Divisão celular dos mamíferos em matrizes 3D através de microscopia de reflexão Confocal quantitativa

Lijuan He; Alexandra Sneider; Weitong Chen; Michelle Karl; Vishnu Prasath; Pei-Hsun Wu; Gunnar Mattson; Denis Wirtz

doi:10.3791/56364

Artigo de método

Divisão celular dos mamíferos em matrizes 3D através de microscopia de reflexão Confocal quantitativa

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DOI:

10.3791/56364

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29 de novembro de 2017

Lijuan He^*¹^,² , Alexandra Sneider^*¹ , Weitong Chen¹ , Michelle Karl¹ , Vishnu Prasath³ , Pei-Hsun Wu¹^,² , Gunnar Mattson³ , Denis Wirtz¹^,²^,⁴

¹Department of Chemical and Biomolecular Engineering, Johns Hopkins University, ²Johns Hopkins Physical Sciences - Oncology Center, Johns Hopkins University, ³Department of Biomedical Engineering, Johns Hopkins University, ⁴Departments of Oncology and Pathology and Sidney Kimmel Comprehensive Cancer Center, Johns Hopkins University School of Medicine

^* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

Este protocolo eficientemente estuda divisão de células de mamíferos em matrizes de colágeno 3D, integrando a sincronização da divisão celular, monitoramento de eventos de divisão em matrizes 3D usando a técnica de imagem live-célula, microscopia de reflexão confocal tempo-resolvido e análise quantitativa de imagem.

Resumo

O estudo de mamífero como a divisão celular é regulamentado em um 3D ambiente permanece largamente inexplorado, apesar de sua relevância fisiológica e significado terapêutico. Possíveis razões para a falta de exploração são as limitações experimentais e desafios técnicos que tornam o estudo da divisão celular em 3D cultura ineficiente. Aqui, descrevemos um método baseado em imagem para estudar eficientemente a divisão de células de mamíferos e célula-matriz interações em matrizes de colágeno 3D. Células rotuladas com H2B fluorescentes são sincronizadas usando a combinação de tratamento de bloqueio e nocodazole timidina, seguido por uma técnica mecânica de agitar-se. Células sincronizadas depois são incorporadas a uma matriz de colagénio 3D. Divisão celular é monitorada usando microscopia de viver-pilha. A deformação das fibras de colágeno durante e após a divisão celular, que é um indicador de interação célula-matriz, pode ser monitorizada e quantificados usando microscopia de reflexão confocal quantitativa. O método fornece uma abordagem eficiente e geral para estudar a divisão de células de mamíferos e célula-matriz interações em um ambiente 3D fisiologicamente relevante. Esta abordagem não só fornece novos insights sobre a base molecular do desenvolvimento do tecido normal e doenças, mas também permite o desenho de novas abordagens diagnósticas e terapêuticas.

Introdução

Mitose da célula é um evento crítico na vida celular, o Regulamento das quais tem um papel crucial no desenvolvimento de tecidos e órgãos. Mitose anormal está implicada na variação genética natural, os processos de envelhecimento humano e a progressão do câncer¹^,²^,³^,⁴^,⁵. O aumento da taxa de proliferação de células tumorais em comparação com células normais é uma das marcas registradas do cancro, apesar do fato de que comportamentos de célula são bastante heterogêneos entre os diferentes tipos de tumores e ....