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Methodenartikel

Differenzierung von Mausbrustepithel-HC11- und EpH4-Zellen

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DOI:

10.3791/60147

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27. Februar 2020

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* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Wir beschreiben Techniken zur Differenzierungsinduktion von zwei Brustepithellinien, HC11 und EpH4. Während beide fetales Kalbsserum, Insulin und Prolaktin benötigen, um Milchproteine zu produzieren, können sich EpH4-Zellen in der dreidimensionalen Kultur vollständig in Mammosphären differenzieren. Diese komplementären Modelle sind nützlich für Signaltransduktionsstudien der Differenzierung und Neoplasie.

Zusammenfassung

Cadherine spielen eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Zelldifferenzierung sowie der Neoplasie. Hier beschreiben wir die Ursprünge und Methoden der Induktion der Differenzierung von zwei Mausbrustepithelzelllinien, HC11 und EpH4, und ihre Verwendung zur Untersuchung komplementärer Stadien der Brustdrüsenentwicklung und neoplastischen Transformation.

Die HC11 Maus Brust epitheliale Zelllinie stammt aus der Brustdrüse einer schwangeren Balb/c Maus. Es unterscheidet sich, wenn es zu Zusammenfluss an einer Kunststoff-Petrischale Oberfläche in Medium mit fetalem Kalbsserum und HYdrocortison, Insulin und PRolactin (HIP-Medium) befestigt angebaut wird. Unter diesen Bedingungen produzieren HC11-Zellen die Milchproteine -Casein und Molkenssäureprotein (WAP), ähnlich wie laktierende Brustepithelzellen, und bilden rudimentäre Brustdrüsenstrukturen, die als "Dome" bezeichnet werden.

Die EpH4-Zelllinie wurde von spontan verewigten Maus-Mamma-Drüsen-Epithelzellen abgeleitet, die von einer schwangeren Balb/c-Maus isoliert wurden. Im Gegensatz zu HC11 können sich EpH4-Zellen vollständig in Sphäroide (auch Mammosphären genannt) unterscheiden, wenn sie unter dreidimensionalen (3D) Wachstumsbedingungen im HIP-Medium kultiviert werden. Die Zellen werden trypsinisiert, in einer 20%igen Matrix suspendiert, bestehend aus einer Mischung aus extrazellulären Matrixproteinen, die von Engelbreth-Holm-Swarm (EHS) Maussarkomzellen hergestellt werden, auf einer Schicht konzentrierter Matrixbeschichtung einer Kunststoff-Petrischale oder Multiwell-Platte plattiert und mit einer Schicht von 10% Matrix-haltigem HIP-Medium bedeckt. Unter diesen Bedingungen bilden EpH4-Zellen hohle Sphäroide, die eine apikal-basale Polarität aufweisen, ein hohles Lumen, und produzieren '-Casein und WAP.

Mit diesen Techniken zeigten unsere Ergebnisse, dass die Intensität des Cadherin/Rac-Signals für die Differenzierung von HC11-Zellen entscheidend ist. Während Rac1 für die Differenzierung und niedrige Konzentrationen der aktivierten RacV12-Erhöhung der Differenzierung notwendig ist, blockieren hohe RacV12-Spiegel die Differenzierung und induzieren Neoplasie. Im Gegensatz dazu stellen EpH4-Zellen ein früheres Stadium der Brustepitheldifferenzierung dar, das durch selbst niedrige RacV12-Spiegelgehemmt wird.

Einleitung

In normalen Geweben oder Tumoren haben Zellen umfangreiche Möglichkeiten, sich in einer dreidimensionalen Organisation an ihre Nachbarn zu halten, und dies wird in der Kultur durch das Wachstum von Zellen mit hoher Dichte nachgeahmt. Die Zell-zu-Zell-Adhäsion wird hauptsächlich über Cadherinrezeptoren vermittelt, die die Zell- und Gewebearchitektur definieren. Interessanterweise wurde vor kurzem gezeigt, dass Cadherine auch eine mächtige Rolle bei der Signaltransduktion spielen, insbesondere bei der Überlebenssignalisierung1. Paradoxerweise wurden einige dieser Zell-zu-Zell-Adhäsionssignale, die von Cadherinen ausgingen, vor kurzem sowohl von d....

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Protokoll

1. Beschichtung HC11 Zellen

  1. In einer laminaren Durchflusshaube mit sterilen Techniken bereiten Sie eine Flasche mit 50 ml HC11 Zellmedium: RPMI-1640 mit 10% fetalem Rinderserum (FBS), 5 g/ml Insulin und 10 ng/ml EGF (siehe Tabelle der Materialien).
  2. Platte ca. 400.000 Zellen pro 3 cm Petrischale: Zwei 10 cm, 50% konfluente Petrischalen in 23 cm Schalen in HC11 medium geben. Die Zellen müssen gut verteilt sein, aber das Trocknen muss vermieden werden.
    1. Mit einer Vakuumpumpe das Medium in einen Kolben aussaugen.
    2. Fügen Sie 250 l Trypsin (siehe Materialtabelle)pro 10 cm Platte hinzu. Wirbeln und schlag....

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Ergebnisse

Es ist seit langem bekannt, dass die Differenzierung von Epithelzellen und Adipozyten den Zusammenfluss und das Eingreifen von Kaderinen2erfordert. Wir und andere zeigten, dass Die Zell-zu-Zell-Haftung und -Interaktion von E- oder N-Cadherin und Cadherin-11, wie beim Zusammenfluss von kultivierten Zellen auftritt, löst eine dramatische Zunahme der Aktivität des kleinen GTPases Rac und des Zellteilungskontrollproteins 42 (Cdc42) aus, und dieser Prozess führt zur Aktivierung von Interleukin-6 (IL6) .......

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Diskussion

HC11-Zellen eignen sich ideal für die Untersuchung der Differenzierung in Verbindung mit neoplastischer Transformation. Ein zusätzlicher Vorteil ist, dass HC11-Zellen leicht mit Mo-MLV-basierten retroviralen Vektoren infizieren können, um eine Vielzahl von Genen auszudrücken. In unseren Händen waren EpH4-Zellen schwieriger mit den gleichen retroviralen Vektoren zu infizieren als HC112.

Zell-zu-Zell-Kontakt und Wachstumsstillstand sind wichtige Voraussetzungen für die HC.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben keine Konflikte offenzulegen.

Danksagungen

Die HC11-Zelllinie wurde freundlicherweise von Dr. D. Medina (Houston, TX) zur Verfügung gestellt. Die Autoren sind Dr. Andrew Craig von der Queen es University für viele Reagenzien und wertvolle Vorschläge dankbar. EpH4-Zellen waren ein Geschenk von Dr. C. Roskelley (UBC, Vancouver). Colleen Schick leistete hervorragende technische Unterstützung für 3D-Kulturstudien.

Finanzielle Unterstützung des Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC), der Canadian Institutes of Health Research (CIHR), der Canadian Breast Cancer Foundation (CBCF, Ontario Chapter), der Canadian Breast Cancer Research Alliance , die Ontario Centr....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
30% Acrylamid/0,8% Bis-LösungBio Rad1610154Western Blotting
Anti-Cyclin D1 AntikörperKaninchen, Santa Cruzsc-717Western Blotting
Anti-p120 AntikörperMaus, Santa Cruzsc-373751Western Blotting
Anti-& Beta; Aktin AntikörperMaus, Cell Signalling technology3700Western Blotting
Anti-Β Kasein AntikörperZiege, Santa Cruz Biotechnologysc-17971Western Blotting
AprotininBio ShopAPR600Lysepuffer
Bicinchoninsäure LösungSigmaB9643-1L-KCProteinbestimmung
RinderserumalbuminBio ShopALB007.500Proteinbestimmung
Clarity Western ECL SubstratBio Rad170-5061Western Blotting
Kupfer(II)-sulfatSigmaC2284-25MLProteinbestimmung
DAPIThermofisher ScientificD1306Färben
von DigitoninCalbiochem, Cedarlane Laboratories Ltd14952-500Färben
EDTABio ShopEDT001.500
Epidermaler WachstumsfaktorSigmaE9644Medium für HC11-Zellen
Fötales KälberserumPAAA15-751Zellkulturmedium
Ziege - Anti Kaninchen-HRPSanta CruzSC-2004Western Blot
Hepatozyten-Wachstumsfaktor rekombinantGibcoPHG0321
HepesSigma7365-45-9Zellkultur
Pferd Anti-Maus HRPZellsignaltechnologie7076Western Blotting
HydrocortisonSigmaH0888HIP Medium
Insulin SigmaI6634HIP Medium
Laminar-Flow HoodBioGard HoodZellkultur
LeupeptinBio ShopLEU001.10Lysis Buffer
Matrix (Engelbreth-Holm-Swarm Matrix, Matrigel)CorningCACB 354230
Maus Anti-Ziege HRPSanta Cruzsc-8360Western Blotting
Mowiol 4-88 ReagenzCalbiochem, Cedarlane Laboratories Ltd475904-100GMFärbemittel
Konfokales MultiphotonenmikroskopLeica TCS SP2
Na3VO4Bio ShopSOV850Lysepuffer
Na4P207Sigma125F-0262Lysis Buffer
NaClBio ShopSOD001.1Western Blotting
NaFFisher Scientific7681-49-4Lysis Buffer
Nikon DigitalkameraCoolpix 995
NitrocelluloseBio Rad1620112Western Blotting
NP-40Sigma9016-45-9
ParaformaldehydFisher Scientific30525-89-4für Färbezwecke
Olympus IX70Zellkultur
PhenylmethylsuphonylfluoridSigma329-98-6Lysepuffer
pMX GFP Rac G12VAddgene14567
ProlaktinSigmaL6520HIP Medium
RPMI-1640SigmaR8758Zelle Nährmedium
Gewebekulturschale 35Sarstedt83.3900.Zellkultur
Gewebekulturplatte-24 WellSarstedt83.1836.300Zellkulturtransfergerät
CBS Scientific CoEBU-302Western Blot
Tris AcetateBio ShopTRA222.500Western Blot
TrypsinSigma9002-07-7.Zellkultur
Tween-20Bio ShopTWN510.500Western Blotting
Veritical Gelelektrophorese-SystemCBS Scientific CoMGV-202-33Western Blotting
Phasenkontrastmikroskop

Referenzen

  1. Geletu, M., Guy, S., Arulanandam, R., Feracci, H., Raptis, L. Engaged for survival; from cadherin ligation to Stat3 activation. Jaks-Stat. 2, 27363-27368 (2013).
  2. Niit, M., et al. Regulation of HC11 mouse breast epithelial cell differentiat....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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