Este protocolo apresenta um método para a decelularização e a formação subseqüente do hidrogel de almofadas gordas mamária murino que seguem a irradiação ex vivo.
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Artigo de método
Este protocolo apresenta um método para a decelularização e a formação subseqüente do hidrogel de almofadas gordas mamária murino que seguem a irradiação ex vivo.
A radiação é uma terapia para pacientes com câncer de mama triplo negativo. O efeito da radiação na matriz extracelular (ECM) do tecido saudável do peito e de seu papel no retorno local no local preliminar do tumor é desconhecido. Aqui nós apresentamos um método para o decellularization, o lyophilization, e a fabricação de hidrogéis do ECM derivados das almofadas gordas mamária murino. Os resultados são apresentados sobre a efetividade do processo de descelularização, e os parâmetros reológicos foram avaliados. As células de câncer de mama com rótulo de GFP e luciferase encapsuladas nos hidrogéis demonstraram um aumento na proliferação de hidrogéis irradiados. Finalmente, a mancha do conjugado do faloidina foi empregada para visualizar a organização do citoesqueleto de pilhas encapsuladas do tumor. Nosso objetivo é apresentar um método para fabricar hidrogéis para estudo in vitro que imitam o ambiente do tecido mamário in vivo e sua resposta à radiação, a fim de estudar o comportamento das células tumorais.
O câncer é caracterizado por excesso de proliferação de células que podem evadir a apoptose e também metastasizar para locais distantes1. O câncer de mama é uma das formas mais comuns entre as fêmeas nos EUA, com uma estimativa de 266.000 novos casos e 40.000 mortes em 20182. Um subtipo particularmente agressivo e difícil de tratar é o cancro da mama triplo negativo (TNBC), que carece de receptor de estrogênio (ER), receptor de progesterona (RP), e fator de crescimento epidérmico humano (HER2). A radioterapia é comumente usada no câncer de mama para eliminar células tumorais residuais após a lumpectomia, mas mais de 13% dos pacientes com TNBC ainda experimentam recidiva no sítio primário do tumor3.
Sabe-se que a radioterapia é efetiva na mitigação da metástase e recorrência, pois a combinação de lumpectomia e radiação resulta na mesma sobrevida em longo prazo que a mastectomia4. Entretanto, tem-se mostrado recentemente que o tratamento de radiação é associado com o retorno local ao local preliminar do tumor em ajustes imunocomprometidos5,6. Além disso, é bem sabido que a radiação modifica a matriz extracelular (ECM) do tecido normal induzindo fibrose7. Conseqüentemente, é importante compreender o papel de mudanças radiação-induzidas do ECM em diating o comportamento da pilha do tumor.
Os tecidos decelularizados têm sido utilizados como modelos in vitro para o estudo da doença8,9. Estes tecidos decelularizados preservam a composição do ECM e recapitulam o complexo ECM in vivo. Este ECM descelularizados do tecido pode mais ser processado e digerido para dar forma a hidrogéis reconstituídos do ECM que podem ser usados para estudar o crescimento da pilha e a função10,11. Por exemplo, os hidrogéis injetáveis derivados do lipoaspirado humano decelularizado e do tecido miocárdico serviram como métodos não invasivos de engenharia tecidual, e um hidrogel derivado do tecido pulmonar porcino foi utilizado como método in vitro de teste fixação e viabilidade de células-tronco mesenquimais12,13,14. O efeito de dano normal da radiação do tecido em Propriedades do ECM, entretanto, não foi investigado.
Os hidrogéis derivados do ECM têm o maior potencial para o estudo in vitro de fenômenos in vivo. Vários outros materiais foram estudados, incluindo colágeno, fibrina e matrigel, mas é difícil recapitular sinteticamente a composição do ECM13. Uma vantagem do uso de hidrogéis derivados de ECM é que o ECM contém as proteínas e fatores de crescimento necessários para um determinado tecido14,15. A irradiação do tecido normal durante lumpectomy causa mudanças significativas ao ECM, e os hidrogéis ECM-derivados podem ser usados para estudar este efeito in vitro. Este método poderia conduzir a uns modelos in vitro mais complexos e mais exatos da doença.
Neste estudo, nós sujeitamos almofadas gordas mamária murino (MFPs) à radiação ex vivo. Os MFPs foram descelularizados e feito na solução do pre-gel. Os hydrogels foram dados forma com as pilhas 4T1 encaixadas, uma linha celular murino de TNBC. As propriedades reológicas do material do hidrogel foram examinadas, e a dinâmica da pilha do tumor foi avaliada dentro dos hydrogels. Hidrogéis fabricados a partir de MFPs irradiados reforçada proliferação de células tumorais. Os estudos futuros incorporarão outros tipos da pilha para estudar interações da pilha-pilha no contexto do retorno do cancro depois da terapia.
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Os estudos em animais foram realizados de acordo com as diretrizes e protocolos institucionais aprovados pelo Comitê institucional de cuidados e uso de animais da Universidade Vanderbilt.
1. preparação e irradiação ex vivo de MFPs
2. decellularization (adaptado das referências12,16,17)
Nota: este procedimento foi adaptado de métodos previamente publicados com foco na decelularização adiposa, que incluiu o detergente iônico de desoxicolato de sódio em vez de sulfato de sódio para remover o DNA eficientemente12,16 , a 17.
3. liofilização
4. Fresamento
5. formação de hidrogel
6. encapsulando células em hidrogéis
7. coloração de H & E
8.1-([4-(xylylazo) xylyl] azo)-2-naphthol coloração
9. reologia
10. coloração conjugada com Phalloidin de F-Actina
11. ensaio de viabilidade
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Os MFPs foram descelularizados depois da irradiação usando o procedimento mostrado na Figura 1a. As MFPs pré-descelularizadas (Figura 1b) e pós-descelularização (Figura 1C) são mostradas. A descelularização foi confirmada com coloração de hematoxilina e eosina (H & E), e a coloração de 1-([4-(Xylylazo) xylyl] azo)-2-naftol foi utilizada para avaliar o teor lipídico (Figura,2). As propriedades reológicas dos hidrogéis ...
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Este método de formação de hidrogel é em grande parte dependente da quantidade de tecido inicial. Os MFPs murinos são pequenos, e o processo de descelularização resulta em uma redução significativa do material (tabela 1). O processo pode ser repetido com mais MFPs para aumentar o rendimento final. O fresamento é outro passo importante que pode levar à perda de material. Outros mostraram sucesso com um moinho criogênico, mas este protocolo é baseado na moagem através de uma argamassa de mão e broca elétri...
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Os autores não têm nada a revelar.
Os autores agradecem ao Dr. Laura L. Bronsart por fornecer as células GFP-e luciferase-4T1, Dr. Edward l. lagory para o Conselho em 1-([4-(xylylazo) xylyl] azo)-2-naphthol que mancha, Dr. Craig L. Duvall para ivis e uso do Liofilizador, e Dr. Scott A. guelcher para o Reômetro Usar. Esta pesquisa foi apoiada financeiramente pela concessão de NIH #R00CA201304.
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| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Formalina tamponada neutra a 10%, cubo com torneira | VWR | 16004-128-2-metilbutano | |
| Alfa Aesar | 19387-AR | ||
| 2000ex Reômetro | TA Instruments | 10D4335 | reômetro |
| Albumina de soro bovino | Sigma-Aldrich | A1933-25G-calceína | |
| acetoximetil (calceína AM) | Molecular Probes, Inc. | C1430-D-Luciferina | |
| Firefly, sal de potássio | Biosynth Química & Biologia | L-8820 | (S) -4,5-Dihidro-2- (6-hidroxi-2-benzotiazolil) -4-ácido tiazolecarboxílico sal |
| de potássio DPX Mountant para Histologia | Sigma-Aldrich | 06522-500ML-Dulbecco's | |
| solução salina tamponada com fosfato | Gibco | 14040133-Eosina-Y | |
| com Phloxine | Richard-Allan Scientific | 71304 | homodímero |
| de etídio eosinaSondas Moleculares, Inc. | E1169 | homodímero de etídio-1 (EthD-1) | |
| Soro bovino fetal | Sigma-Aldrich | F0926-500ML-Fisher | |
| Healthcare Tissue-Plus O.C.T. Composto | Fisher Scientific | 23-730-571 | meio de incorporação de criostato |
| Fluoromount-G | SouthernBiotech | 0100-01 | meio de montagem à base de água |
| FreeZone 4.5 | Labconco | 7751020 | liofilizador |
| Hoechst 33342 Solução (20 mM) | Thermo Scientific | 62249 | corante fluorescente azul |
| Ácido clorídrico | Sigma-Aldrich | 258148-500ML-IVIS | |
| Lumina III | PerkinElmer | Sistema de imagem de | bioluminescência |
| Kimtech Science Kimwipes | Kimberly Clark | lenços | |
| de tarefas delicadasn-Propanol (Livre de Peróxido/Sequenciamento), Fisher BioReagents | Fisher Scientific | BP1130-500-Oil | |
| Red O | Sigma-Aldrich | O0625-25G | 1-([4-(Xylylazo)xylyl]azo)-2-naphthol |
| OPS Diagnostics CryoGrinder | OPS Diagnostics, LLC | CG-08-02-PBS | |
| (10X), pH 7.4 | Quality Biological, Inc. | 119-069-151 | salina tamponada com fosfato |
| Gibco | 15140-122-Pepsina | ||
| da mucosa gástrica suína | Sigma-Aldrich | P6887-5G | pepsina |
| Ácido peracético | Sigma-Aldrich | 77240-100ML-Faloidina-iFluor | |
| 594 Reagente (ab176757) | abcam | ab176757 | conjugado |
| de faloidinaPropilenoglicol | Sigma-Aldrich | W294004-1KG-K-Richard-Allan | |
| Reagente azulado da série da assinatura científica | Richard-Allan Scientific | 7301L | Agente azulado |
| da série da assinatura da Richard-Allan Scientific Hematoxilina 7211 | Richard-Allan Scientific | 7211-RPMI | |
| Medium 1640 | Gibco | 11875-093-Desoxicolato | de |
| sódio, 98% | Frontier Scientific | JK559522 | ácido desoxicólico |
| Sacarose | Sigma-Aldrich | S5016-Triton | |
| x-100 | Sigma-Aldrich | X100-100ML | em>t-Octylphenoxypolyetoxyethanol |
| Trypsin-EDTA (0,25%), fenol vermelho | Gibco | 25200-056-Whatman | |
| papel de filtro qualitativo, Grau 4 | Whatman | 1004-110 | papel de filtro qualitativo de grau 4 |
| Xilenos (ACS certificado), Fisher Chemical | Fisher Scientific | X5-4 | - |
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