Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Анализ на инвазию нейросферы стволовыми клетками опухоли головного мозга (BTSC): анализ in vitro для анализа влияния медикаментозного лечения на инвазию BTSC из нейросферы

2.9K просмотров

⸱

8 июля 2025 г.

В этой статье

Аннотация

Источник: Restall, I. et al. Анализы визуализации живых клеток для изучения миграции и инвазии стволовых клеток опухоли головного мозга глиобластомы. J. Vis. Exp.(2018)

Это видео демонстрирует анализ инвазии стволовых клеток опухоли головного мозга (BTSC) in vitro для определения влияния медикаментозного лечения на способность к инвазии BTSC из нейросферы с помощью метода визуализации живых клеток.

Протокол

1. Анализ нейросферной инвазии стволовых клеток опухоли головного мозга

  1. Засейте 200 000 клеток в 8 мл готовой среды в колбе T25 за 1–2 недели до планирования проведения анализа на инвазию.
    заметка: Время от нанесения покрытия до проведения анализа будет зависеть от скорости пролиферации используемой культуры BTSC.
    1. Для предварительно обработанных клеток добавьте интересующее соединение в колбу в желаемой концентрации в течение заданного периода времени, прежде чем нейросферы будут готовы к инвазии.
  2. Подождите, пока средний размер нейросферы не достигнет примерно 150–200 мкм; обычно это занимает 7–14 дней, в зависимости от используемой культуры BTSC><. заметка: Характерно наблюдать распределение размеров сфер в колбе.
  3. Опрокиньте и аккуратно перемешайте колбу с пипеткой и переместите 500 мл нейросфер BTSC в коническую трубку объемом 1,5 мл для каждого условия лечения; это будет использовано для покрытия трех повторяющихся лунок><. ПРИМЕЧАНИЕ: Шаги 1.3.1–1.3.2 являются необязательными, но рекомендуются для первого эксперимента по инвазии на новой культуре BTSC.
    1. Чтобы определить плотность нейросфер, которые окажутся в лунке, подготовьте пробирку объемом 1,5 мл, как показано на шаге 1.3. Осторожно перемешайте нейросферы и переместите 100 μL в отдельную 96-луночную пластину и дайте нейросферам осесть под действием силы тяжести в течение 5 минут.
    2. Проверьте количество нейросфер под микроскопом, чтобы убедиться, что несколько нейросфер находятся в области лунки, которая будет визуализирована, без ее переполнения.
      заметка: Вторгающимся нейросферам требуется достаточно места, чтобы утроиться в диаметре, не взаимодействуя с соседними нейросферами. Количество нейросфер в лунке можно отрегулировать, подсчитав количество нейросфер в лунке и добавив больше или меньше нейросфер из колбы Т25 в коническую трубку объемом 1,5 мл на шаге 1.3.
  4. Поместите коническую трубку объемом 1,5 мл с клетками из шага 1.3 на лед и выполните шаги 1,5–1,7 на льду.
  5. Дайте нейросферам под действием силы тяжести осесть на дно конической трубки объемом 1,5 мл в течение 5 минут и предварительно охладите меченую 96-луночную пластину на льду.
  6. Ресуспендируйте нейросферы в белке внеклеточного матрикса.
    1. Приготовьте 500 мкл 0,4 мг/мл раствора коллагена I типа на льду для каждого условия лечения: добавьте 459 мкл среды (без факторов роста), 40 мкл 5 мг/мл стокового раствора коллагена и 0,92 мкл стерильного 1N NaOH (табл. 1).
      ПРИМЕЧАНИЕ: Для каждого условия лечения требуется 500 мкл раствора коллагена: 100 мкл для каждой из трех реплицируемых лунок и 200 мкл избытка. Сюда нужно добавить лекарственные препараты в нужной конечной концентрации, вычтенной из срединного компонента раствора. Этот протокол описывает использование коллагена I типа в качестве белка внеклеточного матрикса; Тем не менее, любой белок внеклеточного матрикса может быть протестирован. Кроме того, для культур BTSC, которые имеют более медленные темпы инвазии, факторы роста или FBS могут быть дополнены в среде для увеличения скорости инвазии.
    2. После того, как нейросферы из шага 1.5 осядут, аспирируйте как можно больше среды, не теряя гранулу нейросферы, которая осела на дне. Осторожно суспендируйте нейросферы в 500 мкл коллагенового раствора, приготовленного на шаге 1.6.1.
  7. Добавьте 100 мкл смеси коллагена и нейросферы в три повторяющиеся лунки 96-луночного планшета на льду. Дайте нейросферам осесть на льду в течение 5 минут.
  8. Перенесите 96-луночный планшет в инкубатор с температурой 37 °C на 5 минут, чтобы обеспечить полимеризацию коллагена.
  9. Немедленно подготовьтесь к съемке 96-луночного планшета.
    1. Поместите 96-луночный планшет в лоток системы визуализации живых клеток или на столик микроскопа, чтобы получить изображение в качестве эталона размера нейросферы на момент нанесения покрытия, до начала инвазии.
    2. Получайте изображения каждый час до тех пор, пока скорость инвазии не выйдет на плато; обычно это происходит в течение 24 ч.<бр/> заметка: Интервал визуализации может быть изменен в зависимости от используемого оборудования. Интервал визуализации и общее затраченное время также могут быть изменены для культур BTSC с разной скоростью инвазии.
  10. Определите увеличивающуюся площадь поверхности BTSC по мере их вторжения в матрицу с течением времени.
    заметка: Площадь поверхности клеток на момент нанесения покрытия, рассчитанная как среднее значение трех реплицированных лунок, должна быть одинаковой (менее 20% вариации во всех лунках) между различными условиями обработки, чтобы гарантировать, что различия в инвазии BTSC не сильно зависят от количества или размера покрытых нейросфер.
    1. Для системы анализа живых клеток используйте 10-кратный объектив для получения изображений и получите четыре изображения в каждой лунке для трех реплицируемых лунок. Чтобы определить относительную площадь поверхности ячейки, представленную в виде процента слияния лунки, настройте определение обработки, которое специально выделяет ячейки на фоне лунки. Используя коммерческое программное обеспечение (см. Таблицу материалов), выберите новое определение обработки и установите корректировку сегментации на 0,8, минимальную площадь на 300мкм2 и максимальную эксцентриситет на 0,99. Измените этот анализ, если он не позволяет точно отличить клетки от фона.
      заметка: При использовании других методов визуализации инвазии нейросферы с течением времени рекомендуется получить несколько полей зрения для трех реплицируемых лунок с течением времени. Однако если не отображать одно и то же поле зрения на каждом интервале, это приведет к увеличению стандартной ошибки собранных данных. Компьютерное программное обеспечение может быть использовано для измерения площади поверхности вторгшихся клеток на каждом изображении.
    2. Соберите данные как общую площадь поверхности ячейки (относительную или абсолютную) для каждой скважины в каждой временной точке и определите среднее значение трех повторяющихся лунок. Построите график инвазии BTSC, построив график увеличения площади клеток с течением времени.
Приготовление раствора коллагена
Бульон [Коллаген] (мг/мл)5
Конечный [коллаген] (мг/мл)0,4
Количество необходимых скважин:5
Общий объем (μл)500
Объем запасного коллагена (μл)40
Объем 1N NaOH (μл)0.92
Объем среды (μл)459

Таблица 1: Приготовление раствора коллагена I типа 0,4 мг/мл. Перечислены известные начальные и желаемые концентрации раствора коллагена I типа. Перечисленные объемы достаточны для того, чтобы поместить нейросферы в три реплицируемые лунки, плюс две для избытка, и могут включать одно условие обработки, как подробно описано на этапе протокола 1.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Конфликт интересов не декларируется.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Крысиный коллаген IТревиген3440-100-01 (Английский)
НаОХВВРBDH3247-1
уксусная кислотаМиллипора СигмаАХ0073-6
96-луночные планшетыЭппендорф30730119
T25 Nunc EasYFlaskТермоФишер156367
Falcon 15 мл коническая трубкаТермоФишер352096
Инкуцит ClearView 96-луночный хемотаксис-планшетЭссен Бионаука4582
Система анализа живых клеток IncuCyte ZoomЭссен Бионаука4545
Программное обеспечение для анализа живых клеток IncuCyte ZoomЭссен Бионаука2016A Rev1
Пенициллин, стрептомицин сигма П4333
Фосфатно-солевой буфер (PBS) сигмаД8537
Фетальная бычья сыворотка (FBS)Инвитроген 12483-020

Теги

Стволовые клетки опухолей головного мозгавизуализация живых клетокэффект лекарственного лечениябелок внеклеточного матриксаполимеризация коллагенаизмерение площади поверхности клетоксекреция протеолитических ферментованализ миграции BTSCанализ инвазии in vitro