Tüm fare deneyleri, İbrani Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi onaylı protokol MD-21-16429-5 kapsamında gerçekleştirildi. Buna ek olarak, İbrani Üniversitesi Laboratuvar Hayvanları Bakımı Değerlendirme ve Akreditasyon Derneği (AAALAC) tarafından onaylanmıştır.
1. Hücre hattı bakımı
NOT: Bu protokolde insan meme kanseri hücre hatları (MCF-7, MDA-MB-468 ve MDA-MB-231) kullanılmıştır.
- Dulbecco'nun modifiye edilmiş Eagle's medium'undaki (DMEM) tüm meme kanseri hücre hatlarını, nemlendirilmiş bir karbondioksit (% 5 CO2) inkübatöründe 37 ° C'de% 10 fetal sığır serumu (FBS) ve% 1 penisilin-streptomisin ile desteklenmiştir.
NOT: Hücre yoğunluğunu düzenli olarak kontrol edin; %70 akıcılığa ulaştıklarında gelecekteki kullanımlar için bölün ve genişletin.
2. Virüs hazırlığı
- HEK293T hücrelerine ayrılana kadar 1 mL tripsin ile muamele edin.
- Tripsin aktivitesini nötralize etmek için 10 mL DMEM (% 10 FBS) ekleyin ve hücre süspansiyonunu yeni bir 15 mL santrifüj tüpüne aktarın.
- Hücreleri çökeltmek için 5 dakika boyunca 150 × g'da santrifüj yapın. Santrifüjlemeden sonra süpernatantı atın ve 1 mL taze DMEM ortamı ekleyin.
- Hücre konsantrasyonunu ve tohum 1.2 × 106 hücre/kuyuyu altı delikli bir plakada belirleyin.
- Ertesi gün, transfeksiyon reaktifi, serumsuz DMEM, zarf plazmidi (VSV-G), lentivirüs ambalaj plazmidi (ΔVPR) ve pLX304 Luciferase-V5 blast plazmidi veya FUW GFP plazmidi dahil olmak üzere gerekli tüm reaktifleri önceden ısıtın.
- 1,5 mL'lik otoklavlanmış bir santrifüj tüpünde, 50 μL serumsuz DMEM'i 0,3 μg VSV-G plazmid, 1 μg ΔVPR ve 1,2 μg pLX304 Luciferaz-V5 blast plazmid veya FUW GFP plazmidi ile karıştırın.
- Bu plazmidleri ortamla iyice karıştırdıktan sonra, transfeksiyon reaktifinden 5 μL ekleyin, yavaşça karıştırın ve karışımı oda sıcaklığında 15 dakika inkübe edin.
- Kuluçkayı takiben, karışımı HEK293T hücrelerine damla damla ekleyin.
- 24 saat sonra, büyüme ortamını 2 mL (% 30 FBS) DMEM ile değiştirin. Ertesi gün (transfeksiyon sonrası 48 saat), virüsleri içeren ortamı ("pLX304 Luciferase-V5 veya FUW GFP virüsleri") toplayın.
NOT: %30 FBS kullanımı virüs üretim verimliliğini artırır.
- HEK293T hücre kalıntılarını önlemek için, virüs içeren ortamı 0,45 μm'lik bir şırınga filtresinden veya 5 dakika boyunca 150 × g'lık santrifüjden geçirin ve süpernatanı toplayın.
NOT: Uzun süreli depolama için, virüsün çalışan alikotlarını -80 ° C'de tutun.
3. GFP ve lusiferazı kararlı bir şekilde eksprese eden hücrelerin oluşturulması ("GFP + Luc + hücreleri")
- Hücreleri enfekte etmeden bir gün önce, tohum 8 × altı kuyucuklu bir plakada kuyu başına 105 hücre.
- Gece boyunca inkübasyondan sonra, büyüme ortamını 8 μg / mL polibren içeren taze ortamla değiştirin. Hücrelere damla damla 200 μL FUW GFP virüsü ekleyin.
- İsteğe bağlı: Virüs verimliliğini artırmak için, plakayı 30 dakika (37 °C ) boyunca 560 × g'de santrifüj edin (spin enfeksiyonu).
- Hücreleri 48 saat boyunca inkübe edin ve GFP ekspresyonunu floresan mikroskopi ile doğrulayın.
- GFP eksprese eden hücreleri, floresan ile aktive olmuş hücre sıralama (FACS) (GFP +) ile sıralayın (Şekil 1A).
- GFP ile sıralanmış hücrelere, adım 3.2'de açıklandığı gibi pLX304 Luciferase-V5 blast virüsleri bulaştırın.
- pLX304 Luciferaz-V5 patlama eksprese eden hücreleri (GFP +, Luc + hücreleri) zenginleştirmek için hücreleri enfeksiyon sonrası 30 saat blastisidin (10 μg / mL) ile tedavi edin. Daha sonra, her iki günde bir, blastisidin içeren taze bir ortamla değiştirin. Ek olarak, bir kontrol olarak, naif hücreleri aynı blastisidin içeren ortamla tedavi edin.
NOT: Enfekte ve kontrol hücreleri arasındaki açık bir fark, birkaç günlük blasticidin tedavisinden sonra gözlenmelidir. Bu etki hücre hattına bağımlıdır ve genellikle ~ 8-10 gün sürer. Kötü bir hayatta kalma oranı, düşük bir viral üretim verimini gösterecektir. Eğer öyleyse, düşük verimlilik gelecekteki deneyleri etkileyebileceğinden yeni bir virüs grubu üretin.
4. İn vitro lusiferaz aktivitesinin doğrulanması
- MCF-7, MDA-MB-468 ve MDA-MB-231 GFP+ Luc+ hücrelerini 15 cm'lik bir plakada %80 akıcılığa kadar büyütün. Hücreleri adım 2.1-2.2'de açıklandığı gibi tripsinizasyon ile toplayın.
- Her bir kuyucukta artan sayıda hücreyi (0.1, 0.5, 1, 2, 3, 4 × 104) siyah bir 96 kuyucuklu plakaya tohumlayın.
NOT: Siyah 96 delikli plakalar, beyaz veya şeffaf plakalar otolüminesans sinyalleri üreteceğinden, lusiferaz seviyelerini ölçmek için daha uygundur. Bir kontrol olarak, PBS'den otolüminesans olmadığından emin olmak için tek başına bir kuyucukta fosfat tamponlu salin (PBS) kullanın.
- Tüm kuyucukları 100 μL DMEM ile doldurun ve 16-24 saat boyunca kuluçkaya yatırın.
- PBS'de lusiferin çözeltisini 30 mg / mL'lik stoktan 1.5 mg / mL konsantrasyonda hazırlayın. Lusiferin çözeltisinin stoğunu alıkoyun ve -20 ° C'de saklayın.
- Hücreleri PBS ile bir kez nazikçe yıkayın, her bir oyuğa 100 μL lusiferin çözeltisi ekleyin ve 2 dakika bekleyin. Son olarak, biyolüminesans kullanarak tüm meme kanseri hücrelerindeki lusiferaz aktivitesini ölçün.
NOT: Hayvan deneylerinden önce in vitro GFP ve lusiferaz ekspresyonunun incelenmesi çok önemlidir. Ek olarak, arka planı çıkarmak için boş kuyucuklar kullanılır.
5. GFP + Luc + hücreleri ile farelerin enjekte edilmesi
- 5 × 106 (MCF-7 ve MDA-MB-468) veya 2 × 106 (MDA-MB-231) GFP+ Luc+ hücrelerini sırasıyla 200 μL veya 100 μL PBS'ye aktarın.
- Enjeksiyondan önce, steril biyolojik davlumbazı% 5 dezenfektan çözeltisi ile temizleyin ( Malzeme Tablosuna bakınız). Daha sonra, fareleri, 2-3 dakika boyunca 1 L / dak'lık bir hava akış hızında% 4 izofluran içeren filtrelenmiş (0.2 μm) hava ile uyuşturun.
NOT: Uygun anestezinin onaylanması esastır; farenin ayak parmağını sıkıştırın ve herhangi bir yanıt arayın.
- Anestezi uygulanan fare kafasının üzerine sırtüstü pozisyonda bir koni yerleştirin. Anestezi altındayken kuruluğu önlemek için gözlerine veteriner merhem uygulayın.
- Farenin karın bölgesini, meme bezinin üstünde, pamuklu çubukla etanol ile silin ve 4. meme bezini forseps ile kaldırın.
- İğneyi yağ yastığının altına 27 G x 3/4 (0,4 x 19 mm) yerleştirin ve hücre süspansiyonunun 100 μL'sini yavaşça enjekte edin.
NOT: Cildin altında yuvarlak bir çıkıntı görünecektir. Ek olarak, yanlış bir enjeksiyon, tümör büyüme hızında sapmaya veya aynı deney grubunda tümörün yokluğuna neden olabilir.
- Enjeksiyon işleminden sonra, fareleri davlumbazdan çıkarın ve yeni bir kafese aktarın. Bilince dönene kadar fareleri izleyin.
NOT: Kullanılan tüm iğnelerin ve şırıngaların keskinlik kutusuna atıldığından emin olun.
6. GFP + Luc + farelerde lusiferaz seviyelerinin ölçülmesi
- Biyolüminesans tespitinden önce, boynunu sol eliyle tutarak bilinçli fareyi kısıtlayın. Ardından, elinizi sola doğru eğin, farenin yukarı bakması ve alt gövdenin sırtüstü pozisyonda olmasını sağlayın.
- İğne boyutu 27 G x 3/4 (0,4 x 19 mm) olan 1,0 mL'lik bir şırınga kullanarak farenin sol alt karın kadranındaki farenin karın yüzeyine intraperitoneal olarak (yani 100 mg/mL) 100 μL lusiferin (30 mg/mL) enjekte edin.
NOT: İğnenin ucu, viseral organlara nüfuz edebileceğinden, karın duvarından 3-5 mm'den daha fazla yerleştirilmemelidir. Ek olarak, anestezi uygulanan farelerin vücudundaki lusiferin dağılımı bilinçli farelerden daha yavaş olduğu için anestezi olmadan i.p. enjeksiyonu yapılması önerilir. Bu nedenle, bilinçli farelerde lusiferaz seviyelerinin izlenmesi daha hızlı bir prosedürdür.
- Tümör kinetiğini ölçmeden önce fareyi anestezi olmadan 7 dakika ve ardından anestezi odasında 3 dakika tutun.
NOT: Kuluçka süresi, farklı deneyler, hücre hatları ve türler arasında türlere göre değişir. Bu nedenle, deneylere başlamadan önce kuluçka süresinin kalibre edilmesi önerilir.
- Fareleri 5.2-5.3 adımlarında açıklandığı gibi anestezi altına alın.
- Kuluçka sırasında yazılımı (Malzeme Tablosu) açın, görüntüleme sistemini başlatın ve Başlat düğmesine tıklayın.
NOT: Fotoğraf makinesinin soğumasının ~10 dakika süreceğini ve -90 °C'ye ulaşacağını unutmayın. Ek olarak, arka plan kontrolü olarak, naif farelerde (yani, lusiferaz genini ifade etmeyen hücrelerle enjekte edilen GFP + fareler) lusiferaz seviyelerini ölçün.
- Aşağıdaki ayarları kullanarak kurulumu otomatik pozlamada tutun: otomatik pozlama süresi, 60 sn; Bağlama Ortamı, F/Stop 1; Uyarma filtresi engellenmiş; Emisyon filtresi açık. Başlatma sona erdiğinde, Görüntüleme Sihirbazı'nı seçin | Biyolüminesans ve ardından İleri |'i tıklatın Filtre |'ni açın görüntü konusunda Fare'yi seçin.
- Saha Görünümü'nde, C (10 cm) aşamasını ve Konu Yüksekliği: 1,50 cm'yi seçin.
- Image Setup Stage to C (Görüntü Kurulumu) to C ( Image Setup Stage to C) seçeneğini tıklatın ve Acquire (Elde Et ) düğmesini tıklatmadan önce, farenin sahne alanına doğru sırtüstü konumda yerleştirildiğinden emin olun.
- Kapıyı kapatın, Al düğmesine tıklayın ve ekranda bir görüntünün görünmesini bekleyin.
NOT: Otomatik Pozlama seçeneğiyle, güçlü bir sinyal sinyale bağlı olarak 5-20 s sürer; zayıf bir sinyal yaklaşık 60 s alacaktır.
- Diğer fareler için bu adımı tekrarlayın.
- Akciğer metastazını tespit etmek için, kalın siyah karton kağıt kullanarak primer tümörün güçlü sinyalini örtün ve akciğerlerin sadece ventral tarafını kameraya doğru maruz bırakın. Yukarıda açıklanan parametreleri kullanarak görüntüyü yakalayın.
7. Biyolüminesans ve floresan kullanarak ex vivo görüntü elde etme
- Kurutucuda karbondioksit (CO2) inhalasyonu kullanarak fareleri ötenazi yapın ve otoklavlanmış makas ve forseps kullanarak fareleri diseke edin.
- % 0.9 salin kullanarak fareleri perfüze edin, organları toplayın ve organdaki kan lekelerini gidermek için 1x PBS ile durulayın.
- Durulanmış organı bir Petri kabına aktarın ve biyolüminesans makinesinin aşamasına yerleştirin. Adım 6.2-6.6'da açıklandığı gibi aynı biyolüminesans ayarını uygulayın.
NOT: Lusiferaz sinyalindeki azalma nedeniyle, bu adım zaman sınırlayıcıdır. Böylece, fareleri ötenazi yaptıktan sonra, organı hemen biyolüminesans ile görselleştirin.
- GFP görüntüleri için, Biyolüminesans yerine Floresan GFP filtresini kullanarak adım 6.3'te açıklanan ayarın aynısını uygulayın.
- GFP + kolonilerinin varlığını incelemek için stereo mikroskop kullanarak akciğer görüntüleri alın.
8. Biyolüminesans veri analizi
- Yazılımı çift tıklatın ve Dosya menüsünden Aç'ı seçin.
- Tüm dosyaları açın ve simge durumuna küçültün. Tüm birimlerin Işıltı (Fotonlar) olduğundan emin olun. Ayrıca, tüm görüntüler için aynı parametreleri korumak üzere Tümüne Uygula'yı tıklatın.
- Görünüm menüsünden, yeni bir pencere açacak olan Araç Paleti'ni seçin.
- Araç Paleti penceresinden YG Araçları sekmesini seçin ve Tür'de Ortalama Bkg YG'yi seçin.
- Yatırım getirisi araçlarından Daire'yi seçin ve farenin torasik alanına küçük bir daire çizin.
- Daireye çift tıklayın, Arka Plan YG sekmesinden Gelecekteki YG'ler için BKG olarak kullan seçeneğini belirleyin ve Bitti'ye tıklayın.
9. Toplam akının ölçülmesi
- Araç Paleti penceresinden YG Araçları sekmesini seçin ve Tür'de YG Ölçümü'nü seçin.
- Yatırım getirisi araçlarından Daire'yi seçin ve farenin birincil tümörüne büyük bir daire çizin.
- YG'yi kopyala'yı sağ tıklatın ve YG'yi her farenin her bir dosyasına yapıştır'ı sağ tıklatın.
- YG Ölçümleri adlı yeni bir pencere açacak olan YG Araçları sekmesinden YG'leri Ölç'ü tıklayın. Bu sekmeden, Ölçüm Türlerini Parlaklık (Fotonlar) ve Görüntü Özniteliklerini Tüm Doldurulmuş Değerler olarak tutun.
- Dosyayı Ölçüm Dosyası (*.txt) veya CSV (*.csv) biçiminde dışa aktarın.
- Dışa aktarılan verileri bir elektronik tabloda açın ve Toplam Akı (p / s) ve haftaların değerlerini alın.
NOT: Bu adım, farklı grupları ölçmek için kullanılabilir. Örneğin, bir araçla tedavi edilen farelere karşı bir ilaçla tedavi edilenler.
- Zamanın X ekseni boyunca ve Toplam Akının (p/s) Y ekseni boyunca sunulduğu bir XY grafiği oluşturun. Her hafta için, her örnek grup için Toplam Akı (p / s) parametresini alın ve parametrik olmayan Öğrencinin t-testini kullanarak önemli farklılıkları belirleyin.