February 13th, 2017
Здесь мы представляем метод создания быстрой системы in vitro, которая поддерживает трехмерное культивирование и последующую световую дифференцировку первичных эпителиальных клеток предстательной железы.
Общая цель этой 3D-системы культивирования первичных клеток пациента на основе фильтрующей вставки заключается в создании более биологически релевантной модельной системы in vitro для исследования рака предстательной железы. Используя первичные клетки человека, этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в биологии развития предстательной железы, а также при раке предстательной железы. Основное преимущество этого метода заключается в том, что он представляет собой относительно быструю методологию in vitro для создания дифференцированных первичных клеток предстательной железы, которая также позволяет быстро выделить биомолекулы, такие как РНК, ДНК и белки.
Визуальная демонстрация этих методов имеет решающее значение, поскольку обработка клеток на фильтрующей вставке для гистологии или для сбора РНК и белков является деликатной и чувствительной ко времени. Чтобы ограничить диффузию между камерами в шкафу биологической безопасности, нанесите тонкий слой 0,1% желатина на нижнюю сторону вкладышей и дайте им высохнуть. Повторите эту процедуру еще два раза.
Затем поместите клетки во внутреннюю камеру вкладышей, покрытых желатином, и культивируйте их в течение двух недель. Через две недели нанесите фильтрующие вставки с культивированным фильтром непосредственно на одно из соответствующих последующих применений, описанных ниже. Чтобы начать эту процедуру, необходимо аспирировать PBS из внешней камеры и осторожно удалить PBS из внутренней камеры.
Культивированные вставки можно ненадолго держать в PBS до тех пор, пока нанесение не будет готово к нанесению, но не допускайте высыхания мембраны. Затем добавьте по 100 микролитров 0,25% трипсина ЭДТА в каждую внутреннюю камеру. Затем инкубируйте их в течение пяти минут при температуре 37 градусов по Цельсию.
После этого коротко и осторожно соскребите клетки на поверхности мембраны с помощью пипетки объемом 200 микролитров, одновременно пипетируя вверх и вниз. Затем инкубируйте их в течение одной минуты при температуре 37 градусов Цельсия. Через минуту добавьте 250 микролитров кондиционированного фильтрующего материала в первую внутреннюю камеру и осторожно промывайте пипеткой вверх и вниз, чтобы промыть фильтр.
После этого перенесите ресуспендированные элементы в соседнюю фильтрующую камеру, которая содержит те же условия фильтрующего материала, и повторите пипетирование вверх и вниз. Повторите эту процедуру для каждой из вставок одного условия. Затем соберите клетки и перенесите их в центрифужную пробирку объемом 1,5 миллилитров
.Промойте каждую внутреннюю камеру еще 100-200 микролитрами кондиционированной среды, чтобы собрать оставшиеся клетки, и добавьте их в центрифужную пробирку объемом 1,5 миллилитра. Затем вращают клетки в микроцентрифуге при температуре четыре градуса Цельсия в течение пяти минут. После этого аспирируйте надосадочную жидкость и промойте клеточную гранулу 1000 микролитров PBS.
Снова вращайте клетки в микроцентрифуге при температуре четыре градуса Цельсия в течение пяти минут. Через пять минут аспирируйте PBS и заморозьте образец при температуре минус 80 градусов Цельсия для последующего использования. В этой процедуре добавьте 200 микролитров гуанидиния, тиоцианата, фенола, хлороформа или аналогичного экстракционного реагента во внутреннюю камеру и кратковременно взбалтывайте клетки на поверхности мембраны путем пипетирования вверх и вниз.
Затем инкубируйте клетки в реагенте для экстракции в течение пяти минут при комнатной температуре и оставьте внешнюю камеру сухой. После этого промойте фильтрующую мембрану, пипетируя экстракционный раствор вверх и вниз. Соберите как можно больше экстракционного реагента, наклонив шестилуночную пластину и отсасывая остаточную жидкость.
Обратите внимание, что фильтр может отделяться от вставки. Промойте диссоциированную фильтрующую мембрану, если она прикреплена. Затем соберите как можно больше реагента для экстракции и следуйте протоколу производителя по очистке и восстановлению ДНК, РНК или белка.
Следует проявлять осторожность при промывке клеток и фильтрации тиоцианатом гуанидиния, так как чрезмерное перемешивание может привести к низкому качеству РНК. Чтобы изолировать белок от фильтрующего элемента, поместите фильтрующий вкладыш в шестилуночную пластину на льду. Затем добавьте во внутреннюю камеру 10 микролитров буфера для лизиса белка.
Взбалтывайте и соскабливайте клетки на поверхности мембраны с помощью пипетки объемом 20 микролитров во время пипетирования вверх и вниз, избегая образования пузырьков в буфере для лизиса. После этого инкубируйте шестилуночную пластину с фильтрующими вставками на льду в течение десяти минут. Повторите соскабливание, а затем промойте поверхность мембраны с помощью буфера для лизиса.
Соберите лизаты из шести вкладышей и переложите их в центрифужную пробирку объемом 1,5 миллилитра на льду. Далее промойте первую мембрану дополнительными 10 микролитрами буфера для лизиса и передайте его следующему фильтру. Повторите эту процедуру для всех вставок заданного экспериментального состояния, собрав любой остаточный лизис буферного раствора и добавьте в 1,5-миллилитровую пробирку.
Инкубируйте образец на льду еще пять минут. Затем вращайте его на максимальной скорости в течение 15 минут при четырех градусах Цельсия. Когда это будет сделано пипеткой, выведите лизат в свежую 1,5-миллиметровую пробирку.
Затем приступают к анализу концентрации белка или хранят лизаты при температуре минус 80 градусов Цельсия. При этом добавьте 500 микролитров и один миллилитр 10% NBF во внутреннюю и внешнюю камеру соответственно. Инкубируйте их в течение ночи при температуре четыре градуса Цельсия.
На следующий день отсадите NBF из внешней камеры и добавьте один миллилитр геля для обработки HEA в 1,5-миллилитровую центрифужную пробирку. Медленно растопите агарозу в микроволновой печи, используя малую мощность и повторяя 10-секундные импульсы, пока агароза не расплавится. Держите HEA в теплой ванне при температуре 37 градусов Цельсия, чтобы предотвратить затвердевание до тех пор, пока он не будет готов к использованию.
Далее извлеките NBF из внутренней камеры. Нанесите 25 микролитров расплавленного HEA на внутреннюю камеру и дайте агарозе застыть в течение двух-пяти минут. Затем смочите две поролоновые гистологические прокладки в 10% NBF и поместите одну прокладку в встраиваемую кассету.
Обеспечение целостности клеточных слоев на фильтрующей вставке с помощью HistoGel является критически важным этапом для сохранения неповрежденного клеточного слоя для гистологического среза. После этого скальпелем с помощью лезвия No 11 надрезать фильтр с нижней стороны пластиковой вставки камеры, частично отпуская ее. Поместите 100-200 микролитров NBF в чашку Петри и погрузите частично смещенный фильтр в NBF.
Скальпелем с номером 10 лезвия осторожно надавите на середину фильтра с внутренней стороны камеры вставки, чтобы полностью выбить фильтр из вставки цилиндра. Если какая-либо часть фильтра все еще прикреплена к стволу, разрежьте ее скальпелем. Впоследствии разрежьте фильтр с покрытием HEA пополам.
Поместите каждую половинку фильтра на поролоновую подушечку в подготовленную гистологическую кассету. Затем добавьте второй 10% пропитанный NBF бисквит в кассету, прослоив фильтр. Далее защелкой закройте кассету.
Поместите его в NBF и инкубируйте в течение ночи. На этом ярком полевом изображении видны многослойные клеточные слои на вершине пористой мембраны. Показаны отдельные флуоресцентные изображения ядер, P63 и андрогенного рецептора, а также слияние всех трех флуоресцентных маркеров.
Наконец, показано комбинированное наложение светлого поля и иммунофлуоресценции, устанавливающее локализацию флуоресцентного сигнала относительно клеток и фильтра. Здесь показано изображение поперечного сечения нашей фильтрующей вставки в сравнении со слоями протокового эпителия интактной простаты. После освоения этой техники это можно сделать за две недели, при этом окончательное выделение клеток и фильтрующей вставки или желаемой биомолекулы займет менее 30 минут при правильном выполнении.
При выполнении этой процедуры важно всегда помнить о необходимости проявлять осторожность при работе с фильтрующими вставками, чтобы не повредить слой клеток или нижележащий фильтр. После этой процедуры могут быть выполнены другие методы, такие как вестерн-блоттинг, микрочипы РНК и протеомные анализы, чтобы ответить на дополнительные вопросы, относящиеся к анализу путей и раковым клеткам. Этот метод поможет исследователям в области рака предстательной железы лучше изучить биологию предстательной железы, а также основы рака предстательной железы с использованием первичных клеток предстательной железы.
После просмотра этого видео у вас должно сложиться отличное понимание того, как правильно настроить и восстановить культивируемые первичные клетки предстательной железы из этой 3D-системы культивирования.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
В данной статье представлена система 3D культуры на основе фильтровых вставок для первичных простатных клеток, полученных от пациентов, предназначенная для создания биологически значимой in vitro модели для исследований рака простаты. Метод позволяет быстро установить дифференцированные первичные эпителиальные клетки простаты и выделить биомолекулы.