Tutaj prezentujemy protokół dosercowego wstrzykiwania ludzkich komórek raka prostaty w celu wygenerowania mysiego modelu ze zmianami przerzutowymi do kości.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
* These authors contributed equally
Tutaj prezentujemy protokół dosercowego wstrzykiwania ludzkich komórek raka prostaty w celu wygenerowania mysiego modelu ze zmianami przerzutowymi do kości.
Jako najczęstszy nowotwór złośliwy u mężczyzn, rak prostaty (PC) zajmuje drugie miejsce pod względem śmiertelności, głównie ze względu na 65%-75% wskaźnik przerzutów do kości. Dlatego niezbędne jest zrozumienie procesu i powiązanych mechanizmów przerzutów raka prostaty do kości w celu opracowania nowych metod leczenia. W tym celu niezbędnym narzędziem jest zwierzęcy model przerzutów do kości. W tym miejscu przedstawiamy szczegółowe procedury generowania mysiego modelu przerzutów do kości poprzez wstrzyknięcie do serca komórek raka prostaty. System obrazowania bioluminescencyjnego może określić, czy komórki raka prostaty zostały dokładnie wstrzyknięte do serca i monitorować przerzuty komórek rakowych, ponieważ ma ogromne zalety w monitorowaniu rozwoju zmian przerzutowych. Model ten odwzorowuje naturalny rozwój rozsianych komórek nowotworowych w celu tworzenia mikroprzerzutów do kości i imituje patologiczny proces przerzutów raka prostaty do kości. Stanowi skuteczne narzędzie do dalszego badania mechanizmów molekularnych i efektów terapeutycznych in vivo tej choroby.
Rak prostaty jest najczęstszym nowotworem u mężczyzn w 112 krajach i zajmuje drugie miejsce pod względem śmiertelności w krajach o wyższym wskaźniku rozwoju społecznego1,2. Większość zgonów u pacjentów z rakiem prostaty jest spowodowana przerzutami, a u około 65%-75% przypadków wystąpią przerzuty do kości3,4. Dlatego pilnie potrzebna jest profilaktyka i leczenie przerzutów do kości raka gruczołu krokowego, aby poprawić wyniki kliniczne pacjentów z rakiem prostaty. Zwierzęcy model przerzutów do kości jest niezbędnym narzędziem do badania wieloetapowego procesu i mechanizmów molekularnych zaangażowanych w każdy etap przerzutów raka prostaty do kości, identyfikując w ten sposób cele terapeutyczne i opracowując nowe terapie5.
Najczęstsze metody generowania eksperymentalnych modeli zwierzęcych raka prostaty z przerzutami do kości obejmują ortotopię, inkon dotrzon (np. dopiszczelowy) i dosercowe wstrzykiwanie komórek raka prostaty. Model przerzutów do kości z iniekcją ortotopową jest generowany przez bezpośrednie wstrzyknięcie komórek raka prostaty do prostaty myszy6,7. Ten eksperymentalny model zwierzęcy ma bardzo podobne cechy kliniczne do przerzutów do kości raka prostaty. Jednak przerzuty występują głównie w pachowym węźle chłonnym i płucach, a nie w kostnej8,9. Model iniekcji dopiszczelowej w przypadku raka gruczołu krokowego bezpośrednio wstrzykuje komórki raka prostaty do kości piszczelowej z dużą szybkością tworzenia się guza w kości piszczelowej (piszczelowej)10,11; Jednak kora kostna i jama szpiku kostnego łatwo ulegają uszkodzeniu. Dodatkowo metoda iniekcji piszczelowej nie może stymulować patologicznego procesu przerzutów raka prostaty do kości, w którym komórki rakowe kolonizują kość poprzez krążenie. Aby zbadać krążenie, wynaczynienie naczyniowe i przerzuty odległe z wyższym wskaźnikiem przerzutów do kości komórek rakowych, opracowano technikę wstrzykiwania dosercowego poprzez bezpośrednie wstrzyknięcie komórek raka prostaty do lewej komory myszy 8,12,13. To sprawia, że jest to cenny model zwierzęcy do badań nad przerzutami do kości8. Metoda iniekcji dosercowej wykazuje wskaźnik przerzutów do kości wynoszący około 75%9,14, znacznie wyższy niż metoda iniekcji ortotopowej. Dlatego wstrzyknięcie dosercowe jest idealną metodą generowania modelu zwierzęcego z przerzutami raka prostaty do kości.
Ta praca ma na celu opisanie procesu tworzenia mysiego modelu przerzutów raka prostaty do kości, umożliwiając czytelnikom wizualizację założenia modelu. Obecna praca dostarcza szczegółowych procesów, środków ostrożności i obrazów ilustracyjnych w celu wygenerowania modelu ksenoprzeszczepu z przerzutami do kości poprzez wstrzyknięcie do serca ludzkich komórek raka prostaty u myszy atymicznych. Metoda ta stanowi skuteczne narzędzie do dalszego badania mechanizmów molekularnych i efektów terapeutycznych in vivo przerzutów raka prostaty do kości.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Sześcio- do ośmiotygodniowych samców myszy atymicznych BALB/c (n = 10) trzymano w indywidualnie wentylowanych klatkach dla myszy (5 myszy/klatkę) w pomieszczeniu dla zwierząt wolnym od specyficznych patogenów (SPF) w warunkach 12-godzinnego cyklu światła/ciemności, z wolnym dostępem do paszy SPF i sterylnej wody. Myszy były karmione adaptacyjnie przez tydzień przed eksperymentami. Wszystkie eksperymenty na zwierzętach zostały zatwierdzone przez komitet ds. dobrostanu zwierząt Uniwersytetu Tradycyjnej Medycyny Chińskiej w Szanghaju.
1. Przygotowanie komórek
2. Chirurgia iniekcji dosercowej ludzkich komórek raka prostaty
UWAGA: Aparatem chirurgicznym używanym do iniekcji dosercowych jest strzykawka o pojemności 1 ml (Rysunek 1). Zapewnij wsparcie termiczne przez cały czas trwania zabiegu, aż do momentu wyzdrowienia zwierzęcia ze znieczulenia.
3. Badanie patologiczne
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Obrazowanie bioluminescencyjne oferuje ogromne zalety w monitorowaniu rozwoju zmian przerzutowych w modelu z wewnątrzsercowym wstrzykiwaniem komórek. Wkrótce po wstrzyknięciu komórek nowotworowych (w ciągu 24 h) zastosowano obrazowanie bioluminescencyjne w celu wizualizacji komórek nowotworowych wnikających do krążenia ogólnego (Rysunek 3A). Wyraźny sygnał bioluminescencyjny w całym organizmie będzie widoczny w przypadku prawidłowego wstrzyknięcia komórek nowotworowych do krążenia tętniczego...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wstrzyknięcie dosercowe ludzkich komórek raka prostaty w celu wytworzenia przerzutów do kości jest idealnym modelem mysim do badania funkcji i mechanizmów przerzutów raka prostaty do kości oraz oceny skuteczności terapeutycznej. Badania wykazały, że uszkodzenie kości najprawdopodobniej występuje w bliższej części kości piszczelowej i dalszej części kości udowej17, co może być spowodowane ich wysokim unaczynieniem i aktywnością metaboliczną.
Ponieważ przerzuty do kości s...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszyscy autorzy deklarują brak sprzecznych interesów finansowych.
Ta praca jest wspierana przez granty z National Key R&D Program of China (2018YFC1704300 i 2020YFE0201600), National Nature Science Foundation (81973877 i 82174408), projektów badawczych w ramach budżetu Uniwersytetu Tradycyjnej Medycyny Chińskiej w Szanghaju (2021LK047) oraz Shanghai Collaborative Innovation Center of Industrial Transformation of Hospital TCM Preparation.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Strzykawki i igły 1 ml | Shandong Weigao Group Medical Polymer Co., Ltd | 20200411 | Komórki wstrzyknięto do komór myszy Maszyna |
| znieczulenia | Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd | R500IP | Sprzęt do znieczulania myszy |
| Automatyczny licznik komórek | Shanghai Simo Biological Technology Co., Ltd | IC1000 | Do liczenia komórek |
| Myszy atymiczne BALB/c | Shanghai SLAC Laboratory Animal Co, Ltd. | Samiec | w wieku 6-8 tygodni, samce myszy |
| System obrazowania bioluminescencyjnego | Shanghai Baitai Technology Co., Ltd | Vieworks | Do śledzenia wzrostu guza i przerzutów do płuc, jeśli wstrzyknięte komórki są znakowane lucyferazyą |
| Probówka wirówkowa (15 ml, 50 ml) | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | 430790, Roztwór Corning | |
| EDTA | Wuhan Xavier Biotechnology Co., Ltd | G1105 | Do odwapniania pożywki |
| kostnej F-12 | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | 21700075, GIBCO | Pożywka do hodowli komórkowych |
| Roztwór formaliny | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | BL539A | Do mocowania próbki każdej myszy |
| Isoflurane | Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd | VETEASY | Do znieczulenia |
| Lipofectamine 2000 | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | 11668027, Thermo fisher | Odczynnik do transfekcji plazmidu |
| Linia komórkowa PC-3 | Bank komórek Chińskiej Akademii Nauk | TCHu 158 | Linia komórkowa raka prostaty |
| Sól fizjologiczna buforowana fosforanami | Beyotime Biotechnology | ST447 | Umyj ludzkie komórki kostniakomięsaka |
| Trypsyna (0,25%) | Shanghai YueNian Biotechnology Co. , Ltd | 25200056, Gibco | Do odłączania komórek |
| Wektor (pLV-lucyferaza) | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | VL3613 | Plazmid do transfekcji |
| System obrazowania rentgenowskiego | Brook (Beijing) Technology Co., Ltd | FX PRO | Do uzyskiwania obrazów rentgenowskich w celu wykrycia wzrostu guza |
| μ CT80 | Shenzhen Fraun Technology Service Co., Ltd | Scanco Medical AG, Szwajcaria | Do wykrywania zniszczenia kości. Mico-CT jest wyposażony w 3DCalc, rekonstrukcję stożka, oraz μ Oprogramowanie do wizualizacji modelu CT Ray V3.4A. |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.