Name: Tworzenie modeli in vitro hodowli zwojów korzenia grzbietowego: uzupełniające podejścia do badania przesłuchów rak-nerw (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-07-11T16:10:00.000+00:00
Duration: 11 min 26 s
Description: Poznaj metody tworzenia 3D i 2D kultur zwojów korzenia grzbietowego myszy do badania interakcji nowotwór-nerw. Techniki te umożliwiają analizę migracji komórek rakowych wzdłuż neuritów i redukcję liczby zwierząt.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Prace te były wspierane przez granty operacyjne z Kanadyjskich Instytutów Badań nad Zdrowiem (PJT-178274) (LMM) oraz przez stypendium dla absolwentów Ontario (LCBO) oraz przez stypendium od Koordynacji na rzecz Doskonalenia Kadry Szkolnictwa Wyższego - Brazylia (CAPES) - Kod Finansowy 001 (ERP). LMM jest Katedrą Genetyki i Medycyny Molekularnej na Uniwersytecie Queen's. Niektóre obrazy zostały częściowo wygenerowane przy użyciu Biorenderu.

<ol><li>Thiel, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+single+neurons+reprogrammed+by+pancreatic+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Characterization of single neurons reprogrammed by pancreatic cancer.</a> Nature. 640 (8060), 1042-1051 (2025).</li>
<li>Zhu, M., Luo, F., Xu, B., Xu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Research+progress+of+neural+invasion+in+pancreatic+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Cancer+Drug+Targets%22%5BJournal%5D)">Research progress of neural invasion in pancreatic cancer.</a> Curr Cancer Drug Targets. 24 (4), 397-410 (2024).</li>
<li>Zareba, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Perineural+invasion+and+risk+of+lethal+prostate+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Epidemiol+Biomarkers+Prev%22%5BJournal%5D)">Perineural invasion and risk of lethal prostate cancer.</a> Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 26 (5), 719-726 (2017).</li>
<li>Fu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Worst+pattern+of+perineural+invasion+redefines+the+spatial+localization+of+nerves+in+oral+squamous+cell+carcinoma%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Oncol%22%5BJournal%5D)">Worst pattern of perineural invasion redefines the spatial localization of nerves in oral squamous cell carcinoma.</a> Front Oncol. 11 (766902), (2021).</li>
<li>Hu, J., Chen, W., Shen, L., Chen, Z., Huang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Crosstalk+between+the+peripheral+nervous+system+and+breast+cancer+influences+tumor+progression%5BTitle%5D)+AND+%22Biochim+Biophys+Acta+Rev+Cancer%22%5BJournal%5D)">Crosstalk between the peripheral nervous system and breast cancer influences tumor progression.</a> Biochim Biophys Acta Rev Cancer. 1877 (6), 188828(2022).</li>
<li>Li, J., Mei, S., Zhou, S., Zhao, F., Liu, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Perineural+invasion+is+a+prognostic+factor+in+stage+ii+colorectal+cancer+but+not+a+treatment+indicator+for+traditional+chemotherapy%3A+A+retrospective+cohort+study%5BTitle%5D)+AND+%22J+Gastrointest+Oncol%22%5BJournal%5D)">Perineural invasion is a prognostic factor in stage ii colorectal cancer but not a treatment indicator for traditional chemotherapy: A retrospective cohort study.</a> J Gastrointest Oncol. 13 (2), 710-721 (2022).</li>
<li>Schmitd, L. B., Perez-Pacheco, C., D'silva, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nerve+density+in+cancer%3A+Less+is+better%5BTitle%5D)+AND+%22FASEB+Bioadv%22%5BJournal%5D)">Nerve density in cancer: Less is better.</a> FASEB Bioadv. 3 (10), 773-786 (2021).</li>
<li>Zahalka, A. H., Frenette, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nerves+in+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Cancer%22%5BJournal%5D)">Nerves in cancer.</a> Nat Rev Cancer. 20 (3), 143-157 (2020).</li>
<li>Winkler, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuroscience+and+oncology%3A+State-of-the-art+and+new+perspectives%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Opin+Neurol%22%5BJournal%5D)">Neuroscience and oncology: State-of-the-art and new perspectives.</a> Curr Opin Neurol. 36 (6), 544-548 (2023).</li>
<li>Lanigan, L. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+pathology+of+the+peripheral+nervous+system%5BTitle%5D)+AND+%22Vet+Pathol%22%5BJournal%5D)">Comparative pathology of the peripheral nervous system.</a> Vet Pathol. 58 (1), 10-33 (2021).</li>
<li>Jiang, S. -H., Zhang, S., Wang, H., Xue, J. -L., Zhang, Z. -G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emerging+experimental+models+for+assessing+perineural+invasion+in+human+cancers%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Lett%22%5BJournal%5D)">Emerging experimental models for assessing perineural invasion in human cancers.</a> Cancer Lett. 535 (215610), (2022).</li>
<li>Moysidou, C. -M., Barberio, C., Owens, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+engineering+human+tissue+models%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Bioeng.+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Advances in engineering human tissue models.</a> Front. Bioeng. Biotechnol. 8 (620962), (2021).</li>
<li>Bayat, F. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adult+mouse+dorsal+root+ganglia+neurons+form+aberrant+glutamatergic+connections+in+dissociated+cultures%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+ONE%22%5BJournal%5D)">Adult mouse dorsal root ganglia neurons form aberrant glutamatergic connections in dissociated cultures.</a> PloS ONE. 16 (3), e0246924(2021).</li>
<li>Lin, Y. -T., Chen, J. -C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dorsal+root+ganglia+isolation+and+primary+culture+to+study+neurotransmitter+release%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Dorsal root ganglia isolation and primary culture to study neurotransmitter release.</a> J Vis Exp. (140), e57569(2018).</li>
<li>Schmidt, H., Rathjen, F. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dii-labeling+of+drg+neurons+to+study+axonal+branching+in+a+whole+mount+preparation+of+mouse+embryonic+spinal+cord%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Dii-labeling of drg neurons to study axonal branching in a whole mount preparation of mouse embryonic spinal cord.</a> J Vis Exp. (58), e3667(2011).</li>
<li>Klimovich, P., Rubina, K., Sysoeva, V., Semina, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+model+of+dorsal+root+ganglion+explant+as+a+method+of+studying+neurotrophic+factors+in+regenerative+medicine%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedicines%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional model of dorsal root ganglion explant as a method of studying neurotrophic factors in regenerative medicine.</a> Biomedicines. 8 (3), 49(2020).</li>
<li>Neto, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Axonal+outgrowth%2C+neuropeptides+expression+and+receptors+tyrosine+kinase+phosphorylation+in+3d+organotypic+cultures+of+adult+dorsal+root+ganglia%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Axonal outgrowth, neuropeptides expression and receptors tyrosine kinase phosphorylation in 3d organotypic cultures of adult dorsal root ganglia.</a> PLoS ONE. 12 (7), e0181612(2017).</li>
<li>Melli, G., Höke, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dorsal+root+ganglia+sensory+neuronal+cultures%3A+A+tool+for+drug+discovery+for+peripheral+neuropathies%5BTitle%5D)+AND+%22Expert+Opin+Drug+Discov%22%5BJournal%5D)">Dorsal root ganglia sensory neuronal cultures: A tool for drug discovery for peripheral neuropathies.</a> Expert Opin Drug Discov. 4 (10), 1035-1045 (2009).</li>
<li>Du, J., Sudlow, L. C., Luzhansky, I. D., Berezin, M. Y. Drg explant model: Elucidating mechanisms of oxaliplatin-induced peripheral neuropathy and identifying potential therapeutic targets. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDu%2C+J+%22bioRxiv%22">bioRxiv</a>. , (2023).</li>
<li>Mo, Y. J., Kim, Y. -S., Kim, M. S., Lee, Y. -I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advantages+of+adult+mouse+dorsal+root+ganglia+explant+culture+in+investigating+myelination+in+an+inherited+neuropathic+mice+model%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Protoc%22%5BJournal%5D)">Advantages of adult mouse dorsal root ganglia explant culture in investigating myelination in an inherited neuropathic mice model.</a> Methods Protoc. 5 (4), 66(2022).</li>
<li>Nguyen, U. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Type+i+collagen+concentration+affects+neurite+outgrowth+of+adult+rat+drg+explants+by+altering+mechanical+properties+of+hydrogels%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomater+Sci+Polym+Ed%22%5BJournal%5D)">Type i collagen concentration affects neurite outgrowth of adult rat drg explants by altering mechanical properties of hydrogels.</a> J Biomater Sci Polym Ed. 35 (2), 164-189 (2024).</li>
<li>Ito, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Histological+effects+of+combined+therapy+involving+scar+resection%2C+decellularized+scaffolds%2C+and+human+ipsc-ns%2Fpcs+transplantation+in+chronic+complete+spinal+cord+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Histological effects of combined therapy involving scar resection, decellularized scaffolds, and human ipsc-ns/pcs transplantation in chronic complete spinal cord injury.</a> Sci Rep. 14 (1), (2024).</li>
<li>Aisenbrey, E. A., Murphy, W. L., Aisenbrey, E. A., Murphy, W. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthetic+alternatives+to+matrigel%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Mater%22%5BJournal%5D)">Synthetic alternatives to matrigel.</a> Nat Rev Mater. 5 (7), 539-551 (2020).</li>
<li>Berkovitch, Y., Seliktar, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Semi-synthetic+hydrogel+composition+and+stiffness+regulate+neuronal+morphogenesis+-+pubmed%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Pharm%22%5BJournal%5D)">Semi-synthetic hydrogel composition and stiffness regulate neuronal morphogenesis - pubmed.</a> Int J Pharm. 523 (2), 545-555 (2017).</li>
<li>Carozzi, V. A., Salio, C., Rodriguez Menendez, V., Ciglieri, E., Ferrini, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((2d+vs+3d+morphological+analysis+of+dorsal+root+ganglia+in+health+and+painful+neuropathy%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Histochem%22%5BJournal%5D)">2d vs 3d morphological analysis of dorsal root ganglia in health and painful neuropathy.</a> Eur J Histochem. 65 (Suppl 1), 3276(2021).</li>
<li>Smith, P. R., Meyer, A., Loerch, S., Campbell, Z. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protocol+for+the+isolation+and+culture+of+mouse+dorsal+root+ganglion+neurons+for+imaging+applications%5BTitle%5D)+AND+%22STAR+Protocols%22%5BJournal%5D)">Protocol for the isolation and culture of mouse dorsal root ganglion neurons for imaging applications.</a> STAR Protocols. 4 (4), (2023).</li>
<li>Bunge, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Expanding+roles+for+the+schwann+cell%3A+Ensheathment%2C+myelination%2C+trophism+and+regeneration+-+pubmed%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Opin+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Expanding roles for the schwann cell: Ensheathment, myelination, trophism and regeneration - pubmed.</a> Curr Opin Neurobiol. 3 (5), 805-809 (1993).</li>
<li>Chen, Z., Fang, Y., Jiang, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Important+cells+and+factors+from+tumor+microenvironment+participated+in+perineural+invasion%5BTitle%5D)+AND+%22Cancers%22%5BJournal%5D)">Important cells and factors from tumor microenvironment participated in perineural invasion.</a> Cancers. 15 (5), 1360(2023).</li>
<li>Jang, K., Garraway, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+dorsal+root+ganglia+and+primary+sensory+neuron+plasticity+mediating+inflammatory+and+chronic+neuropathic+pain%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol+Pain%22%5BJournal%5D)">A review of dorsal root ganglia and primary sensory neuron plasticity mediating inflammatory and chronic neuropathic pain.</a> Neurobiol Pain. 15 (100151), (2024).</li>
<li>Hanani, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-related+changes+in+neurons+and+satellite+glial+cells+in+mouse+dorsal+root+ganglia%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Sci%22%5BJournal%5D)">Age-related changes in neurons and satellite glial cells in mouse dorsal root ganglia.</a> Int J Mol Sci. 24 (3), 2677(2023).</li>
<li>Martinelli, C., Sartori, P., Ledda, M., Pannese, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-related+quantitative+changes+in+mitochondria+of+satellite+cell+sheaths+enveloping+spinal+ganglion+neurons+in+the+rabbit%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res+Bull%22%5BJournal%5D)">Age-related quantitative changes in mitochondria of satellite cell sheaths enveloping spinal ganglion neurons in the rabbit.</a> Brain Res Bull. 61 (2), 147-151 (2003).</li>
<li>Niwa, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+age-dependent+trophic+responses+of+nodose%2C+sensory%2C+and+sympathetic+neurons+to+neurotrophins+and+gdnf%3A+Potencies+for+neurite+extension+in+explant+culture%5BTitle%5D)+AND+%22Neurochem+Res%22%5BJournal%5D)">Differential age-dependent trophic responses of nodose, sensory, and sympathetic neurons to neurotrophins and gdnf: Potencies for neurite extension in explant culture.</a> Neurochem Res. 27 (6), 485-496 (2002).</li>
<li>Adler, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-dependent+differential+regulation+of+sensory+neuropeptides+by+glial+cell+line-derived+neurotrophic+factor%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurochem%22%5BJournal%5D)">Age-dependent differential regulation of sensory neuropeptides by glial cell line-derived neurotrophic factor.</a> J Neurochem. 71 (1), 170-177 (1998).</li>
<li>Podratz, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurotoxicity+to+drg+neurons+varies+between+rodent+strains+treated+with+cisplatin+and+bortezomib%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurol+Sci%22%5BJournal%5D)">Neurotoxicity to drg neurons varies between rodent strains treated with cisplatin and bortezomib.</a> J Neurol Sci. 362, 131-135 (2015).</li>
<li>Lawson, S. N., Biscoe, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+mouse+dorsal+root+ganglia%3A+An+autoradiographic+and+quantitative+study%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurocytol%22%5BJournal%5D)">Development of mouse dorsal root ganglia: An autoradiographic and quantitative study.</a> J Neurocytol. 8 (3), 265-274 (1979).</li>
<li>Monje, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Roadmap+for+the+emerging+field+of+cancer+neuroscience%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Roadmap for the emerging field of cancer neuroscience.</a> Cell. 181 (2), 219-222 (2020).</li>
<li>Silverman, D. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cancer-associated+neurogenesis+and+nerve-cancer+cross-talk%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Res%22%5BJournal%5D)">Cancer-associated neurogenesis and nerve-cancer cross-talk.</a> Cancer Res. 81 (6), 1431-1440 (2021).</li>
<li>Vermeer, P. D., Restaino, A. C., Barr, J. L., Yaniv, D., Amit, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nerves+at+play%3A+The+peripheral+nervous+system+in+extracranial+malignancies%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Discov%22%5BJournal%5D)">Nerves at play: The peripheral nervous system in extracranial malignancies.</a> Cancer Discov. 15 (1), 52-68 (2025).</li>
</ol>

Autorzy nie mają do ujawnienia żadnych konfliktów interesów.

Przedstawiony tutaj protokół opisuje ulepszone metody tworzenia pierwotnych kultur nerwowych 2D i 3D DRG oraz ich zastosowanie w kohodowli z komórkami nowotworowymi. Protokół ten rozwija poprzednie metody, ustanawiając te dwa modele równolegle. Ponieważ modele 2D i 3D są tworzone w tym samym czasie, przy użyciu pierwotnych nerwów wyizolowanych od tych samych zwierząt, zmienność międzyzwierzęca i międzyeksperymentalna jest zminimalizowana, a dane z obu modeli można łatwiej porównywać lub integrować, co ułatwia uzupełniają...

Rozsiew nowotworu, poprzez miejscową inwazję i przerzuty regionalne lub odległe, jest główną przyczyną zgonów związanych z rakiem. Chociaż badania koncentrowały się na naczyniowych lub limfatycznych drogach rozprzestrzeniania się, inwazja neuronalna komórek nowotworowych jest często obserwowana w wielu guzach litych, w tym raku trzustki 1,2, prostaty3, głowy i szyi4, piersi5 i jelita grubego6. W ostatnich latach liczne badania podkreśliły rosnącą rolę nerwów w promowaniu wzrostu i progresji guza oraz jako drogi rozprzestrzeniania się, napędzając rozwój przerzutów 7,8. W tym kontekście neuronauka nowotworów stała się znaczącą dziedziną badawczą, oferującą nowe perspektywy w onkologii poprzez wyjaśnienie interakcji między komórkami nowotworowymi a podstawowymi składnikami obwodowego układu nerwowego (PNS), które mogą przyczyniać się do tych procesów 8,9.
PNS składa się zarówno z nerwów obwodowych, jak i zwojów, które są niejednorodnymi strukturami złożonymi z różnych typów komórek, w tym neuronów o różnych rozmiarach i funkcjach, Schwanna i innych komórek glejowych, fibroblastów, makrofagów, komórek tucznych, melanocytów i komórek śródbłonka naczyń krwionośnych, które tworzą lokalne unaczynienie10. PNS jest kluczowym składnikiem mikrośrodowiska guza (TME), a wzajemna komunikacja między komórkami nowotworowymi a nerwami, bezpośrednio poprzez kontakt fizyczny lub pośrednio poprzez uwalnianie czynników neurotroficznych, neuroprzekaźników, czynników wzrostu i innych sygnałów, może ułatwiać inwazję neuronów i promować bardziej agresywnefenotypy8.
Modele in vitro mogą być wykorzystywane do charakteryzowania procesów, które przyczyniają się do utrzymania i naprawy nerwów i są coraz częściej wykorzystywane do badania interakcji komórkowych między nerwami a komórkami rakowymi11,12. Często stosowany model in vitro obejmuje wyekstrahowane zwoje korzenia grzbietowego myszy (DRG) hodowane wspólnie z komórkami nowotworowymi11. Modele te często wykorzystują dwuwymiarową (2D) jednowarstwową hodowlę zdysocjowanych komórek DRG do badania biologii neuronalnej in vitro i zostały wykorzystane do modelowania interakcji komórkowych w PNS13,14. Jednak hodowle 2D nie są tak złożone, jak mikrośrodowisko nerwowe i słabo reprezentują jego architekturę in vivo. Trójwymiarowe (3D) całe mocowania neuronów obwodowych lub zwojów stanowią alternatywę, która skuteczniej rekapituluje fizjologię nerwów obwodowych, aby bardziej holistycznie przedstawić interakcje nerwowo-środowiskowe 15,16,17,18. Jednak niejednorodność tego modelu ogranicza zdolność do wizualizacji lub ilościowego określenia interakcji komórka-komórka, a modele te są bardziej skuteczne w obserwacji ogólnych odpowiedzi nerwów obwodowych niż w badaniu określonych interakcji komórkowych i mechanistycznych reakcji na bodźce. Jest zatem jasne, że zdysocjowane i całe hodowle neuronów są komplementarne, a ocena modeli 2D i 3D równolegle jest optymalna do oceny zarówno ogólnych efektów, jak i reakcji poszczególnych komórek na bodźce.
Protokół ten opisuje metody generowania komplementarnych zdysocjowanych (2D) i całościowych (3D) kultur nerwowych, które można wykorzystać do oceny interakcji między nerwami a komórkami nowotworowymi zarówno na poziomie komórkowym, jak i tkankowym, zapewniając bardziej kompleksowy obraz tych interakcji niż metody wykorzystujące tylko jeden typ hodowli 1,13. Modele te można wykorzystać do wizualizacji i oceny procesów komórkowych, w tym morfologii komórek nerwowych i wzrostu neurytów, a także odpowiedzi komórek nowotworowych na czynniki chemotaktyczne wydzielane przez nerwy, takie jak czynniki neurotroficzne, oraz przesłuchy między neuronami czuciowymi a komórkami nowotworowymi. Pozwala również na eksplorację potencjalnych interakcji między komórkami nowotworowymi a innymi składnikami mikrośrodowiska nerwowego, takimi jak komórki odpornościowe, fibroblasty i glej. Podkreślamy zastosowanie tych modeli do badania interakcji między komórkami nerwowo-rakowymi w czasie, wizualizowanych za pomocą barwienia żywych komórek lub immunofluorescencji, jako przykładów podejść do oceny lub ilościowego określania interakcji i odpowiedzi komórek. Łącznie, wyniki uzyskane w wyniku zastosowania tych metod mogą pogłębić nasze zrozumienie tego, w jaki sposób układ nerwowy sprzyja wzrostowi i rozprzestrzenianiu się raka, pomagając nam opracować strategie ukierunkowane na te mechanizmy.

<table><tbody><tr><td>Tools</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>70 &mikro; m Sitko komórkowe</td><td>Gen</td><td>71-229483-ULT</td><td>Służy do filtrowania zawiesiny komórek</td></tr><tr><td>8-dołkowe szkiełka ze szklanym dnem</td><td>IBidi, Monachium, Niemcy</td><td>80807</td><td></td></tr><tr><td>Dumont #5 - Cienkie kleszcze</td><td>Fine Science Tools, Foster City, Stany Zjednoczone</td><td>11254-20</td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dumont #5 Kleszcze</td><td>Fine Science Tools, Foster City, Stany Zjednoczone</td><td>11252-20</td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cienkie nożyczki</td><td>Fine Science Tools, Foster City, Stany Zjednoczone</td><td>91460-11</td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kleszcze wzorcowe</td><td>Fine Science Tools, Foster City, Stany Zjednoczone</td><td>91121-12</td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Nożyczki sprężynowe</td><td>Fine Science Tools, Foster City, Stany Zjednoczone</td><td>91500-09</td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td><silny>odczynniki</silny></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1x sól fizjologiczna buforowana fosforanami</td><td>Sigma, St. Louis, Stany Zjednoczone</td><td>D8662-500ML</td><td>Służy do rozpuszczania enzymów</td></tr><tr><td>Suplement B-27 (50x)</td><td>Thermo Fisher Scientific, Massachusetts, Stany Zjednoczone</td><td>17504044</td><td>Stosowany w stężeniu 2% w podłożach F12</td></tr><tr><td>Kolagen bydlęcy typu I</td><td>Corning Incorporated, Nowy Jork, Stany Zjednoczone</td><td>354231</td><td>Służy do powlekania płyt, Roztwór roboczy 50 i mikro; g / ml w 0,01 M HCl</td></tr><tr><td>Kolagenaza typu IV</td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, Stany Zjednoczone</td><td>C4-BIOC</td><td>Rozpuścić w PBS w stężeniu 1,25 mg/ml, podwielokrotność, przechowywać w temperaturze -20 °; C</td></tr><tr><td>Dypaza II</td><td>Roche, Bazylea, Szwajcaria</td><td>4942078001</td><td>Rozpuścić w PBS w stężeniu 2,5 mg/ml, podwielokrotnie, przechowywać w temperaturze -20 ° C</td></tr><tr><td>DNaza I</td><td>Roche, Bazylea, Szwajcaria.</td><td>11284932001</td><td>Dodawany w końcowym stężeniu &nbsp; 0,2 mg/ml podczas dysocjacji</td></tr><tr><td>Płodowa surowica bydlęca (FBS)</td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, Stany Zjednoczone</td><td>Zobacz materiał F1051</td><td>Stosowany w stężeniu 10% w pożywkach F12</td></tr><tr><td>HBSS (Zrównoważony Roztwór Soli Hanka)</td><td>Sigma, St. Louis, Stany Zjednoczone</td><td>H6648-500ML</td><td>Przygotowany z 1% penicyliny-streptomycyny</td></tr><tr><td>Obniżony czynnik wzrostu Matrigel</td><td>Corning Incorporated, Nowy Jork, Stany Zjednoczone</td><td>356231</td><td>Rozmrażanie w 4 & stopni; C przez noc, trzymaj na lodzie</td></tr><tr><td>Mieszanka składników odżywczych F-12 Szynka</td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, Stany Zjednoczone</td><td>N6658-500ML</td><td>Podstawowa pożywka do przygotowania uzupełniających pożywek hodowlanych</td></tr><tr><td>Papaina</td><td>Roche, Bazylea, Szwajcaria.</td><td>10108014001</td><td>Rozpuścić w PBS w stężeniu 30 j./ml, podwielokrotność, przechowywać w temperaturze -20 & deg; C</td></tr><tr><td>Penicylina-Streptomycyna (100x)</td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, Stany Zjednoczone</td><td>P4333-100ML</td><td>Stosowany w stężeniu 1% w pożywkach</td></tr><tr><td>Roztwór błękitu trypanowego</td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, Stany Zjednoczone</td><td>T8154-100ML</td><td>Aby ocenić żywotność komórek</td></tr><tr><td>TrypLE Ekspresowy</td><td>Thermo Fisher Scientific, Massachusetts, Stany Zjednoczone</td><td>12605-028</td><td>Do pobierania komórek rakowych</td></tr><tr><td><silne>przeciwciała</silne></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>&beta;-Przeciwciało przeciwko tubulinie III</td><td>Abcam (Cambridge, Wielka Brytania)</td><td>AB15568</td><td>Rozcieńczenie 1:200</td></tr><tr><td>Alexa Fluor 488</td><td>Thermo Fisher Scientific, Massachusetts, Stany Zjednoczone</td><td>A-11008</td><td>Rozcieńczenie 1:2000</td></tr><tr><td>Alexa Fluor 594</td><td>Thermo Fisher Scientific, Massachusetts, Stany Zjednoczone</td><td>A-21442</td><td>Rozcieńczenie 1:2000</td></tr><tr><td>Alexa Fluor 647</td><td>Thermo Fisher Scientific, Massachusetts, Stany Zjednoczone</td><td>A-21245</td><td>Rozcieńczenie 1:2000</td></tr><tr><td>Przeciwciało NeuN</td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, Stany Zjednoczone</td><td>MAB377 powiedział:</td><td>Rozcieńczenie 1:100</td></tr><tr><td><silne> barwniki fluorescencyjne i Sondy</mocne></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ActinGreen 488 Odczynnik ReadyProbes (falloidyna)</td><td>Thermo Fisher Scientific, Massachusetts, Stany Zjednoczone</td><td>Czynnik R37110</td><td>Rozcieńczenie 1:40</td></tr><tr><td>CellTrace Calcein Czerwono-Pomarańczowy</td><td>Thermo Fisher Scientific, Massachusetts, Stany Zjednoczone</td><td>Zobacz materiał C34851</td><td>Tracker komórkowy używany do wizualizacji neuronów pod mikroskopem fluorescencyjnym</td></tr><tr><td>Hoechst 33342 powiedział:</td><td>Thermo Fisher Scientific, Massachusetts, Stany Zjednoczone</td><td>Zobacz materiał H3570</td><td>Rozcieńczenie 1:5000</td></tr></tbody></table>

tworzenie modeli in vitro hodowli zwojów korzenia grzbietowego: uzupełniające podejścia do badania przesłuchów rak-nerw

Establishing In Vitro Models of Dorsal Root Ganglia Culture: Complementary Approaches for Investigating Cancer-Nerve Crosstalk

Coraz częściej dostrzega się wpływ układu nerwowego na mikrośrodowisko guza oraz znaczenie inwazji neuronalnej jako drogi rozprzestrzeniania się nowotworu. Interakcje komórek rakowych z neuronami mogą sprzyjać ich inwazji wokół i do nerwów, co jest cechą wielu nowotworów o słabych wynikach klinicznych. Modele in vitro do badania wzajemnych interakcji między neuronami a komórkami nowotworowymi dostarczają cennych narzędzi do zrozumienia rozprzestrzeniania się raka i określenia podejść do jego złagodzenia. 
W tym miejscu opisujemy protokół izolacji mysich zwojów korzenia grzbietowego (DRG) i ustanowienia zarówno całych gór, jak i zdysocjowanych kultur jednowarstwowych, które można wykorzystać do wizualizacji morfologii neuronów i wzrostu neurytów w czasie. Całe DRG zamontowane w Matrigel zachowują architekturę nerwów i reakcje na bodźce w heterogenicznym środowisku bardziej podobnym do nerwu in vivo , podczas gdy zdysocjowane kultury nerwowe pozwalają na dokładniejszą ocenę bezpośrednich interakcji komórka-komórka. Po ustaleniu kultur DRG można dodać komórki rakowe w celu wytworzenia kokultur, które można wykorzystać do wizualizacji zmian w przeroscie neurytów i morfologii nerwów w odpowiedzi na komórki rakowe. Można ocenić wzrost lub ruchliwość komórek nowotworowych w odpowiedzi na sygnały pochodzące z nerwów w czasie lub w warunkach stymulacji lub zahamowania wzrostu, a także uwidocznić skutki bezpośredniego kontaktu między komórkami rakowymi a przedłużeniami nerwowymi. 
Ponieważ oba modele kokultur mogą być generowane jednocześnie, protokół ten zapewnia bardziej kompleksowe spojrzenie na wpływ interakcji rak-neuron i ułatwia porównania warunków leczenia oraz integrację informacji z poziomu komórkowego i całych zwojów. Protokół ten ułatwi badanie interakcji nerw-guz i może być wykorzystywany w szerokim zakresie zastosowań, w tym w badaniach nad sygnalizacją komórkową, badaniami przesiewowymi leków lub badaniem niejednorodności środowiska guz-nerw i mechanizmach rozprzestrzeniania się guza wzdłuż nerwów.

Nasz protokół opisuje izolację pierwotnych komórek pochodzących z zwojów korzeni grzbietowych (DRG) myszy oraz ustanowienie dwóch komplementarnych modeli hodowli: hodowli dysocjowanych DRG oraz hodowli całych zwojów DRG, co pozwala nam badać interakcje między nerwami a komórkami nowotworowymi na różnych poziomach złożoności. Kluczową zaletą tego protokołu jest możliwość uzyskania obu typów hodowli z DRG wyizolowanych od tego samego zwierzęcia, co minimalizuje zmienność międzyosobniczą i m...

Protokół ten opisuje metody tworzenia całych i zdysocjowanych kultur zwojów korzenia grzbietowego myszy (DRG) i ich zastosowanie do oceny interakcji guz-nerw.

Tworzenie modeli in vitro hodowli zwojów korzenia grzbietowego: uzupełniające podejścia do badania przesłuchów rak-nerw

The contribution of the nervous system to the tumor microenvironment and the importance of neural invasion as a route for cancer dissemination are being ...

Nasze badania koncentrują się na przesłuchach rak-nerw, wykorzystując 3D zwoje korzenia grzbietowego lub eksplantaty DRG i zdysocjowane hodowle 2D do ilościowego określenia migracji guza sterowanej neurologicznie i przetestowania strategii molekularnych w celu ograniczenia ich interakcji. Dzięki temu protokołowi ustaliliśmy komplementarne hodowle 3D i 2D DRG, zoptymalizowaliśmy wzrost neurytów i wykazaliśmy wzrost inwazji komórek rakowych wzdłuż rozszerzeń neurytów. Zajęliśmy się brakiem powtarzalnych modeli, które rejestrują zarówno skomplikowane interakcje na poziomie komórki, jak i nienaruszoną architekturę nerwową, tworząc komplementarne hodowle DRG 2D i 3D z jednej myszy.Nasz protokół daje sparowane eksplantaty 3D i hodowle neuronów 2D z jednej myszy, zachowując teksturę kątową, umożliwiając obrazowanie o wysokiej zawartości, zmniejszając wykorzystanie zwierząt i pozwalając nam uzyskać dane na poziomie tkanek i pojedynczych komórek w jednym eksperymencie. Nasz model otworzył pytania o to, które czynniki stworzone przez DRG napędzają inwazję, w jaki sposób kształtuje ją aktywność neuronów, wiek i genotyp oraz czy celowanie w receptory czynników neurotroficznych może zmniejszyć

establishing-vitro-models-dorsal-root-ganglia-culture-complementary

Research

JoVE Journal

Cancer Research

Badania nad rakiem

W tym filmie demonstrujemy procedurę tworzenia modelu inwazji komórek raka okołonerwowego in vitro poprzez wspólną hodowlę zwoju korzenia grzbietowego myszy i komórek raka neurotropowego. Model może być wykorzystany do przeprowadzania testów na raka, uzyskując szybkie i powtarzalne wyniki.

Ustanowienie trójwymiarowego modelu kohodowli mysich zwojów korzenia grzbietowego i komórek rakowych: model in vitro do badania inwazji okołonerwowych komórek rakowych

W tym filmie demonstrujemy metodę in vitro do jednoczesnej hodowli DRG i komórek nowotworowych w celu zbadania neurotropizmu i inwazji neuronów.

Modelowanie rakowej inwazji neuronalnej in vitro: metoda wspólnej hodowli zwojów korzenia grzbietowego i komórek rakowych

Fenotypowo dzikie astrocyty i nerwowe komórki macierzyste pobrane od myszy zmodyfikowanych za pomocą floksowanych, warunkowo onkogennych alleli i przekształconych za pomocą wirusowej rekombinacji za pośrednictwem Cre mogą być używane do modelowania patogenezy gwiaździaka in vitro i in vivo poprzez ortotopowe wstrzykiwanie przekształconych komórek do mózgów syngenetycznych, immunologicznie kompetentnych rodzeństwa z miotu.

Modelowanie patogenezy gwiaździaka in vitro i in vivo przy użyciu astrocytów korowych lub nerwowych komórek macierzystych od warunkowych, genetycznie zmodyfikowanych myszy

Modele hodowli komórkowych zapewniają szczegółową kontrolę nad warunkami środowiskowymi, a tym samym stanowią potężną platformę do wyjaśnienia wielu aspektów biologii komórek neuronalnych. Opisujemy szybką, niedrogą i niezawodną metodę izolacji, dysocjacji i hodowli neuronów czuciowych z zarodków piskląt. Podano również szczegółowe informacje na temat przygotowania podłoża i immunocytochemii.

Izolacja i hodowla zdysocjowanych neuronów czuciowych z zarodków piskląt

Zwoje korzenia grzbietowego (DRG) to struktury zawierające neurony czuciowe obwodowego układu nerwowego. Po dysocjacji mogą być hodowane wspólnie z komórkami macierzystymi pochodzącymi z tkanki tłuszczowej (ASC) podobnymi do SC, stanowiąc cenny model do badania regeneracji i mielinizacji nerwów in vitro, naśladując środowisko in vivo w miejscu urazu.

Neurony zwojów korzenia grzbietowego i zróżnicowane komórki macierzyste pochodzące z tkanki tłuszczowej: model wspólnej hodowli in vitro do badania regeneracji nerwów obwodowych

Ten artykuł wideo pokazuje zastosowanie modelu zwojów korzenia grzbietowego (DRG)/komórek rakowych w gruczolakoraku przewodowym trzustki.

In vitro Modelowanie nowotworowej inwazji neuronalnej: model zwoju korzenia grzbietowego

Inwazja okołonerwowa jest agresywnym fenotypem dla raka płaskonabłonkowego głowy i szyi oraz innych nowotworów. Model błony kosmówkowo-omoczniowej pisklęcia został wykorzystany do badania angiogenezy, inwazji raka i przerzutów. Tutaj pokazujemy, w jaki sposób ten model można wykorzystać do oceny inwazji okołonerwowej in vivo.

Błona naczyniówkowo-omocznaniowa piskląt w modelu in vivo do oceny inwazji okołonerwowej w raku głowy i szyi

W systemie kokultury zwojów korzenia grzbietowego i komórek Schwanna, mielinizacja obwodowego układu nerwowego może być badana. Model ten zapewnia eksperymentalne możliwości obserwacji i ilościowego określenia mielinizacji obwodowej oraz zbadania wpływu związków będących przedmiotem zainteresowania na osłonkę mielinową.

Mielinizacja in vitro aksonów obwodowych w kokulturze eksplantatów zwojów korzenia grzbietowego szczura i komórek Schwanna

Opracowaliśmy metodologię oceny, czy nowotwory układu nerwowego u genetycznie modyfikowanych myszy dokładnie odwzorowują patologię ich ludzkich odpowiedników. Tutaj stosujemy te techniki histologiczne, zdefiniowane kryteria patologiczne i metodologie hodowli do nerwiakowłókniaków i złośliwych guzów osłonki nerwów obwodowych powstających w mysim modelu P 0-GGFβ3.

Identyfikacja, diagnozowanie i ocena złośliwych guzów osłonki nerwów obwodowych w genetycznie modyfikowanych modelach myszy

Ten protokół dostarcza techniki do zbierania i hodowli eksplantowanego zwoju korzenia grzbietowego (DRG) od dorosłych szczurów Sprague Dawley w urządzeniu wielokomorowym (MC).

Zbieranie, osadzanie i hodowla zwojów korzeni grzbietowych w urządzeniach wielokompartmentowych w celu zbadania cech neuronów obwodowych

Poznaj metody tworzenia 3D i 2D kultur zwojów korzenia grzbietowego myszy do badania interakcji nowotwór-nerw. Techniki te umożliwiają analizę migracji komórek rakowych wzdłuż neuritów i redukcję liczby zwierząt.

Tworzenie modeli in vitro hodowli zwojów korzenia grzbietowego: uzupełniające podejścia do badania przesłuchów rak-nerw

Przeglądaj więcej filmów