August 16th, 2017
Цель настоящего Протокола заключается в оценке влияния про - и анти migratory факторов миграции клеток в матрицу трехмерного фибрина.
Общая цель этой процедуры заключается в наблюдении за влиянием специфических методов лечения, представляющих интерес, на миграцию клеток в трехмерном фибриновом каркасе, ассоциированном с раной. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области заживления ран, о том, как изменения в структуре волоконной сети влияют на миграцию клеток и на фибриновые сгустки в местах раны, основное преимущество этого метода заключается в том, что он обеспечивает простой и воспроизводимый метод анализа миграции клеток в фибриновых сгустках в 3D. Как правило, люди, плохо знакомые с этим методом, испытывают трудности, потому что перенос сфероидов может быть затруднен.
Начните с нагревания флакона с замороженным неонатальным дермальным фибробластом человека на водяной бане при температуре 37 градусов Цельсия. Когда клетки только размораживаются, соберите их центрифугированием и повторно суспендируйте гранулу в свежей среде дермальных фибробластов человека в концентрации 1 х 10 до 6-х клеток на миллилитр. Затем посейте клетки в колбу для культуры T75 для 72-часовой инкубации при температуре 37 градусов Цельсия и 5% углекислого газа.
Когда культура достигнет 80% конфлюенции, отделите клетки пятью миллилитрами трипсина ЭДТА. Через пять минут при температуре 37 градусов Цельсия нейтрализуйте трипсин пятью миллилитрами подогретой среды и смешайте 40 микролитров клеток с трипановым синим в соотношении 1:1. Оставьте 10 микролитров аликвоты клеток для подсчета.
Соберите клетки центрифугированием и повторно суспендируйте гранулу в концентрации 1,25 х 10 до 5-й клетки на миллилитр. Далее застелите дно 10-сантиметровой чашки Петри пятью миллилитрами стерильного PBS. Затем переверните крышку чашки Петри и добавьте многократные капли по 20 микролитров клеточной суспензии на внутреннюю поверхность крышки.
Когда все капли будут помещены, снова заверните крышку на чашку, стараясь не сместить свисающие капли, и осторожно поместите чашку в инкубатор с температурой 37 градусов Цельсия на 72 часа. В конце инкубации добавьте 100 микролитров раствора сгустка на сфероид на лунку, в 48-луночную пластину и осторожно встряхните и постучите по пластине, чтобы убедиться, что смесь фибрина покрывает всю лунку. Поместите тарелку в инкубатор на один час.
Когда слой сгустка полимеризуется, подтвердите наличие сфероидов в культуре висячих капель, под световым микроскопом и перенесите 48-луночный планшет и чашку для культуры висячих капель в колпак для клеточных культур. Осторожно переверните крышку чашки Петри, чтобы получить доступ к висящим культурам капель, и используйте одномиллилитровый шприц, оснащенный иглой 21 калибра, чтобы закачать по одной капле в каждую лунку, покрытую фибрином. Я проявляю особую осторожность при аспирации и покрытии сфероидов, так как самым сложным и ответственным этапом в этом процессе является перенос сфероидов без их разрушения.
Рассмотрите планшет под микроскопом, чтобы убедиться, что сфероиды были правильно засеяны в соответствующие лунки. Аккуратно нанесите 100 микролитров свежеприготовленного раствора сгустка на каждую каплю, содержащую сфероиды, и повторно исследуйте сфероиды под микроскопом, чтобы убедиться, что они все еще целы и находятся в центре каждой лунки. Затем верните 48-луночную пластину в инкубатор, чтобы дать возможность второму слою фибрина полимеризоваться.
Через час обработайте каждую лунку 500 микролитрами соответствующей среды для соответствующей экспериментальной группы сфероидов и верните планшет в инкубатор с температурой 37 градусов Цельсия. Получайте изображения сфероидов с помощью светлопольной микроскопии каждые 24–72 часа, используя стек z для просмотра последовательных поперечных сечений 3D-культуры клеток. Затем в соответствующем программном обеспечении для анализа изображений отследите границу каждой ячейки каждого сфероида в каждой последующей точке времени и используйте функцию измерения для доступа к процентному увеличению площади для каждого сфероида.
После их культивирования, в про- или антимиграционном агенте, представляющем интерес, исходные участки сфероидов могут быть определены с помощью микроскопической визуализации в светлом поле и использованы в качестве эталона для определения степени последующего роста клеток из сфероидных тел в каждый последующий момент времени. В этом репрезентативном эксперименте сфероиды, подвергшиеся воздействию промиграционного агента, продемонстрировали значительно повышенную степень миграции от исходного сфероидного тела по сравнению со сфероидами, подвергшимися воздействию ингибитора миграции или контролирующего агента. И наоборот, сфероиды, подвергшиеся воздействию антимиграционного агента, продемонстрировали значительно меньшую степень миграции от исходного сфероидного тела по сравнению со сфероидами в контроле.
После освоения эта техника может быть выполнена за два с половиной часа, не считая времени культивирования клеток, если она выполнена правильно. После просмотра этого видео у вас должно быть хорошее понимание того, как культивировать и встраивать сфероиды клеток для трехмерных анализов миграции клеток in vitro. После этой процедуры можно использовать другие методы, такие как гистологическая и иммуногистохимия, чтобы ответить на дополнительные вопросы о том, как структура фибриновой сети внутри сгустка или выравнивание актина в сфероидных клетках соответствуют увеличению или уменьшению миграции клеток.
Не забывайте, что работа с клеточными культурами и иглами может быть чрезвычайно опасной, и что при выполнении этой процедуры всегда следует соблюдать меры предосторожности, такие как ношение надлежащих защитных средств и работа в стерильном капюшоне.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Этот протокол направлен на оценку влияния про- и анти-миграционных факторов на миграцию клеток в трехмерной фибриновой матрице. Он предоставляет представление о том, как изменения в структуре сетевой фибриновой сети влияют на миграцию клеток при заживлении ран.
This 3D fibrin-based migration assay addresses the translational gap between oversimplified 2D scratch assays and physiologically relevant wound healing models. By enabling quantitative analysis of spheroid outgrowth in a fibrin matrix, it supports mechanistic de-risking of pro- and anti-migratory compounds in preclinical discovery. The method enhances predictive confidence when prioritizing targets for wound healing and fibrosis indications.
The assay fits within the discovery continuum from target validation through lead optimization, particularly for compounds modulating cell motility in tissue repair.