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Artigo de método

Ex vivo de imagens ao vivo de pulmão Metástase e seu microambiente

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DOI:

10.3791/53741

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3 de fevereiro de 2016

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* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

Descreve-se um método relativamente simples para a imagiologia ex vivo, ao vivo das interacções de células de estroma tumoral dentro de metástase pulmonar, utilizando repórteres fluorescentes, em ratinhos. Utilizando microscopia confocal de disco rotativo, esta técnica permite a visualização de células vivas durante pelo menos 4 horas e pode ser adaptado para estudar outras condições inflamatórias do pulmão.

Resumo

A metástase é uma das principais causas de morbidade e mortalidade relacionada ao câncer. A metástase é um processo de várias etapas e, devido à sua complexidade, os processos celulares e moleculares exatos que governam disseminação metastática e crescimento são ainda imperceptíveis. imagens ao vivo permite a visualização das interações dinâmicas e espaciais das células e seu microambiente. Os tumores sólidos geralmente metástases para os pulmões. No entanto, a localização anatômica dos pulmões representa um desafio para imagiologia intravital. Este protocolo fornece um método relativamente simples e rápido para ex vivo imagens ao vivo das interações dinâmicas entre as células tumorais e sua estroma circundante dentro de metástase pulmonar. Usando este método, a motilidade de células cancerosas, bem como as interacções entre as células cancerosas e as células do estroma no seu microambiente podem ser visualizados em tempo real, durante várias horas. Ao utilizar ratinhos transgénicos repórter fluorescentes, uma linha de células fluorescentes, injectável marcado fluorescentementemoléculas e / ou anticorpos, vários componentes do microambiente do pulmão pode ser visualizado, tais como os vasos sanguíneos e células do sistema imunológico. Para imagem os diferentes tipos de células, foi utilizado um disco giratório microscópio confocal que permite imagens contínuo a longo prazo com rápida, de quatro cores de aquisição de imagem. filmes de lapso de tempo compilados a partir de imagens recolhidas ao longo de várias posições e planos focais mostram interações entre metastático ao vivo e células do sistema imunológico durante pelo menos 4 horas. Esta técnica pode ser também utilizada para testar a quimioterapia ou terapia-alvo. Além disso, este método pode ser adaptado para o estudo de outras patologias relacionadas com o pulmonares que podem afectar o microambiente do pulmão.

Introdução

O aspecto mais mortal do câncer é a metástase, que é responsável por mais de 90% da morbidade e mortalidade relacionadas ao câncer1. A metástase é um processo de várias etapas e, devido à sua complexidade, os mecanismos celulares e moleculares exatos que governam a disseminação e o crescimento metastático ainda são indefinidos. Para metastatizar, as células tumorais no tumor primário devem se desprender de suas células vizinhas e da membrana basal, atravessar a matriz extracelular, intravasar, viajar através de vasos sanguíneos ou linfáticos, extravasar no local secundário e, finalmente, sobreviver e estabelecer tumores secundários. Além das propriedades da....

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Protocolo

Todos os procedimentos descritos devem ser realizados de acordo com as diretrizes e regulamentos para o uso de animais vertebrados, incluindo a aprovação prévia por parte do Care local Institucional Animal e Comitê de Uso (IACUC).

1. Geração de metástases pulmonares por ex vivo Imagens ao vivo (Transgenic ou veia caudal Injection)

NOTA: As metástases pulmonares pode ser gerado através da utilização de modelos de ratinho geneticamente modificadas ou por injecção intravenosa (iv) a injecção de células cancerosas.

  1. Gerar metástases pulmonares para a imagem latente do cruzamento de um m....

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Resultados

Utilizando microscopia confocal de disco rotativo, vários sistemas modelo rato e injectáveis, o microambiente metastático pode ser visualizado e rastreada ao longo do tempo. Usando um MMTV-PyMT; ACTB-ECFP; modelo de ratinho transgénico triplo EGFP c-fms, diferentes componentes celulares são marcado de forma fluorescente (Figura 2A, um filme). A estrutura típica do parênquima pulmonar pode ser visualizado no canal PCP uma vez que todas as células expressam ECFP sob o pr.......

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Discussão

Este manuscrito descreve um método detalhado para ex vivo imagens ao vivo da metástase pulmonar em modelos de ratos com metástases. Este protocolo de imagem fornece uma visualização direta das interações tumor de células-estroma dinâmicas e espaciais dentro do microambiente do pulmão. É um método relativamente fácil e rápido que permite imagens de confiança de metástases do pulmão durante pelo menos 4 h. Filmes adquiridos a partir destas experiências pode ser utilizada para controlar processos dinâmicos como a .......

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Divulgações

Os autores não têm conflitos de interesse a divulgar. Todos os experimentos com animais foram conduzidos de acordo com os protocolos aprovados pela IACUC, UCSF.

Agradecimentos

Agradecemos a Nguyen H. Nguyen por sua ajuda técnica e a Audrey O'Neill pelo suporte com o microscópio confocal de disco giratório Zeiss Cell Observer. Este trabalho foi apoiado por uma bolsa de pós-doutorado do Departamento de Defesa (W81XWH-11-01-0139) e pelo Programa Nacional de Prêmio de Pós-Doutorado do Instituto Weizmann de Ciência para o Avanço das Mulheres na Ciência (para VP).

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Camundongos MMTV-PyMT/FVBJackson Laboratory2374Camundongos fêmeas
Camundongos ACTB-ECFP/FVB LaboratórioUCSF WerbCamundongos fêmeas Camundongos
c-fms-EGFP/FVB LaboratórioCamundongos fêmeas
Camundongos FVB LaboratórioJackson1800Camundongos fêmeas
Células GFP+ VO-PyMT Laboratório
70.000 kDa Dextran,InvitrogenD1818Diluir para  4mg/ml em 1 x PBS e armazenar a -20   C. Use 0,4 mg por animal. 
10.000 kDa Dextran, Alexa Fluor 647 conjugadoInvitrogenD22914Diluir para  4mg/ml em 1 x PBS e armazenar a -20   C. Use 0,4 mg por animal. 
Anticorpo anti-rato Gr-1 Alexa Fluor 647UCSF NúcleoEstoque 1mg / ml. Use 7 ug por animal.
Anestesia anestésicaaprovada pela IACUC, usada para anestesia e/ou eutanesia
1X PBSInstalação
PBS, USP estéril Amresco INCK813-500MLGrau ultra puro para injeção intravenosa
PlataformaSerá usado como placa de dissecação
Tesoura fina afiada Pinça Fine ScienceTools 14060-11
RobozSurgical StoreRS-5135
Esterilizador de esferas quentesFerramentas Fine Science18000-45Ligue 30min antes de usar
AirUCSF
OxigênioUCSF
Dióxido de CarbonoUCSF
Seringa de 1 mL sem agulha BD309659
27 G x 1/2 agulha   BD305109para injeção intravenosa
20 G x 1 agulha, bisel curto   BD305178
Agarose de baixa temperatura de fusão Lonza50111Para fazer 10 ml de solução, pesar 0,2 g de agarose, adicionar a 10 ml 1 x PBS e aquecer para dissolver. A agarose solidificará à temperatura ambiente, portanto, mantenha em uma temperatura de 37 &graus; C banho-maria até ser usado para inflação.
Meio RPMI-1640 sem vermelho de fenolLife Technologies11835-030
Placa de imagem de 24 poços E & K scientificEK-42892
Corrediças de cobertura de vidro, 15 mm Fisher Scientific22-031-144
Controlador digital de CO2 e temperaturaOkolabDGTCO2BXhttp://www.oko-lab.com
Câmara climáticaOkolabhttp://www.oko-lab.com
Cell Observer microscópio confocal de disco giratórioZeiss
Zen softwareZeiss
MicroscópioinvertidoCarl Zeiss IncZeiss Axiovert 200M
Câmera ICCDStanford PhotonicsXR-Mega-10EX S-30
Cabeçote de varredura confocal de disco giratórioYokogawa CorporationCSU-10b
ImarisBitplane
mManagerVale lab, UCSFSoftware de código aberto
UCSF Werb UCSF Werb conjugado com rodamina de anticorpo monoclonal de cultura de células UCSF de isopor

Referências

  1. Chaffer, C. L., Weinberg, R. A. A perspective on cancer cell metastasis. Science. 331 (6024), 1559-1564 (2011).
  2. Plaks, V., Kong, N., Werb, Z. The cancer stem cell niche: how essential is the niche in regulating stemness of tumor cells. Cell stem cell. 16 (3....

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Reimpressões e permissões

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