Artykuł metodologiczny

Bezkomórkowy i komórkowy model płuc do badania przerzutów nowotworowych

7K wyświetleń

DOI:

10.3791/58145

19 sierpnia 2018

W tym artykule

Podsumowanie

Tutaj prezentujemy protokół dla modelu raka płuc ex vivo, który naśladuje etapy progresji guza i pomaga wyizolować guz pierwotny, krążące komórki nowotworowe i zmiany przerzutowe.

Streszczenie

Trudno jest wyizolować komórki nowotworowe w różnych punktach progresji nowotworu. Stworzyliśmy model płuc ex vivo, który może pokazać interakcję komórek nowotworowych z naturalną macierzą i ciągłym przepływem składników odżywczych, a także model, który pokazuje interakcję komórek nowotworowych z normalnymi składnikami komórkowymi i naturalną matrycą. Bezkomórkowy model płuc ex vivo jest tworzony przez wyizolowanie bloku płuco-serce szczura i usunięcie wszystkich komórek w procesie decelularyzacji. Prawe oskrzele główne jest wiązane, a komórki nowotworowe są umieszczane w tchawicy za pomocą strzykawki. Komórki poruszają się i zasiedlają lewe płuco. Płuco jest następnie umieszczane w bioreaktorze, w którym tętnica płucna otrzymuje ciągły przepływ mediów w obiegu zamkniętym. Guz wyrosły na lewym płucu jest guzem pierwotnym. Komórki nowotworowe, które są izolowane w krążących pożywkach, są krążącymi komórkami nowotworowymi, a komórki nowotworowe w prawym płucu są zmianami przerzutowymi. Komórkowy model płuc ex vivo jest tworzony przez pominięcie procesu decelularyzacji. Każdy model może być wykorzystany do udzielenia odpowiedzi na różne pytania badawcze.

Wprowadzenie

Przerzuty raka są przyczyną większości zgonów związanych z rakiem i stanowią największe wyzwanie w walce z rakiem. Ogólnym celem tej metody jest zaprojektowanie protokołu dla czterowymiarowej (4-D) hodowli komórkowej, która oprócz trójwymiarowego (3D) wzrostu komórek ma wymiar przepływu. Reprezentuje trzy odrębne fazy procesu przerzutów [tj. guz pierwotny, krążące komórki nowotworowe (CTC) i zmiany przerzutowe].

W ciągu ostatnich trzech dekad naukowcy na całym świecie dostarczyli niezrównanego bogactwa informacji, aby zrozumieć mechanizmy leżące u podstaw progresji przerzutów w różnych nowotworach, co zwiększyło perspektywę wylecze....

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

Protokół

Protokoły eksperymentów na zwierzętach zostały zatwierdzone przez Instytucjonalny Komitet ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt w Houston Methodist Research Institute i przeprowadzone zgodnie ze wszystkimi przepisami, obowiązującymi prawami, wytycznymi i politykami.

1. Żniwa z płuc szczurów

  1. Znieczulić 4- do 6-tygodniowego samca szczura Sprague-Dawley poprzez dootrzewnowe (IP) wstrzyknięcie ketaminy (100 mg/kg) i ksylazyny (10 mg/kg) w bok. Zapewnij znieczulenie, sprawdzając, czy nie ma ruchu, gdy palec u nogi tylnej kończyny jest ściśnięty kleszczami.
  2. Po 10 minutach ogolić klatkę piersiową i brzuch oraz przetrzeć skórę wa....

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

Wyniki

Płuca pobrane od szczura zachowują nienaruszoną strukturę naczyń krwionośnych i pęcherzyków płucnych11 (Rysunek 3A i 3B). Po decelularyzacji zachowane zostają składniki macierzy zewnątrzkomórkowej acellularnego płuca, takie jak kolagen, fibronektyna i elastyna11 (Rysunek 3C, 3D, 3E oraz 3F). Decelularyzacja prowadzi.......

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

Dyskusja

Płuco 4-D ex vivo daje możliwość badania wzrostu guza i przerzutów w warunkach laboratoryjnych. Natywna macierz płucna to złożony system, który zapewnia wsparcie dla normalnej tkanki i utrzymuje interakcje komórka-komórka, interakcje komórka-macierz, różnicowanie komórkowe i organizację tkanek. Daje to możliwość dodania dowolnych składników mikrośrodowiska guza w celu zbadania ich wpływu na wzrost guza i interakcję z innymi komórkami.

Pobranie płuc jest kluczowym etapem dla 4-wymiaro.......

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

Oświadczenia

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

Min P. Kim otrzymał wsparcie grantowe od Second John W. Kirklin Research Scholarship, American Association for Thoracic Surgery, Graham Research Foundation, Houston Methodist Specialty Physician Group Grant oraz Michael M. and Joann H. Cone Research Award. Dziękujemy Ann Saikin za redakcję językową manuskryptu.

....

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

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Sprague Dowley ratHarlan206Mmęski
wacik z chlorheksydynąPrevantics, Nowy Jork, USANDC 10819-1080-1
HeparinSagent Pharmaceuticals, Schaumburg, IL, USANDC 25021-400-10
igła o rozmiarze 18 McMasterCarr, USA75165A249
2-0 jedwabny krawatEthicon, San Angelo, TX, USAA305H
Pompa Masterflex L/SCole-Parmer, Vernon Hills, IL, USAEW-07554-80
Głowica pompy Masterflex L/SCole-Parmer, Vernon Hills, IL, USAEW-07519-05
Wkład pompy Masterflex L/SCole-Parmer, Vernon Hills, IL, USAEW-07519-70
Tygon RurkaCole-Parmer, Vernon Hills, IL, Stany Zjednoczone14171211
Rurka pompy MasterFlexCole-Parmer, Vernon Hills, IL, Stany Zjednoczone06598-16
Złącza żeńskie luer lockCole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA45508-3475165A249
Męskie złącza luer lockCole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA45513-04
nylonowy pierścieńCole-Parmer, Vernon Hills, IL, USAEW-45509-04
Zestaw dożylnyCareFusion41134E
Dodecylosiarczan sodu (SDS)Fisher ScientificCAS151-21-3
Triton X-100Sigma-AldrichX100-1L
AntybiotykiGibco15240-062
Dotleniacz silikonowyCole-Parmer, Vernon Hills, IL, USAABW00011Saint-GoBain-Siatka
druciana1164610105LowesNowy Jork Drut
żeński luer Lug Style TEECole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA45508-56
Męski zintegrowany pierścień blokujący luer do 200series BarbCole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA45518-08
Łącznik żeński z gwintem luerCole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA45508-22
Złącze ClaveICU Medical11956
Hi-Flo & handel; 4-drogowy kran z obrotowym męskim ślusarzem luerMX9341Lmedycznym
MasterFlex Rurka pompyCole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA06598-13do kaniuli

Bibliografia

  1. Siegel, R. L., Miller, K. D., Jemal, A. Cancer Statistics, 2017. CA: A Cancer Journal for Clinicians. 67 (1), 7-30 (2017).
  2. Torre, L. A., Siegel, R. L., Jemal, A. Lung Cancer Statistics. Advances in Experimental Medicine and Biology. 893, 1-19 (2016).
  3. Lallo, A., Schenk, M. ....

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

Model raka p ucap uco ex vivoproces decelularyzacjisystem bioreaktorakr ce kom rki nowotworowezmiany przerzutoweperfuzja heparynanaliza histopatologicznazasiew kom rek

Powiązane artykuły