Summary
이 프로토콜 선물 소설 체 외에서 구슬 시험을 더 적절 하 게 vivo에서 pericytes를 통합 하 여 신생을 돋 아의 프로세스 모델. 이 수정 구슬 분석 결과를 내 피 세포와 신생에 대 한 중요 한 벽화 셀 간의 heterotypic 세포 상호 작용을 더 충실 하 게 정리를 수 있습니다.
Abstract
신생 기존의 맥 관 구조에서 새로운 혈관의 성장 이며, embryogenesis 및 개발, 상처 치유, 종양 성장 및 전이를 포함 하 여 많은 생물학 과정 그리고 눈 및 심장 혈관 질병의 중요 한 구성 요소입니다. 신생의 생물학을 정리 하는 효과적인 생체 외에서 모델 필요 적절 하 게이 과정을 공부 하 고 새로운 치료 전략에 대 한 궁극적으로 대상이 될 수 있는 규제의 메커니즘을 식별 합니다. 비드 신생 분석 결과 이전 입증 되었습니다 내 피 돋 아의 여러 단계를 정리 생체 외에서. 그러나,이 분석 결과의 한계는 부족의 내 피-벽화 세포 상호 작용, 내 피 세포의 분자 및 phenotypic 규정 하는 열쇠는 vivo에서작동. 여기에서 주어진 프로토콜 구슬 신생 분석 결과에 벽화 셀의 설립에 대 한 방법론을 제시 하 고 돋 아 시험관중 내 피 세포와 pericytes의 단단한 협회를 보여줍니다. 프로토콜은 또한 효과적인 기계 론 적인 연구에 대 한 내 피 세포에 siRNA를 사용 하 여 대상 유전자의 입을 위한 방법론을 자세히 설명 합니다. 이 프로토콜 시험관에서 분석 결과 신생, 돋 아에 관련 된 다양 한 셀 형식 보다 적절 하 고 치료 평가 및의 소설 발견 더 순수-관련 플랫폼을 제공을 제공 하는 모두, 신생 규제의 메커니즘입니다.
Introduction
신생 적절 한 embryogenesis 및 상처 치유에 필수적 이며, 그것은 또한 암 진행1 및 관상 동맥 질환을 포함 하 여 수많은 질병에 주요 역할을 재생 합니다. 2 , 3 신생 정상적인 개발 중 발생 하는 방법을 그리고 pathologic 컨텍스트에서 활성화 하는 방법의 더 나은 이해 하는 데이 소설, 효과적인 치료제의 개발에 대 한 중요 합니다. 중요 한 단계와 비보에 신생에 관련 된 셀 형식을 정리 충실 한 생체 외에서 모델 더 나은 신생을 운전 하는 분자 메커니즘을 특성화 하 고 소설 발견을 연구원 허용 하는 데 필요한 내 피 규칙.
휴즈와 나카쓰 돋 아 비드 분석 결과 그들은 신생을 돋 아의 많은 알려진된 단계를 겪 습 증명을 최적화 했습니다. 4 , 5 여기에 제시 된 방법의 목적은 돋 아 내 피 세포 벽 세포의 paracrine 및 juxtracrine 역할에 통합 될 수 있도록 분석 결과에 perictyes를 통합 하 여 나카쓰와 휴즈에 의해 최적화 된 분석 결과 따라 구축 소설 신생 학문입니다. Pericytes는 벽 세포 세포를 유지 하는 가까운 신체 접촉 때문에 혈관 지하실 멤브레인에 포함 되는 그들의 내 피 세포와 그들의 역할에 의해 정의 되는. 6 Pericytes 및 내 피 세포에에서 관여 신호 노치를 포함 한 경로 통해 복잡 한 잡담 신호, 중앙 Tie2, PDGFRβ, TGFRβ, 및 많은 다른 사람. 7 , 8 마우스 모델 결핍이 신호 경로에 embryogenesis, 가난한 혈관 개장에 선도에서 맥 관 구조 및 기능 장애 맥 관 구조 개발의 가난한 pericyte 범위를 보여 줍니다. 7 또한, pathologic 신생에 pericytes의 역할은 중요 하지만 때로는 아래의 감사. 예를 들어 종양 맥 관 구조의 고유 기능은 혈관은 더 많은 새, 미 숙 하 고 가난한 pericyte 적용으로 인해 기능 장애입니다. 9 그것은 제안 되었습니다 pericytes의 유무 극적으로 종양 혈관의 표현 형에 영향 하는 항 혈관 신생을 antitumor 치료 응답의 중요 한 중재자. 9 따라서, 더 완전 하 게 내 피 규제의 중요 한 메커니즘을 캡처의 열쇠는 생체 외에서 분석 실험에서 pericytes의 역할을 포함 하 여.
비록 많은 시험관 및 전 비보 분석 현재 신생 공부를 고용, 각각에 고려해 야 할 결점 있다. 일부 내 피 확산 등 내 피 마이그레이션 분석 실험, 지나치게 단순화 하 고 초점 조직 문화 플라스틱에 격리 된 환경에서 한 내 피 기능에. 10 다른 분석와 같은 Matrigel 관 형성 분석 결과,10 만이 분석 실험은 여전히 간소화 마이그레이션할 드 노 보 혈관 형성 내 피 세포의 기능에 더 많은 초점 더 많은 3 차원 (3D) 설정, 발생 기존의 맥 관 구조에서 돋 아와 반대로 구조. 또한,이 분석 실험의 벽 세포 유형 통합. Ex vivo 모델 링 대동맥 분석 결과 pericytes 호스트 기관에 통합 수행 하는 있지만 이러한 모델의 유전자 조작의 녹아웃 또는 유전자 변형 마우스 모델 생성의 필요성 때문에 훨씬 더 도전적인는 관심 경로 분석 결과 돋 아 비드 모델 내 피 돋 아, 확산, 마이그레이션, 그리고 3 차원 매트릭스에도 문 합 및 루멘 형성 하기 때문에 이상적 이다. 4 분석 결과 충실 하 게 돋 아, 내 피 세포 또는 더 많은 제어 설정에서 pericytes의 직접적인 유전 수정에 대 한 허용 하면서의 많은 다른 단계 기계적 평가 대 한 수 있습니다. 돋 아 구슬 포함 된 섬유 소 혈전 쉽게 고정, 스테인드, 고 수 돋 아;의 여러 단계에서 몇 군데 이 새싹이 돋 아의 실시간 이미지를 수행 하는 라이브 영상 실에 배치할 수 있습니다. 여기에 제시 된 방법론 공부 깊이 형질에 통해 신생의 기본 메커니즘 및 신생 중 활성화 통로의 철저 한 분석에 이상적입니다.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
제 1 일:
1. 과도 Transfection 내 피 세포의
- 원하는 경우, 일시적인 transfection의 인간 탯 줄 정 맥 내 피 세포 (HUVEC) 유전자 규제 oligonucleotides (예: 마이크로 RNAs 또는 작은 간섭 RNA (siRNA))에 따라 적절 한 lipofectamine 시 약을 사용 하 여 수행 제조 업체의 지침입니다.
참고:이 프로토콜 역 transfections 사용자 지정 siRNA 시퀀스와 상업 transfection 시 약 (자료 표 참조)를 수행 하는 큰 성공을 했다. 저자는 다른 transfection 프로토콜 및 시 약이 분석이 결과 함께 테스트 하지. 나열 된 시 약을 사용 하 여 역방향 transfection에 대 한 단계는 다음과 같습니다. - 동결 건조 된 reconstitute siRNAs 또는 microRNAs nuclease 무료 물에서 20 µ M의 농도에서.
- 다음 비율로 transfection 솔루션 확인: siRNA의 예측에 관한 9 µ L와 어떤 혈 청 자유로운 미디어의 1 mL.
- 솔루션을 선동 하 고 실 온에서 5 분 동안 품 어에 있습니다.
- Transfection 시 약의 18 µ L을 솔루션에 추가 하 고 선동.
- 하는 외피의 기간에 대 한 모든 10 ~ 15 분 해결책을 교 반 20-40 분 동안 실내 온도에 품 어 솔루션을 수 있습니다.
- Transfection 솔루션 잠복기 동안 HUVEC 세포 분리 솔루션 (예:Accutase)를 사용 하 여 분리 합니다. T175 플라스 크에 10 mL의 인산 염 버퍼 식 염 수 (PBS)와 함께 플라스 크를 씻고 세포 분리 솔루션의 5 mL을 추가 하 고 10 분 동안 37 ° C에 플라스 크를 품 어.
- T175 플라스 크를 완전 한 미디어의 5 mL을 추가, 플라스 크와 3 분 1200 rpm에서 원심 분리기에서 세포 현 탁 액을 제거.
- 진공 흡 인기를 사용 하 여 상쾌한을 제거 하 고 EGM2에 mL 당 1 X 106 세포의 밀도에 셀 펠 릿 resuspend.
참고:이 프로토콜 표준 성장 인자 총알 키트 추가 10% 포함 된 내 피 세포 성장 매체 (EGM2)를 사용 하 여 큰 성공을 왔다 FBS. - Transfection 솔루션 잠복기 완료 되 면, 접시는 10 cm 접시 솔루션의 1 mL 고 위에 HUVEC 서 스 펜 션의 1 mL를 추가 합니다.
- 9 mL에 10 cm 접시에 최종 볼륨을가지고 완전 한 미디어의 추가 7 mL를 추가 합니다.
- 분석 결과에서 나중 단계에 사용할 수 있는 충분 한 세포는 되도록 각 transfection 조건에 대 한 셀의 가치가 두 개 이상의 10 cm 번호판을 확인 합니다.
참고: 이러한 조건 20의 유전자 규정 oligonucleotide의 최종 작업 농도 귀 착될 nM. 저자는 60-80% 최저 관심의 그들의 목표에 대 한 유전자 발현의 결과를이 조건을 발견 했다. 다른 연구원은 그들의 실험적인 요구 transfection 조건 최적화 할 수 있습니다. - SiRNA 단지 신선한 완전 한 미디어의 미디어 4-6 h 게시물 추가 교환 합니다.
참고:이 프로토콜 통로 사용 하 여 개발 되었다 1 2 HUVEC.
주 2
2. 내 피 세포와 Microcarrier 구슬의 코팅
- PBS와 압력솥에 60000 구슬/mL의 농도에서 microcarrier 구슬 (예를 들어, Cytodex 3)을 다시 구성.
참고: microcarrier 구슬 그램 당 약 3 x 106 구슬의 농도에 올. 약 60000 구슬/mL의 비드 밀도를 PBS의 mL 당 구슬의 20 밀리 그램의 비율로 구슬 reconstitute - 약 수 원하는 번호의 라운드 바닥 형광 활성화 셀 정렬 (FACS)에 완전 한 미디어의 1 mL 튜브합니다.
- 각 관 (구슬 솔루션 pipetting 이전 resuspended 잘 되도록 돌)으로 20 µ L microcarrier 구슬 서 스 펜 션의 플라스틱.
참고: 있을 것입니다 가능성이 극적인 변화 주어진된 microcarrier 구슬 정지에 구슬의 최종 작업 농도에. 구슬 쉽게 크게 솔루션에 구슬 농도 변경할 수 있는 플라스틱 및 유리 컨테이너의 측면을 준수 수 있습니다. 비드 솔루션 microcarrier 비드 현 탁 액의 각 일괄 처리에 대 한 FACS 튜브에 추가의 가장 적합 한 볼륨 탐정에 의해 실험적으로 결정 해야 합니다. 여기에 제시 된 숫자 봉사 시작 지점으로 더 의미가 있다. 이상적으로, 조건 10-20 구슬 분석 결과의 끝에 24 잘 접시에 잘 당 섬유 소 젤에 포함 되므로 최적화 되어야 합니다. 분석 결과 대 한 구슬 숫자의 최적화에 관한 아래 토론 섹션에서 추가 논의 참조 하십시오. - 분리 transfected HUVEC 24 h 게시물 transfection 세포 분리 솔루션을 사용 하 여 다음과 같습니다.
- 셀의 5 mL PBS의 각 10 cm 접시를 씻고 셀 분리 솔루션의 2 개 mL를 추가 하 고 10 분 동안 37 ° C에 세포를 품 어.
- 완전 한 미디어에 1 X 106 셀/mL의 농도에서 세포 resuspend
- 구슬 포함 된 각 FACS 튜브에 세포 현 탁 액 (즉 1 X 106 HUVEC)의 1 mL를 추가 합니다.
- 부드럽게 교 반 하십시오 FACS 튜브 마다 20 분 동안 37 ° C (해당 되는 경우 3.4 단계로 진행) 또는 2.5 ~ 3 h h 4의 (해당 되는 경우 3.2 단계로 진행).
참고:이 기간 및 동요의 주파수는 경험적으로 의해 결정 되었습니다 이전 연구자의 분석 결과 돋 아 기본 비드 최적화. 4 동요의 다른 주파수와 구슬 코팅 단계 기간 하지 저자에 의해 테스트 되었습니다.
3. 순차적 코팅 HUVEC 코팅 Microcarrier 구슬에 Pericytes의
- 10T1/2 셀 (pericytes) 셀 분리 솔루션 (trypsin)를 사용 하 여 다음과 같이 분리 시작:
- PBS의 10 mL와 함께 T175 플라스 크를 씻고 trypsin의 5 mL을 추가 하 고 10 분 동안 37 ° C에서 품 어.
- 완전 한 미디어에서 2 X 105 셀/0.5 mL의 농도에서 10T1/2 resuspend.
참고: 셀 미국 유형 문화 수집 (ATCC)에서 구매 되었다.
참고: 문화 10T1/2 셀 최소 필수 매체 (MEM)에 보충 10 %FBS 1% 페니실린 스.
- Agitating 구슬 + HUVEC 솔루션의 2.5 ~ 3 h, 후 구슬과 부동성 HUVEC 튜브의 하단에 정착 수 있도록 5 분 기다립니다.
- P1000 피 펫을 사용 하 여 각 튜브에서 완전 한 미디어의 0.5 mL을 제거 하 고 각 FACs 튜브를 0.5 mL의 볼륨에서 완전 한 미디어에서 2 x 105 10T1/2 추가. 셀 및 구슬은 솔루션을 선동 하 고 37 ° c.에 품 어 계속 구슬 4 h의 총 동요 되는 때까지 매 20 분을 선동을 계속 합니다.
참고: 5 HUVEC의 비율: 구슬에 1 pericyte 혈관의 적절 한 pericyte 범위를 유지 하기 위해 필수적 이다.
참고: 다음 대체 단계 프로토콜에서이 시점에서 대신 다음 수 있습니다. - 4 h에만 구슬 및 HUVEC을 교 반 하십시오.
- Microcarrier 구슬의 HUVEC 코팅의 4 h 완료 되 면 선동 튜브 마지막으로 한 번, 30-60 s를 기다려 다음 FACS 튜브에서 솔루션의 1.5-1.75 mL를 즉시 제거.
참고:이 미디어에서 많은 부동성 HUVEC 제거 될 것 이다 동안 정착 구슬의 대부분에 대 한 충분 한 시간을 허용 해야 합니다.- 완전 한 미디어에서 2 X 105 10T1/2를 추가 하 고는 FACS의 볼륨을가지고 최대 2 mL 튜브.
- 부드럽게 FACS 튜브 마다 20 분 추가 시간에 대 한 교 반 하십시오.
- 교 반 완료 되 면, 부드럽게 선동 튜브 마지막으로 한 번 즉시 제거 전체 솔루션 (2 mL), 그리고 6 cm 접시에 그것을 추가. 각 접시에 완전 한 미디어의 추가 3 mL를 추가 하 고 판 37 ° C 배양 기에서 밤새 껏 두기 위하여.
3 일
4입니다. 섬유 소 젤 솔루션의 준비
- PBS에서 1 mg/mL의 농도에 aprotinin 및 50 단위/mL에서 트 롬 빈의 작업 솔루션을 준비 합니다.
참고: 이러한 솔루션의 큰 주식 만든 고 적어도 1 년에 4 ° C에서 저장 될 수 있습니다. - 2 mg/mL의 농도에서 fibrinogen의 신선한 솔루션을 확인 합니다. 동요 FACS 튜브 당 솔루션의 2.5 mL를가지고 충분 한 솔루션을 확인 합니다.
- 솔루션에 들어가려고 fibrinogen의 모든 있도록 10 분 동안 37 ° C 물 욕조에 솔루션을 따뜻한.
- Fibrinogen 솔루션의 1 mL 당 aprotinin 솔루션의 37.5 µ L를 추가 합니다.
- 멸 균 필터 솔루션 고 실 온에서 설정 옆으로.
5. 구슬 젤 이식 준비
- 모든 구슬 충분히 내 피 세포에 의해 코팅 되는 되도록 20 X 목표를 사용 하 여 현미경 microcarrier 코팅 구슬 포함 된 요리를 검사 합니다.
- 적극적으로 플라스틱 셀 6 cm 접시에서 그들을 분리 하 고 솔루션 튜브 도금된 솔루션. 세척 접시 2 X 추가 시간 완전 한 미디어와 모든 잔여 구슬 플레이트에 부착 될 수 있습니다 수집 하는 튜브를 전송.
- 소개 하는 기포 방지 하 고 p1000 피 펫을 사용 하 여 내 피 세포 코팅 구슬에 전단 응력을 최소화.
- 내 피 세포에 siRNA 때 려 눕 힘 효율성 평가 필요 하다 면, 2 단계에서 HUVEC 전용 코팅된 구슬의 접시를가지고 해야 합니다. 다음이 단계 (5.2), 구슬 분리 하 고 HUVEC RNA 분리 및 정량 분석에 대 한 플레이트에 연결 된 잔여 수집 키를 누릅니다.
- 튜브의 하단에 정착 솔루션에 구슬 수 있도록 3 분을 기다립니다.
- P1000 피 펫 팁을 사용 하 여 비드 펠 렛을 방해 하지 않고 최대한 많은 상쾌한 제거 (진공 흡 인기 사용 안 함).
- 각 튜브를 완전 한 미디어의 1 mL을 추가 하 고 resuspend 구슬.
- 30-60 s는 바닥에 정착을 구슬 수 있도록 기다립니다. 비드 펠 렛을 방해 하지 않고 P1000 피 펫을 사용 하 여 가능한으로 상쾌한의 제거. 비드 펠 렛을 실수로 제거의 가능성은 크게 증가 진공 흡 인기를 사용 하지 마십시오.
- 5.5 및 5.6 두 추가 번 단계를 반복 합니다. 목표 하지 부동성 세포 보다 더 빨리 FACS 튜브에 정착 한다 너무 많은 HUVEC 코팅 구슬, 제거 하는 동안, 6 cm 접시에서 분리 되어 수 부동성 HUVEC의 제거 하는 것입니다.
- 구슬에 완전 한 미디어의 1 mL를 추가 합니다.
6. 포함 코팅 섬유 소 젤에 구슬
- P1000 피 펫을 사용 하 여 각 FACS 튜브에 비드 펠 렛을 방해 하지 않고 최대한 많은 미디어를 제거 합니다.
- 2.5 ml fibrinogen 솔루션의 구슬 resuspend.
- 트 롬 빈 솔루션의 13 µ L 24-잘 유리 바닥 접시의 원하는 각 플라스틱. 도금 유리 바닥 접시에 콩나물의 최적의 이미지 사용에 대 한 필수적입니다.
참고: 다음 단계 전에 5-10 분 이상 잘에 앉아 하는 트 롬 빈을 두지 마십시오. - 각 우물에 구슬/fibrinogen 솔루션의 0.5 mL를 추가 합니다.
- 잘 때마다 솔루션 pipetting 이전 구슬 솔루션 resuspend를 해야 합니다.
- 신중 하 게 우물에 이미 있는 트 롬 빈에 직접 플라스틱을 주의. 천천히 플라스틱 아래로 2-3 시간을 철저 하 게 혼합 솔루션, 복용 주의 어떤 공기 방울을 소개 하지.
- 웰 스 사이 피 펫 팁을 변경 해야 합니다.
- 주의 키를 눌러 이동 또는 어떤 운동 든 지 젤 형성 중단 될 수 있습니다 대로 응고, 초기 섬유 소 중 어느 시점에서 접시를 방해.
- 실 온에서 30 분 동안 후드에 앉아 접시를 남겨 주세요.
- 조심 스럽게 완전히 응고를 젤 수 있도록 추가 1.5-2 h 37 ° C 배양 기에 접시를 전송
7. 도금 섬유 소 젤 위에 섬유 아 세포
- 젤 응고의 마지막 30 분 동안 보통 인간의 폐 섬유 아 세포 (NHLF)를 다음과 같이 분리:
- PBS, 10 mL로 세포의 T175 플라스 크를 씻고 세포 분리 솔루션의 5 mL을 추가 하 고 10 분 동안 37 ° C에서 품 어.
- 완전 한 미디어에 20000 셀/mL의 농도에서 NHLF를 resuspend.
참고: NHLF 세포와 Dulbecco 수정이 글 중간 (DMEM) 10 %FBS 1% 보충 양식 수 페니실린 스.
- 각 잘 젤에 NHLF 세포 현 탁 액의 1 mL 접시 하 고 인큐베이터에 다시.
- 완전 한 미디어 분석 결과의 동안 매일 변경 합니다.
8. 섬유 소 젤에 구슬 이식 다음 2-7 일에 걸쳐 돋 아 관찰. 돋 아에 필요한 시간의 길이 HUVEC의 통로 많은 수에 따라 달라 집니다.
9입니다. 분석 결과 돋 아의 고정
- 일단 충분 한 돋 아 치료 그룹의 phenotypic 차이 결정, 모든 우물 2 mL PBS의와 함께 한 번 씻어 수 발생 했습니다.
- 각 잘 하 세포 분리 솔루션의 0.5 mL을 추가 하 고 5 분 동안 37 ° C 배양 기에서 접시를 놓습니다.
- 인큐베이터에서 접시를 제거 하 고 접시의 측면을 누릅니다.
참고:이 단계의 목적에서 젤으로 젤의 이미징에 항 체 침투를 촉진 하기 위하여 가능한 섬유 소 젤 위에 성장 하는 NHLF 세포의 만큼 제거 하는. 셀 분리 솔루션 총 보육 시간 NHLF 제거를 최적화 하도록 조정 해야 합니다. 연구는 하지와 세포 분리 솔루션 수 있습니다 젤에 침투 내 내 피 구조를 방해 시작 시간의 과도 한 동안 젤을 품 어를 경고 했다. - NHLF 세포의 충분 한 양의 제거 되 면 완전 한 미디어의 1 mL로 세포 분리 솔루션을 끄다.
- 분리 된 NHLF 및 진공 흡 인기를 사용 하 여 미디어를 aspirate 하 고 우물 1 mL의 PBS로 한 번 씻어.
- 각 우물에 PBS에서 2 %paraformaldehyde 솔루션의 300 µ L을 추가 하 고 10 분 동안 실내 온도에 품 어.
- 2 %paraformaldehyde 솔루션을 제거 하 고 실 온에서 각각 잘 3 시간 3 분 1 mL의 PBS로 세척.
참고: 2 %paraformaldehyde 솔루션 환경 보건 및 안전 (EHS) 지침에 따라 적절 하 게 폐기 하시기 바랍니다.- 각 잘 얼룩 또는 콩나물 이미지 준비가 될 때까지 4 ° C에서 저장 하는 PBS의 1 mL를 추가 합니다.
10. 분석 결과 돋 아의 얼룩
- 0.5% 각 PBS에 트리톤 X 100 잘 하 고 실 온에서 30 ~ 45 분 동안 품 어의 300 µ L를 추가 합니다.
- 진공 흡 인기 사용 하 여, 트리톤 X100을 제거 하 고 5 분 동안 PBS에서 3 회 세척.
- 차단 솔루션 각 젤을 500 µ L을 추가 하 고 하룻밤 4 ° c.에 품 어
참고: 차단 솔루션은는 다음과 같은 구성 요소로 이루어져: 1% 소 혈 청 알 부 민 (BSA), 5 %FBS, 0.1% 트윈-20, 그리고 1% 원으로 (를 사용 하 여 당신의 이차 항 체는 파생 된 동일한 종) PBS에. - 각 우물에서 차단 솔루션을 제거 하 고 각 음에 1 차적인 항 체를 포함 하는 얼룩 솔루션의 300 µ L를 추가 합니다.
참고: 얼룩 솔루션은 같은 원으로 존재 하지 않고 차단 솔루션으로. 저자는 1:400에 1: 200의 희석에서 1 차 항 체와 함께 배양 성공을 했다. - 4 ° c.에 24 h에 대 한 솔루션 얼룩에 1 차 항 체를 품 어
- 1 차적인 항 체 솔루션을 발음 하 고 부드러운 락으로 실 온에서 20 분 각 0.5% 트윈와 TBS에서 3 회 세척. 3 세척 후 신선한 워시 버퍼 다시, 대체 하 고 하룻밤 4 ° C에서 저장 합니다.
- 실 온에서 2 h에 대 한 솔루션 얼룩에 형광 이차 항 체 희석 1:1000와 함께 품 어.
- 이차 항 체 얼룩 솔루션을 제거 하 고 부드러운 락으로 실 온에서 0.5% 트윈이 포함 된 TBS와 20 분에 대 한 5 번 세척.
- PBS에서 핵 얼룩을 희석 하 고 하룻밤 4 ° c.에 품 어
참고:이 프로토콜 PBS에 희석 Hoechst 1:10000와 함께 큰 성공을 했다.
참고: 영상 전에 핵 얼룩 솔루션을 제거할 필요가 있다. - 이미지 완료 최적의 형광 신호를 잡으려고 얼룩의 몇 일 이내.
11. 분석 결과 정량화를 돋 아
- 콩나물 몇 군데 되어 있다, 후 ImageJ로 이미지 파일을 가져올 하 고 콩나물, 개수를 카운트 도구 또는 새싹 길이 측정 하는 선 도구를 사용 하 여.
참고: 콩나물 내 피 돌출 그들은 돋 아 있는 구슬의 직경 보다 크거나 길이가 정의 됩니다. 11 새싹 길이는 새싹 새싹의 끝에 구슬에서 돌기 시작 하는 지점에서 거리로 측정할 수 있습니다. 평균 새싹 비드 당 고 비드 당 콩나물의 평균 수는 신생 돋 아에서 유전자 침묵의 phenotypic 효과 평가 하기 위해 유용한 통계. 치료 그룹 당 적어도 1 개의 새싹을 포함 하는 구슬의 평균 수 돋 아의 견고성을 평가 하기 위해 통계로 사용할 수 있습니다.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
이 프로토콜을 사용 하는 두 셀 형식 생체 외에서 의 단단한 협회를 위한 그리고 존재는 pericytes의 보완 돋 아 (그림 1A, B)의 발생. 프로토콜도 사용 하면 효과적인 입을 (예를 들어 RNA 간섭을 통해) 관심 (VEGFA 특히 내 피 세포에서에서) 또는 pericytes에서 PDGFRβ 등7,12 의 셀 형식에 관심사의 유전자의 분석 결과,이 분석 결과에서 돋 아 형의 저해를 번역할 수 있습니다. 이 프로토콜을 사용 하는 연구원은 혈관 기능에 pericytes의 독특한 기여를 더 철저 하 게 조사 pericyte 코팅 돋 아 분석 결과를 병렬로 표준 내 피 세포만 돋 아 시험을 수행 하는 것이 좋습니다. 그리고 고기 공부 되 고입니다.
이 프로토콜에서 설명 된 조건은 충분히 코팅 구슬 (그림 2A, B) 섬유 소 젤에 강력한 돋을 수 있을 것입니다 얻으려면 준수 해야 합니다. 저자에서에서 발견 했습니다 그 (예: pericytes 1 HUVEC 1 10T1/2의 비율로 코팅) pericytes 결과의 초과를 pericyte 자라 난 뚜렷한 혈관 구조는 잘 분별을 전체 잘 및 후속 무 능력의.
그림 1입니다. Pericytes 밀접 하 게 연관 분석 결과 돋 아 비드에 내 피 혈관. (A) 표준 돋 아 분석 결과 HUVEC만 입히는 구슬. 분석 결과 돋 아 pericyte의 (B) 공초점 현미경 이미지 pericytes 돋 아 분석 결과에서 내 피 혈관 주위 포장 하지만 그들의 돋 아 방해 하지 않습니다 보여줍니다. 파란색은 Hoechst (핵 얼룩); 빨간색은 CD31 (내 피 얼룩), 그리고 녹색은 Desmin (pericyte 얼룩). 모든 확장 바, 50 µ m. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2입니다. 코팅된 구슬 모양 처럼 거친, 골프공을 있다. 적절 하 게 입히는 구슬 섬유 소 젤 주입 (B)에 대 한 준비, 골프 공 같은 모습에는 알몸 microcarrier 구슬 (A) 완전 하 게 매끄러운 표면을. 눈금 막대, 50 µ m. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
이 프로토콜 특성화 복잡 한 단계와 철저 한 기계적 조사에 유전과 이미징 접근을 연구 함으로써 신생을 돋 아의 heterotypic 세포 상호 작용을 위한 메서드를 제공 합니다. 분석 결과 수행할 때 그 구슬의 효율적인 내 피 코팅 동안에 일어난 구슬 동요 단계 필수적 이다. 불 쌍 한 내 피 코팅은 구슬 골프 공 처럼 거친 표면 젤 이식 전에 다음날 아침 고 대신 완전히 부드러운 표시 나타나지 않는 경우에, 분명 하 게 만들어질 것 이다. 구슬 구슬 표면 내 피 세포의 최대 노출 수 있도록 튜브를 적극적으로 교 반에 의해 각 동요 단계 충분히 resuspended는 되도록 처리 하지만 하지 너무 적극적으로 그것이 이미 내 피 세포를 발생 구슬에서 분리 되 연결할.
분석 결과에 pericytes을 추가 하는 때 1 pericyte 5 내 피 세포의 비율이 유지 됩니다 필수적 이다. Pericytes의 과잉 발생 자라 다, 분석 결과 중 내 피 세포 인구를 추월 하 고 pericytes에 부족 하면 혈관의 가난한 보험. 적절 한 셀 밀도 유지 하지만 혈관의 가난한 pericyte 범위 여전히 관찰, pericytes와 교 반 시간 수정 해야 합니다. 핸드폰 번호 변경 되는 것이 바람직하지 않습니다. 다른 접근 수 있습니다 4 h만을 위한 내 피 세포와 비즈 코트 수 비드 resuspending에 의해 미디어에서 내 피 세포를 제거 그리고 세포 솔루션 및 일단 구슬 정착 하지만 셀 전에 미디어를 제거 정착 다음 pericytes에 추가 하 고 모든 20 분 추가 시간에 대 한 교 반.
글자만 코팅된 구슬에 섬유 소 혈전, 응고 형성 동안 접시를 방해 하 여 젤의 무결성을 방해 하지 않는 것이 필수적 이기도 합니다. 매트릭스 형성의 장애 정도 벗어난 돋 아 발생할 수 있습니다. 또한 적절 한 비드 밀도 젤에 유지 되도록 필수적 이다. 구슬의 인구 너무 조밀한 경우에, 서로 게 가까운 근접에서 구슬 구슬 이웃의 돋 아에 영향을 미칠 것 이다와 서로 향해 anastomose에 시작 됩니다. 연구원 및 특성화 선박-선박 상호 작용에 대 한 관심의 궁극적인 목표에 따라 비드 밀도 수정 해야 합니다. 그러나, 고립 된 구슬 및 젤 내에서 서로 게 가까운 근접에서 구슬의 이종 인구 크게 변수 돋 아 고기를 줄 수 있습니다. 비드 밀도 비드 솔루션 FACS 튜브에는 프로토콜의 동요 단계 동안 추가의 볼륨을 변경 하 여 또는 젤 이식 전에 구슬 resuspend 하는 데 사용 하는 섬유 소 솔루션의 볼륨을 변경 하 여 조정할 수 있습니다.
또한 건강 한 NHLFs mL 당 20000 셀의 밀도 각 섬유 소 병 위에 도금 필수적 이다. 적극적으로 나누어 NHLFs에서 제공 하는 성장 요인의 지속적인 공급은 강력한 분석 결과 중 돋 아 필요 note 하시기 바랍니다. NHLF 조절 EGM2 충분 한 대안이 아니다. 13 가난한 돋 아 분석 결과 중 나타나지는, 완전 한 미디어의 신선한 병 및 NHLF 세포의 새로운, 건강 한 통로 사용 됩니다 것이 좋습니다.
이 분석 결과 더 큰 해상도에서 신생의 셀룰러 및 phenotypic 복잡성을 해결 하기 위해 시작, 비록 그것은 여전히 사실, vivo에서 컨텍스트를 기준으로 간소화 시스템을 나타냅니다. 또한,이 분석 결과에서 발생 하는 돋 아 신생은 종양 혈관 신생 등 pathologic 컨텍스트 반대로 건강 하 고, 생리 적 컨텍스트 더 비슷합니다. 이 방법의 미래 응용 프로그램 추가 셀 유형 (신생 응답을 조절 하는 면역 세포 인구)의 소개를 포함 될 수 있습니다 추가 heterotypic 세포 상호 작용을 정리를이 복잡 한 과정에 참여. -섬유 소 젤-pathologic 신생에 생체 외에서 시뮬레이션에 돋 아 선박에 가까운 근접에 종양 같은 외부 스트레스의 도입의 더 철저 한, 기계적 특성을 허용 하도록 또한 사용할 수 있습니다는 병 적인 상황에서 활성화 하는 분자 경로. 이러한 진보는 궁극적으로 발견 및 대상에 대 한 새로운 치료 경로의 더 심층적인 특성화를 활성화 더 많은 제어 설정에 신생의 복잡 한 단계를 공부 하는 연구자의 능력 향상을 위한 중요 한 것 pathologic 신생입니다.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
저자는 공개 없다.
Acknowledgments
우리 유용한 토론에 대 한 박사 빅토리아 Bautch와 조슈아 바우처를 감사 하 고 표준 비드 최적화에 대 한 조언을 시험 조건 및 얼룩 프로토콜 분석 결과 돋 아 돋 아. S.H.A. 국립 과학 연구소에서의 일반 의료에서 교부 금에 의해 부분적으로 지원 되었다 5T32 GM007092 수상.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Sterile Pipette tips | VWR | ||
| Pipettors | Eppendorf | ||
| Complete EGM2 Media Bullet Kit | Lonza | CC-3162 | HUVEC Media |
| MEM | Gibco | 11095114 | 10T1/2 Media |
| DMEM | Gibco | 11965118 | NHLF Media |
| Tissue culture-grade PBS | Gibco | 14190-144 | Magnesium and calcium free |
| Accutase | Life Technologies | A1110501 | For lifting HUVEC |
| Trypsin | Life Technologies | 15050065 | For lifting 10T 1/2 and NHLF |
| Customs siRNAs | Sigma | ||
| Lipofectamine RNAiMax | Life Technologies | 13778150 | |
| HUVEC | Lonza | C2517A | |
| 10T 1/2 | ATCC | ||
| NHLF | ATCC | ||
| Cytodex 3 microcarrier beads | Sigma | C3275 | |
| Tissue culture-coated 6 and 10 cm plates | Corning | ||
| Fibrinogen from bovine plasma | Sigma | F8630 | |
| Thrombin | Sigma | t9549 | |
| Aprotinin | Sigma | a3428 | |
| Falcon Round-Bottom Tubes | Corning | ||
| Tissue culture incubator and hood | |||
| 24-well glass bottom plates | MatTek | P24G1.513F | Glass-bottom plates are needed only if the sprouts are going to be imaged. If not, tissue culture plastic is also acceptable. |
| Sterile Filtration Device |
References
- Hanahan, D., Folkman, J. Patterns and emerging mechanisms of the angiogenic switch during tumorigenesis. Cell. 86 (3), 353-364 (1996).
- Semenza, G. L. Angiogenesis in ischemic and neoplastic disorders. Annu Rev Med. 54, 17-28 (2003).
- Zhang, Z. G., Chopp, M. Neurorestorative therapies for stroke: underlying mechanisms and translation to the clinic. Lancet Neurol. 8 (5), 491-500 (2009).
- Nakatsu, M. N., Hughes, C. C. An optimized three-dimensional in vitro model for the analysis of angiogenesis. Methods Enzymol. 443, 65-82 (2008).
- Nehls, V., Drenckhahn, D. A novel, microcarrier-based in vitro assay for rapid and reliable quantification of three-dimensional cell migration and angiogenesis. Microvasc Res. 50 (3), 311-322 (1995).
- Sims, D. E. The pericyte--a review. Tissue Cell. 18 (2), 153-174 (1986).
- Armulik, A., Genove, G., Betsholtz, C. Pericytes: developmental, physiological, and pathological perspectives, problems, and promises. Dev Cell. 21 (2), 193-215 (2011).
- Tattersall, I. W., et al. In vitro modeling of endothelial interaction with macrophages and pericytes demonstrates Notch signaling function in the vascular microenvironment. Angiogenesis. 19 (2), 201-215 (2016).
- Jain, R. K. Normalization of tumor vasculature: an emerging concept in antiangiogenic therapy. Science. 307 (5706), 58-62 (2005).
- Tahergorabi, Z., Khazaei, M. A review on angiogenesis and its assays. Iran J Basic Med Sci. 15 (6), 1110-1126 (2012).
- Popson, S. A., et al. Interferon-induced transmembrane protein 1 regulates endothelial lumen formation during angiogenesis. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 34 (5), 1011-1019 (2014).
- Coultas, L., Chawengsaksophak, K., Rossant, J. Endothelial cells and VEGF in vascular development. Nature. 438 (7070), 937-945 (2005).
- Newman, A. C., Nakatsu, M. N., Chou, W., Gershon, P. D., Hughes, C. C. The requirement for fibroblasts in angiogenesis: fibroblast-derived matrix proteins are essential for endothelial cell lumen formation. Mol Biol Cell. 22 (20), 3791-3800 (2011).
