3. Użyj oprogramowania ImageJ zgodnie z opisem w Martin KH i wsp.9.

5. 3D Test inwazji kolagenu

figure-protocol-3
Rysunek 3: Schemat testu inwazji. Streszczenie protokołu testu inwazji. Kolagen I jest sieciowany barwnikiem estrowym sukcynimidylu i polimeryzowany przez 1 godzinę w temperaturze 37 °C. Komórki dodaje się w podłożu bez surowicy na wierzchu zatyczki kolagenu I. Wkładkę umieszcza się w medium z 10% FBS. Zatyczki kolagenu I utrwala się 1 godzinę po wysiewie komórek w grupie kontrolnej i 3 dni po wysiewie komórek w warunkach eksperymentalnych w celu określenia zdolności inwazyjnej komórek. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

  1. Preparat zatyczki kolagenowej I
    1. Wykonaj kurs czasowy 4 godzin, 12 godzin, 24 godziny, 48 godzin i 72 godziny dla pierwszego eksperymentu, aby określić kinetykę inwazji w żelu w zależności od typu komórki. Dla każdego eksperymentu dodaj 1-godzinny punkt czasowy jako punkt odniesienia, w którym nie dochodzi do inwazji.
    2. Przygotuj roztwór kolagenu I na lodzie pod sterylnym kapturem z przepływem laminarnym. Przygotować 500 μl roztworu na 3 wkłady komory Boydena.
    3. Odessać 1 mg komercyjnego kolagenu ze szczurzego ogona I, aby przygotować roztwór o końcowym stężeniu 2 mg/ml kolagenu I.
    4. Dodać 5-karboksyl x ester sukcynimidylowy rodaminy w końcowym stężeniu 1 μg/ml, obliczonym dla końcowej objętości roztworu kolagenu I (w tym przypadku 500 μl).
    5. Dobrze wymieszać i inkubować przez 5 minut na lodzie pod sterylnym kapturem z przepływem laminarnym, chronionym przed światłem.
    6. Dodać 50 μl lodowatego, przefiltrowanego 10X PBS i 6,25 μl lodowatego 1 M wodorotlenku sodu (NaOH).
    7. Dodać sterylną wodę według wzoru 443,75 - x μL kolagenu I.
    8. Dodać 100 μl roztworu na wkład komory Boydena.
    9. Inkubować przez 1 godzinę w temperaturze 37 °C, aby umożliwić polimeryzację.
    10. Dodać pożywkę do hodowli komórkowych wzbogaconą płodową surowicą bydlęcą (FBS) do nowych studzienek; umieścić wkładki w tych studzienkach.
    11. Zasiej 30 000 komórek na wierzchu kolagenu, które podłączam do podłoża wolnego od FBS.
    12. Po wyhodowaniu komórek w temperaturze 37 °C, utrwal korek kolagenowy I na 30 minut w 4% paraformaldehydzie w 1x PBS.
    13. Pełna immunofluorescencja jak w kroku 3, z wyjątkiem następujących etapów: przepuszczalność 0,2% Triton X-100 w 1x PBS przez 30 minut, a nie 10 minut; inkubacja z roztworami przeciwciał pierwszorzędowych i drugorzędowych przez 1,5 godziny każda, a nie odpowiednio 40 min i 30 min. Barwienie F-aktyny lub jąder w celu zlokalizowania komórek.
    14. Po immunofluorescencji za pomocą skalpela przeciąć błonę wkładu i ostrożnie przenieść kolagen I plug do naczynia ze szklanym dnem. Upewnij się, że górna część zatyczki kolagenu I styka się ze szkłem. Utrzymuj membranę wkładki przymocowaną do dolnej części zatyczki kolagenu I, aby zachować integralność wtyczki.
      UWAGA: Zatyczka kolagenowa I pozostaje nienaruszona w naczyniu ze szklanym dnem. Głębokość między szklanym dnem a tworzywem sztucznym otaczającym szklane dno jest równa grubości korka.
    15. Umieść szkiełko nakrywkowe na korku kolagenu I i zamontuj go za pomocą polimeryzującego medium montażowego, aby zapobiec wysychaniu korka.
    16. Użyj odwróconego mikroskopu konfokalnego, aby zobrazować zatyczkę kolagenu I; górna część zatyczki styka się ze szklanym dnem naczynia.
      1. Uzyskaj stos Z od góry do dołu zatyczki kolagenowej I, aby zobrazować inwazję komórek. Określ grubość stosu z, badając, jak głęboko komórki atakują pole obrazowania. Wykonuj akwizycje za pomocą obiektywu olejowego 40X w formacie 512 x 512 z krokiem Z 0,25 μm.
        UWAGA: Dla porównania, średni stos z dla komórek MDA-MB-231 3 dni po wysiewie wynosi 30 μm.

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

Wyniki

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Korzystając z kombinacji dwóch rodzajów matryc, żelatyny i kolagenu typu I (Rysunki 1 i 4), wyróżniliśmy nowy typ inwadosomu, znany jako inwazosomy liniowe. Znakowanie tych matryc pozwala na obserwację liniowego tworzenia się inwadosomów wzdłuż włókien kolagenu I oraz ich zdolności do degradacji (ryc. 5). Liczbę struktur inwazyjnych można następnie określić ilościowo za pomocą opisanego wcześniej makra (krok 4.2), a aktywność degradacji m...

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

Dyskusja

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Klasycznie inwadosomy są badane in vitro bez względu na mikrośrodowisko i matrycę, na której są platerowane komórki. Obecnie stosuje się kilka rodzajów matryc, w tym żelatynę, fibronektynę, witronektynę lub kolagen fibrylarny o dużej gęstości (HDFC)7,11; Jednak często nie są one reprezentatywne dla mikrośrodowiska, w którym znajdują się komórki, i nie są fizjologicznie istotne. W tym przypadku zastosowano nowy rodzaj matrycy, który polega na powiązaniu ż...

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

Oświadczenia

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

J.D.M. był wspierany przez stypendium doktoranckie z INSERM/Région Aquitaine, a teraz jest wspierany przez stypendium podoktoranckie ARC i Tisch Cancer Institute w Mount Sinai School of Medicine. E.H. jest wspierany przez doktorat z Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche. Z.E. jest wspierany przez stypendium podoktorskie z Agence Nationale de la Recherche (ANR). C.M. jest wspierany przez Tisch Cancer Instytut w Mount Sinai School of Medicine i J.J.B.C. są wspierane przez K22CA196750 grantowe NIH/NCI, TCI Young Scientist Cancer Research Award JJR Fund oraz Tisch Cancer Institute w Mount Sinai School of Medicine. Prace te zostały wsparte grantem z ANR-13-JJC-JSV1-0005. F.S. jest wspierany przez "Ligue nationale contre le cancer". V.M. i F.S. są wspierane przez fundusze z "Equipe Labellisée Ligue Nationale contre le Cancer 2016" oraz Institut National du Cancer, INCA_8036 i PLBio2012.

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

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Roztwór żelatynySigmaG1393Zapas 20 mg/ml stosowany w stężeniu 1 mg/ml
Żelatyna ze skóry świni Koniugat Oregon green 488Sonda molekularna technologie życiaG131865 mg rozcieńczony w 1 mg / ml w sterylnej wodzie
Okulary nakrywkowe do mikroskopuMarlenfeld GmbH & Co111520Ø 12mm No.1
2,5% Aldehyd glutarowy w 0,1 M bufor kakodylanu sodu pH 7,4Mikroskopia elektronowa15960Rozcieńczyć 0,5% w sterylnej wodzie
1x PBS pH 7,4Gibco by life technologies10010-015Użyj tego PBS na wszystkich etapach przed utrwaleniem
Kolagen I Ogon szczuraCorning354236
5 karboksyl X rhodamin siccinimidyl esterTechnologie życioweC-6125
DPBS 1x + wapń + magnezGibco firmy life technologies14040-091
Roztwór paraformaldehydu 16%Mikroskopia elektronowa15710Rozcieńczyć 4% w 1X PBS
Triton X 100SigmaT9284
10x bufor PBS pH 7,4AmbionAM9625Rozcieńczyć w stężeniu 1X w wodzie Stosować stopniowo po utrwaleniu
PrzeciwciałoTks5Santa Cruzsc-30122Markery inwadosomu Rozcieńczenie: 1/100
Przeciwciało Cortactin 4F11Millipore5180Markery inwadosomu Rozcieńczenie: 1/100
Przeciwciało DDR1Sygnalizacja komórkowa5583Liniowy receptor inwadosomu
Rozcieńczenie: 1/100
Phalloidin FluoProbesInterchimFT-AZ0330Fibrylarny marker aktynowy Rozcieńczenie :1/200
HoechstSigma33258Marker jądra Rozcieńczenie: 1/200
Przeciwciała drugorzędowe FluoProbesInterchimFP-488 FP-547H lub FP-647H
Albumina z surowicy bydlęcejSigmaA2153Rozcieńczyć w 4% w 1X PBS
Fluoromount G podłoże montażoweInterchimFP 483331
Oprogramowanie ImageJDomenapublicznahttp://www.macbiophotonics.ca/imagej/
Wkładka do hodowli komórkowychCorning3530978.0 i mikro; m wielkość porów / 24 dołki
Wodorotlenek sodu (NaOH)Sigma221465

Bibliografia

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Ramaswamy, S., Ross, K. N., Lander, E. S., Golub, T. R. A molecular signature of metastasis in primary solid tumors. Nat. Genet. 33, 49-54 (2003).
  2. Gilkes, D. M., et al. Collagen prolyl hydroxylases are essential for breast cancer metastasis. Cancer Res. 73, 3285-3296 (2013).
  3. Linder, S., Wiesner, C., Himmel, M. Degrading Devices: Invadosomes in Proteolytic Cell Invasion. Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 27, 185-211 (2011).
  4. Murphy, D. A., Courtneidge, S. A. The 'ins' and 'outs' of podosomes and invadopodia: characteristics, formation and function. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 12, 413-426 (2011).
  5. Di Martino, J., et al. Cdc42 and Tks5: a minimal and universal molecular signature for functional invadosomes. Cell Adh. Migr. 8, 280-292 (2014).
  6. Poincloux, R., Lizarraga, F., Chavrier, P. Matrix invasion by tumour cells: a focus on MT1-MMP trafficking to invadopodia. J. Cell Sci. 122, 3015-3024 (2009).
  7. Juin, A., et al. Physiological type I collagen organization induces the formation of a novel class of linear invadosomes. Mol. Biol. Cell. 23, 297-309 (2012).
  8. Juin, A., et al. Discoidin domain receptor 1 controls linear invadosome formation via a Cdc42-Tuba pathway. J. Cell Biol. 207, 517-533 (2014).
  9. Martin, K. H., et al. Quantitative measurement of invadopodia-mediated extracellular matrix proteolysis in single and multicellular contexts. J. Vis. Exp. , e4119(2012).
  10. Diaz, B. Invadopodia detection and gelatin degradation assay. Bio-protocol. 3, 1-8 (2013).
  11. Artym, V. V., et al. Dense fibrillar collagen is a potent inducer of invadopodia via a specific signaling network. J. Cell Biol. 208, 331-350 (2015).
  12. Schachtner, H., et al. Megakaryocytes assemble podosomes that degrade matrix and protrude through basement membrane. Blood. 121, 2542-2552 (2013).
  13. Schoumacher, M., Glentis, A., Gurchenkov, V. V., Vignjevic, D. M. Basement membrane invasion assays: native basement membrane and chemoinvasion assay. Methods Mol. Biol. 1046, 133-144 (2013).
  14. Wolf, K., Muller, R., Borgmann, S., Brocker, E. B., Friedl, P. Amoeboid shape change and contact guidance: T-lymphocyte crawling through fibrillar collagen is independent of matrix remodeling by MMPs and other proteases. Blood. 102, 3262-3269 (2003).
  15. Geraldo, S., et al. Do cancer cells have distinct adhesions in 3D collagen matrices and in vivo? Eur. J. Cell Biol. 91, 930-937 (2012).
  16. Monteiro, P., et al. Endosomal WASH and exocyst complexes control exocytosis of MT1-MMP at invadopodia. J. Cell Biol. 203, 1063-1079 (2013).
  17. Wolf, K., et al. Collagen-based cell migration models in vitro and in vivo. Semin. Cell Dev. Biol. 20, 931-941 (2009).

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

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Linijne invadosomykolagen typu 1degradacja ECMtest elatynowymikroskopia konfokalnaimmunofluorescencjareceptor DDR1w kna kolagenoweinwazja kom rkowa

Powiązane artykuły