To badanie przedstawia dwie różne metody analizy inwazji i migracji komórek: test komory Boydena i test gojenia ran oparty na mikroskopie in vitro. Opisano protokoły tych dwóch eksperymentów oraz porównano ich zalety i wady.
Artykuł metodologiczny
* These authors contributed equally
To badanie przedstawia dwie różne metody analizy inwazji i migracji komórek: test komory Boydena i test gojenia ran oparty na mikroskopie in vitro. Opisano protokoły tych dwóch eksperymentów oraz porównano ich zalety i wady.
Zdolność komórek nowotworowych do inwazji i migracji jest głównym czynnikiem przyczyniającym się do progresji i nawrotów raka. W wielu badaniach analizowano zdolności migracyjne i inwazyjne, aby zrozumieć, w jaki sposób rozprzestrzeniają się komórki nowotworowe, w celu opracowania nowych strategii leczenia. Analiza komórkowych i molekularnych podstaw tych zdolności doprowadziła do scharakteryzowania ruchliwości komórek oraz właściwości fizykochemicznych cytoszkieletu i mikrośrodowiska komórkowego. Przez wiele lat test z komorą Boydena i test ran drapanych były standardowymi technikami badania inwazji i migracji komórek. Jednak te dwie techniki mają ograniczenia. Test w komorze Boydena jest trudny i czasochłonny, a test rany drapanej ma niską odtwarzalność. Rozwój nowoczesnych technologii, zwłaszcza w mikroskopii, zwiększył powtarzalność testu ran drapanych. Korzystając z wydajnych systemów analizy, mikroskop wideo "w inkubatorze" może być używany do automatycznej analizy migracji i inwazji komórek w czasie rzeczywistym. Celem tego artykułu jest przedstawienie i porównanie dwóch testów stosowanych do badania inwazji i migracji komórek: testu komory Boydena i zoptymalizowanego testu ran drapanych opartego na mikroskopie wideo in vitro.
Inwazja i migracja komórek są zaangażowane w rozprzestrzenianie się komórek nowotworowych, co jest główną przyczyną oporności na leczenie1 i może prowadzić do nawrócenia lokoregionalnego lub przerzutowego po leczeniu raka2. Przejście nabłonkowo-mezenchymalne (EMT) to początkowy proces inwazji i migracji komórek, w którym komórki rakowe przechodzą z fenotypu nabłonkowego na mezenchymalny. E-kadheryna jest zewnątrzkomórkowym markerem fenotypu nabłonkowego3, a zwiększona ekspresja N-kadheryny i wimentyny jest charakterystyczna dla fenotypu mezenchymalnego4. Migracja zależy również od wewnętrznej zdolności komórek nowotworowych do inwazji macierzy zewnątrzkomórkowej (ECM) poprzez działanie metaloproteaz macierzy5.
Ten mechanizm inwazji i migracji został opisany dla raka w wielu miejscach, szczególnie w raku głowy i szyi6. Wielu badaczy skupiło się na procesach migracji i inwazji, aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób rozprzestrzeniają się komórki nowotworowe, w nadziei, że ta wiedza doprowadzi do nowych strategii leczenia. Bardzo ważne jest, aby badania te były przeprowadzane przy użyciu wiarygodnych i powtarzalnych testów.
Analiza ruchliwości komórek in vitro może być wyzwaniem. Opracowany wiele lat temu test komory Boydena jest uważany za standard analizy inwazji i migracji7. Jest to jednak czasochłonne i często niedokładne. Drugim testem jest test gojenia się ran8, który polega na wykonaniu rysy na monowarstwowej kulturze komórkowej i uchwyceniu obrazów inwazji i migracji komórek w ustalonych odstępach czasu. Technika ta była szeroko krytykowana ze względu na duże różnice między wynikami dwóch kolejnych testów. Jednak zastosowanie nowoczesnych technologii, zwłaszcza w mikroskopii, poprawiło odtwarzalność testu ran drapanych. Mikroskopy wideo można łatwo wprowadzić do inkubatorów i mogą one generować obrazy migracji komórek w czasie rzeczywistym. Urządzenia te rejestrują dane mikroskopowe i zapewniają automatyczną analizę zbiegania się komórek rany w czasie. Celem niniejszego artykułu jest opisanie testu komorowego Boydena i zoptymalizowanego testu ran drapanych, a także omówienie zalet i wad każdego z tych podejść.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
UWAGA: Testy komory Boydena i zadrapania bez włączenia ECM są określane jako testy migracji, a te same testy z ECM są określane jako testy inwazji.
1. Test w komorze Boydena
UWAGA: Ten protokół jest dostosowany do linii komórkowej SQ20B, która wywodzi się z nawracającego raka krtani z rakiem płaskonabłonkowym głowy i szyi (HNSCC) i została uzyskana od Johna Little'a (Boston, MA, USA).
Dzień 1
Dzień 2
Dzień 3
Dzień 4
Dzień 5
2. Test ran drapanych: Migracja komórek
UWAGA: Instrukcje muszą być dostosowane do każdego typu komórki.
Dzień 1
Dzień 2
Dni 3, 4 i 5
3. Test ran drapanych: inwazja komórek
UWAGA: Instrukcje muszą być dostosowane do każdego typu komórki.
Dzień 1
Dzień 2
Dzień 2
Dni 3, 4 i 5
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedstawiamy tutaj dwie różne metody analizy inwazji i migracji komórek. Rysunek 1 przedstawia eksperyment z komorą Boydena. Wkładki umieszcza się na płytce towarzyszącej z pożywką chemoatraktantową, a komórki wysiewa się w CM. Membrana może być niepowlekana (test migracji) lub powlekana (test inwazji). Komórki wysiewa się do górnej komory w s-CM. Dolna komora jest wypełniona CM jako chemoatraktantem. Ogniwa są mocowane przed czasem podwojenia.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedstawiamy tutaj dwie różne metody badania procesu inwazji i migracji komórek. Analiza tego procesu jest ważna dla zrozumienia czynników związanych z nawrotem przerzutów, które można wyjaśnić zwiększoną ruchliwością subpopulacji komórek nowotworowych zwanych rakowymi komórkami macierzystymi10,11.
Eksperyment z komorą Boydena jest jedną z najczęściej stosowanych technik badania inwazji i migracji komórek. Jedną z zalet tego podejścia...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Te techniki zostały opracowane przy wsparciu LabEx PRIMES (ANR-11-LABX-0063), Contrat Plan-Etat-Region (CPER) w ramach naukowych ETOILE (CPER 2009-2013) oraz Lyric Grant INCa-DGOS-4664.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Surowica płodu cielęcego Gold | GE Healthcare | A15-151 | |
| Hydrokortyzon rozpuszczalny w wodzie | Sigma-Aldrich | H0396-100MG | |
| Penicylina/Streptomycyna 100 X | Dominique Dutscher | L0022-100 | |
| DMEM | Gibco | 61965-026 | |
| F12 Mieszanka orzechów (1X) + GlutaMAX-I | Gibco | 31765-027 | |
| EGF | Promega | G5021 | Roztwór należy przygotować tuż przed użyciem, ponieważ jest bardzo niestabilny |
| Cząstka redlicy Z1 | Beckman Coulter | 6605698 | |
| Mikroskop optyczny | Olympus | CKX31 | |
| SQ20B | Prezent od Johna Little' s Laboratoryjny | ||
| aparat do robienia ran | Essen Bioscience | 4494 | Przechowywać w bezpiecznym i suchym miejscu |
| 96-dołkowa płytka ImageLock | Essen Bioscience | 4379 | |
| CoolBox 96F z radiatorem CoolSink 96F | Essen Bioscience | 1500-0078-A00 | |
| CoolBox z systemem M30 | Essen Bioscience | 1500-0078-A00 | |
| Wkładka | BoydenDominique Dutcher | 353097 | |
| Wkładka powlekana Boyden Dominique | Dutcher | 354483 | Przechowywać w temperaturze -20 & deg; C |
| Companion 24-dołkowa płytka | Dominique Dutcher | 353504 | |
| BD Matrigel standard | BD BioScience | BD 354234 | Przechowywać w temperaturze -20&stopieC. |
| Zestaw do barwienia RAL 555 Diagnostyka | RAL | 361550 | Przechowywać w bezpiecznym i suchym miejscu |
| Probówki do mikrowirówek | Eppendorf | 33511 |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE
Poproś o pozwolenie