1. Подготовка игл микроинъекций
- Включите выдвижной микропипетец и установите следующие параметры (откалиброванные для модели вытягивателя micropipette, перечисленные в таблицематериалов): Тепло, 680; Потяните, 75; Скорость, 40; Время, 55; Давление: 530.
- Закрепите боросиликатный стеклянный капилляр в выдвижной микропипетик и потяните капилляр, чтобы сделать две иглы. Повторите столько игл, сколько пожелает.
2. Клеточная культура для имплантации
ПРИМЕЧАНИЕ: При использовании этого протокола, любая линия раковых клеток млекопитающих может быть использована для имплантации в эмбрионы зебры в качестве ксенотрансплантатов. Тем не менее, существует много изменений в ангиогенной реакции индуцированных между различными линиями клеток5,11,12. Было показано, что клетки меланомы b16-F1 вызывают сильную ангиогенную реакцию в эмбрионах зебры11 и поэтому подходят для использования в этом протоколе.
- Выращивайте клетки B16-F1 при 37 градусах Цельсия в колбе номиналы мем-2 с использованием медиа MEM-q, дополненных сывороткой плода крупного рогатого скота (FBS) до конечной концентрации 10% (v/v) и пенициллина /стрептомицина, каждый при конечной концентрации 100 мкг/мл.
- Удалите носители из 95-100% сопливой 75 см2 колбы из клеток B16-F1 и промойте клетки в 5 мл фосфатно-буферного соливого раствора комнатной температуры (PBS).
- Удалить 5 мл PBS, добавить 2 мл комнатной температуры 0,25% Трипсин / этиленденедиаминететраацетической кислоты (ЭДТА) и инкубировать при температуре 37 градусов по Цельсию в течение 60 с.
- Нажмите на сторону колбы, чтобы определить, начинают ли клетки терять свою привязанность к нижней части колбы.
- Добавьте 8 мл комнатной температуры MEM-я с 10% FBS в колбу, пипетку против внутренней части колбы, чтобы принести любые клетки, которые остаются прилипания к нижней части колбы в подвеску и пипетка подвески клетки в 15 мл трубки.
- Centrifuge клеточной суспензии на 800 х г, 4-8 кв в течение 5 минут, аспирировать средства массовой информации и приступить к маркировке клеток с красителем.
3. Маркировка B16-F1 Клетки с флуоресцентным красителем
ПРИМЕЧАНИЕ: Для того, чтобы различать имплантированные опухолевые клетки и другие клетки эмбриона, опухолевые клетки должны быть помечены соответствующим флуоресцентным красителем перед имплантацией. Этот шаг можно пропустить, если клетки уже выражают флуоресцентные репортеры.
- Инкубировать 2 мл безсыворотки MEM-- медиа при 37 градусах Цельсия.
- Подготовьте стоковый раствор выбранного красителя и разбавьте его в предварительно инкубированных 2 мл безсыворотки MEM-медиа, чтобы сделать работоспособную концентрацию (примеры красителей и концентраций, подходящих для клеток B16 F1, приведены в таблицематериалов).
- Пипетка 1 мл раствора красителя в клеточный гранулы (от шага 2.6), тщательно перемешать путем пипетки, затем добавить другие 1 мл раствора красителя и перемешать.
- Инкубировать клетки и краситель смесь при 37 градусов по Цельсию в течение 40 минут, смешивая нежной тряски на 20 мин.
- Центрифуги ядолок подвески на 800 х г, 4-8 градусов по Цельсию в течение 5 мин.
- Призадыхать супернатант и мыть помеченные клетки путем pipetting с 5 мл PBS.
- Centrifuge клеточной подвески снова на 800 х г, 4-8 кв в течение 5 минут, аспирировать супернатант и поместить клетки на лед, пока не готов к имплантации.
ПРИМЕЧАНИЕ: Окончательный пузало опухолевых клеток должен иметь объем 20-40 Л.
4. Подготовка эмбрионов для имплантации
ПРИМЕЧАНИЕ: Выберите трансгенную линию зебры, которая имеет флуоресцентно маркированные кровеносные сосуды (например, kdrl:RFP, fli1a:EGFP и т.д.) 13 Год , 14.
- За два дня до имплантации, нереста зебры, как описано ранее и собирать эмбрионы15.
ПРИМЕЧАНИЕ: Поскольку мы не инъекционных этих рыб на ранней стадии, они не должны быть собраны в течение 20 минут нереста, как описано Розен и др.15, но могут быть собраны после нескольких часов спаривания.
- Поместите эмбрионы в 100 мм культурные блюда при плотности около 100 эмбрионов/блюдо.
- Добавьте 50 мл E316 (дополнено 5 qL из 1% w/v aqueous stock solution из метилена синего для предотвращения загрязнения) к каждому блюду, очищайте любые мертвые эмбрионы или мусор и держите блюдо в темном инкубаторе при 28 градусах Цельсия до готовности к инъекциям.
- На 1 день после оплодотворения (dpf), добавить 1-фенил-2-тиура (PTU) к каждому блюду для получения окончательной концентрации 30 мг/ l PTU в E3. ПТУ предотвращает пигментацию, которая может помешать способности просматривать опухолевые клетки и кровеносные сосуды.
- На 2 dpf, используйте иглы или пинцет вручную dechorionate любые эмбрионы, которые не вылупляются. Используя флуоресцентный микроскоп, выберите столько трансгенных эмбрионов, как это требуется для ксенотрансвации (50-200).
- Перед имплантацией анестезируйте выбранные эмбрионы в растворе 300 мкг/мл трикаина в E3, чтобы предотвратить движение во время процедуры инъекции.
- Заполните 35-мм блюдо с 2% метилцеллюлозы в E3 раствора до четверти объема блюда.
- Используйте пересадочную пипетку для размещения примерно 50 эмбрионов (минимизация объема раствора E3 также перенесена) на метилцеллюлозу.
- Используйте наконечник пипетки Microloader, чтобы организовать эмбрионы так, чтобы все они были ориентированы вертикально, с головами вверх и с левой стороны вверх.
ПРИМЕЧАНИЕ: Шаги 4.7-4.9 также могут быть выполнены путем организации эмбрионов на блоке агарозы, как ранее описано17, но по нашему опыту, эмбрионы легче организовать, когда массивные в метилцеллюлозе.
5. Перивителлин инъекций клеток рака млекопитающих в 2 dpf эмбрионов
ПРИМЕЧАНИЕ: Для обеспечения того, чтобы клетки слипались в качестве трансплантата при имплантации, клетки должны быть смешаны вместе с внеклеточной матричной смесью (ECM). Мы описали шаги создания такой смеси ячейки/ECM при использовании смеси ECM, на которую ссылаются в таблицематериалов. Если используется альтернативная матрица, шаги должны быть соответствующим образом скорректированы.
- Разделите запас ECM на 100 аликотов в 500 трубках и храните при -20 градусов по Цельсию до необходимости.
- Оттепель из aliquot ECM и добавить 100 л PbS разбавить смесь до 50% (v/v).
ПРИМЕЧАНИЕ: Разбавленный 50% ECM может храниться при 4 градусах По Цельсию в течение 1 месяца.
- Смешайте 50% ECM хорошо с B16-F1 клеток гранулы (от шага 3.7) путем pipetting и перемешивания, чтобы произвести смесь клеток / ECM в соотношении 2:1 и хранить смесь на льду.
- Используя микрокапиллярную пипетку, возьмите 3-10 кл клеток.
- Аккуратно вставьте кончик пипетки в иглу и выбрасывайте смесь B16-F1/matrix в конец иглы.
- Вставьте иглу в держатель иглы и наклонитесь под углом 45 градусов к блюду.
- Разбейте кончик иглы с помощью пинцета, чтобы сделать отверстие достаточно большим для клеток, которые будут извлечены из иглы без сжатия клеток.
- Включите перфоцилиндр под давлением, прикрепленный к аппарату впрыска, и включите инжектор в «непрерывном» режиме на мгновение, чтобы подтолкнуть клетки к кончику иглы.
- Выньте иглу из тарелки и замените блюдо гемоситометром.
- Поместите каплю масла на гемоцитометр и введите иглу один раз на эту каплю.
- Подсчитайте количество клеток, выбрасываемых с помощью одного импульса с помощью гемоситометра и калибруйте иглу, чтобы извлечь около 150 клеток на пульс, регулируя продолжительность пульса.
ПРИМЕЧАНИЕ: Выброс этого количества клеток на пульс потребует нескольких импульсов для того, чтобы имплантировать успешный ксенотрансплантат. Это даст исследователю больше контроля над окончательным размером опухоли ксенотрансплантата, позволяя им умеренно регулировать число / расположение импульсов, чтобы сделать каждый ксенотрансвант больше или меньше, как они считают нужным.
- Направьте иглу к желтоковому мешку эмбриона и протолкните его через желточный мешок в брюшном направлении, пока кончик иглы не вышел из желточного мешка и не толкает эмбриональный эпидермис на брюшной стороне эмбриона просто задний к сердцу.
ПРИМЕЧАНИЕ: Расположите иглу так, чтобы она вошла в переднюю часть эмбрионального желткового мешка до конечного места, где клетки будут выброшены. Это гарантирует, что клетки будут выброшены в направлении от сердца, уменьшая вероятность введения клеток в общую кардинальную вену.
- Тщательно нажмите кончик иглы вперед немного, пока он не создал пространство (перивителина) между эпидермис и желтка мешок мембраны, а затем импульс инжектор, чтобы извлечь некоторые из клеточной смеси в пространстве перивителина.
- Повторите импульсы до 500-800 клеток были введены в пространство перивителина, создавая видимый выпуклость, которая простирается по крайней мере половину пути вдоль нижней части желточного мешка, а затем удалить иглу из эмбриона.
ПРИМЕЧАНИЕ: Если клетки блокируют иглу или повреждены во время инъекции, очистите иглу, на мгновение переключившись на "непрерывный" режим, а затем обратно в "пульс". Это должно разблокировать иглу и позволить клеткам быть извлеченным свободно и undamaged.
- Продолжайте делать то же самое для всех эмбрионов в блюде, загрузка новой иглы с опухолевыми клетками, когда это необходимо.
- После введения всех эмбрионов, удалить иглу и нажмите все эмбрионы вместе с помощью микрокапиллярных пипетки отзыв, так что они могут быть пипетка с как можно меньше метилцеллюлозы, как это возможно.
- Перенесите эмбрионы в блюдо восстановления, содержащее E3 (с PTU и метиленовым синим) и промойте их, аккуратно промывe E3 вокруг эмбрионов.
ПРИМЕЧАНИЕ: На данный момент, ксенопригированных эмбрионов можно лечить с помощью наркотиков, разделяя их на различные блюда и добавив препарат решение одного блюда и контрольный раствор (например, наркотиков транспортного средства) к другому блюду.
- Инкубировать эмбрионы при 34 градусах Цельсия и выполнять два раза в день проверки, чтобы удалить мертвые или отеки эмбрионов из блюда.
ПРИМЕЧАНИЕ: 34 КК было установлено, что оптимальная температура для ксенотрансплантата васкуляризации, а также используется в других исследованиях, использующих зебрафиш эмбриональной ксенотрансплантат ангиогенез модели18. Ксенотранспланты могут быть изображены в любое время до 48 hpi (часы после имплантации).
6. Live Imaging
- На 48 hpi, определить 3-5 здоровых эмбрионов без отеков. Анестезируйте их в 150 мкг/мл трикаина и смонтировать их боковой в 1% Низкий плавильный пункт (LMP) агарозы, как ранее описано19.
ПРИМЕЧАНИЕ: Как агарозы затвердевает, используйте микрокапиллярный пипетка отзыв держать эмбрионы расположены боковой.
- Включите конфокальный микроскоп, контроллер микроскопа, лазеры и компьютерное программное обеспечение для управления микроскопом.
- Поместите блюдо на конфокальный микроскоп. Используя 20-x увеличение, вода погружения объектив объектив, положение ксенотрансплантата в центре поля с помощью яркого поля изображения.
- Выберите возбуждающие лазеры, которые подходят для обнаружения красителя, используемого для обозначения опухолевых клеток и фторфора, используемого для обозначения кровеносных сосудов зебры.
- Отрегулируйте выигрыш для каждого лазера до уровня, который позволяет обнаружить как опухолевые клетки, так и кровеносные сосуды.
ПРИМЕЧАНИЕ: После того, как конфокальные настройки были установлены, убедитесь, что они остаются неизменными на протяжении всего эксперимента, так что сравнение может быть сделано между ксенотрансвграфами.
- Используя лазерный канал, подходящий для опухолевых клеток, определите объем, который будет изображен, который включает в себя весь объем ксенотрансплантата, что позволяет, по крайней мере, один или два оптических секций по обе стороны от трансплантата. Используйте интервалы раздела, которые находятся на части примерно на 5 мкм друг от друга, чтобы создать z-стек.
ПРИМЕЧАНИЕ: Важно, чтобы z-стек содержал весь объем ксенотрансплантата.
- Используя двухканальный образизображения, изображение как опухоли ксенотрансвтат и кровеносные сосуды. Повторите шаги 6.6-6.7 для каждой личинки, чтобы быть изображены.
7. Время Lapse изображений
ПРИМЕЧАНИЕ: Эта модель очень подходит для визуализации динамических клеточных процессов из-за его прозрачности и наличия трансгений зебры, которые флуоресцентно маркировать различные типы клеток. Это делает визуализацию замедленной помощью ключевым применением этой модели.
- Включите экологическую камеру и установите до 34 градусов по Цельсию, по крайней мере 2 ч до изображения. Если камера не увлажняется, добавьте блюда из воды.
- Анестезия 3-5 эмбрионов (с использованием 120 мкг/мл трикаина на 2 dpf и 100 мкг/мл трикаин на 3 dpf) и смонтировать их боково в 0,8% LMP агароуз для покадровой визуализации в соответствии с ранее описанным протоколом19.
ПРИМЕЧАНИЕ: Как агарозы затвердевает, используйте микрокапиллярный пипетка отзыв держать эмбрионы расположены боковой.
- Настройка оборудования и изображения ксенотрансплантата, как описано в шагах 6.2-6.7, приобретая z-stackts ксенотрансплантата с интервалом 10 минут.
ПРИМЕЧАНИЕ: Эмбрион должен поддерживаться при 34 градусах Цельсия, как это изображение и E3 на вершине личинок в агаре должны быть проверены и дополнены время от времени, чтобы убедиться, что он не высохнет.
8. Количественная оценка ангиогенного ответа на ксенотрансплант зебрафиш
ПРИМЕЧАНИЕ: Следующие шаги используют программное обеспечение для анализа 3D изображений. Конкретные шаги будут варьироваться в зависимости от используемого программного обеспечения.
- Перенесите файлы изображения конфокального изображения опухоли в новую папку на программном обеспечении для анализа 3D изображений.
ПРИМЕЧАНИЕ: Для того, чтобы количественно уровни васокляризации опухоли, Протоколы измерения должны быть созданы с настройками откалиброваны так, что они могут быть использованы для измерения либо объем опухоли или объем судна для всех ксенотрансплантатов.
- Чтобы создать протокол "Tumor Volume" для измерения объема опухолевых ксенотрансплантатов, перейдите на вкладку "Измерение" в верхнем меню, а затем перетащите протоколы под названием "Найти объекты" из списка протоколов, который появляется на левой стороне окна в пространство который называется "Перетащите задачи здесь, чтобы сделать измерения".
- Убедитесь, что этот протокол установлен для измерения объектов в опухолевом канале, а затем перетащите протоколы под названием "Клип на ROIs" и "Сделать рентабельность от населения" из списка протоколов в "Перетащите задачи здесь, чтобы сделать измерения" пространство. Убедитесь, что эти две команды применяются к объектам, идентифицированным "Найти объекты".
- Перед калибровкой настроек этого протокола перейдите в меню выпадения над меткой "Mode" в левом верхнем левом окне и выберите представление "Расширенный фокус".
- Отберите неопухолевые каналы в стеле справа, нажав на черный круг под каждым заголовком канала, так что можно увидеть только опухолевый канал. Используйте инструмент "Freehand" в верхней части окна, чтобы нарисовать "регион интереса" (ROI) вокруг всего объема опухоли.
ПРИМЕЧАНИЕ: Позаботьтесь, чтобы убедиться, что ни одна из опухоли не остается вне рентабельности инвестиций. Это обеспечит область, на которой выполняется протокол при калибровке настроек.
- Выберите метку "Резюме" на панели под изображением и установите опцию "Дисплей", чтобы показать "Население 2". Для калибровки нажмите на звездочку на задаче «Найти объекты», которая откроет окно настроек. Отрегулируйте "Порог" с помощью "Интенсивность" и определения "нижнего" порога до тех пор, пока не будут выбраны только опухолевые клетки, а не фоновая флуоресценция.
ПРИМЕЧАНИЕ: Это важно для того, чтобы только флуоресценция из опухолевых клеток в выбранной рентабельности инвестиций (нарисованная в 8,5) обнаружена и ни один из фоновой флуоресценции не измеряется.
- Определить "Минимальный размер объекта", так что только нетронутые клетки измеряются в отличие от мелких элементов клеточного мусора (например, путем установки "Минимальный размер объекта" как 100 мкм3). Сохранить этот протокол как "Tumor Volume", нажав на вкладку Измерения в верхнем меню и нажав кнопку "Сохранить протокол", и использовать те же настройки для измерения всех ксенотрансветтов.
- Для измерения объема ксенотрансплантата связанных кровеносных сосудов, вам нужно будет сделать новый протокол. Перейти к верхней меню, нажмите на вкладку измерения и нажмите "Чистый протокол". Перетащите задачи "Найти объекты" и "Clip to ROIs" в пространство, озаглавленное "Перетащите задачи здесь, чтобы сделать измерения" для этого протокола.
- Убедитесь, что первая команда настроена на измерение объектов в канале кровеносных сосудов и что следующая команда настроена на объекты, идентифицированные первой командой. Затем отображайте несосудные каналы в крайнем правом стене, чтобы можно было увидеть только кровеносные сосуды.
- Определите настройки для "Объема судов" аналогичным образом, как и для протокола "Tumor Volume" и сохраните этот протокол как "Объем судов" (см. 8.6-8.7).
- Очистить протокол и нарисовать рентабельность инвестиций вокруг ксенотрансплантата, заботясь, чтобы не включать какой-либо неопухолевой автофлюоресценции. Измерьте сумму объема объектов в опухолевом канале внутри этой окупаемости, нажав на вкладку Измерения, выбрав команду «Протокол восстановления» и выбрав протокол «Опухолевый объем».
- Используя новую рентабельность инвестиций, составленную протоколом "Tumor Volume", используйте протокол "Объем судов" для измерения общего объема объектов в канале судна внутри этой рентабельности, нажав на вкладку Измерения, выбрав команду "Восстановить протокол" и выбрав "Vessel Объем" протокол.
- Разделите объем сосуда на объем опухоли и умножьте ответ на 100, чтобы получить процентное значение трансврант-васкуляризации.
- Повторите шаги от 8.11 до 8.13 для всех остальных ксенотрансплантов.