Изоляция, обогащению и техническому обслуживанию ячеек медуллобластомой Стволовой

Neuroscience

Your institution must subscribe to JoVE's Neuroscience section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Summary

Этот протокол описывает изоляции, обогащение, и поддержание медуллобластомой опухоли стволовые клетки, полученные из мутантных мышей с внематочной Соник деятельности путем ежа.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Huang, X., Ketova, T., LItingtung, Y., Chiang, C. Isolation, Enrichment, and Maintenance of Medulloblastoma Stem Cells. J. Vis. Exp. (43), e2086, doi:10.3791/2086 (2010).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Protocol

1. Микро-рассечение опухоль мозжечка, Диссоциация опухолевой ткани и покрытие

  1. Восстановление опухолевой ткани
    1. Больных мышей медуллобластомой часто runted, отображается гидроцефалия и типичных неврологических симптомов, включая паралич задних и неудачи, чтобы восстановить положение, когда отменяют. Чтобы получить опухолевой ткани, усыпить мышей углерода вдыхания газа. Важно не выполнять шейки дислокации, процедура, которая порождает давление на задний черепа и может поставить под угрозу целостность ткани опухоли.
    2. Обезглавливание выполняется сразу же после смерти с помощью пары ножниц, удаление волос и мышечную ткань как можно больше для хорошей визуализации черепа. Очистите поверхность черепа с Kimwipe пропитанный 95% этанола.
    3. Использование тонких ножницы, чтобы вырезать отверстие вдоль средней линии черепа, черепа и удаления ткани с помощью тонкой пинцетом, после чего весь мозг, включая опухоль мозжечка подвергается.
    4. Хотя cerebella здоровых взрослых дисплей четко определенных полушарий и червя, cerebella с опухолями мышей часто увеличены, аморфное с гладкой поверхностью и заметным кровеносных сосудов. Использование стерильных техник, получить опухоль мозжечка с помощью пинцета, поместить в ледяной ФСБ без Mg 2 + и Ca 2 +.

    Примечание: все инструменты стерилизуются в 95% этаноле перед использованием.
  2. Диссоциация опухолевой ткани
    1. Передача опухолевую ткань от PBS до 50% Accutase (разводят в PBS), примерно в 4 раза объема опухолевой ткани, пропустить через мясорубку с мелкой ткани ножницами в течение 3 минут при комнатной температуре, после инкубации при температуре 37 ° С в течение 4 минут , после чего ткань подвергается повторяющимся pipeting с 1-мл Pipetman дополнительные 3 минуты. Этот метод должен дать смесь отдельных клеток и небольших сотовых агрегатов.
    2. Развести суспензии клеток в 3 раза с PBS и центрифуги в течение 5 минут при 1000 г в гранулах клеток. Ресуспендируют осадок клеток в свежей среде нейронных стволовых клеток культуры и пластины на желатинизированный 60 мм Primaria блюдо культуры ткани. Мы используем Primaria блюда для расширения вложений на первый покрытие, последующие проходы могут быть покрыты на регулярные блюда культуры ткани.

Примечание: Пальто культуры блюда с 0,1% желатина, по крайней мере 30 минут. Подготовка свежих нейронных стволовых клеток культуры среда, состоящая из Neurobasal среде с глутамин, Пен-стрептококками, N2, B27, человеческого эпидермального фактора роста (25 нг / мл) и основной FGF (25ng / мл).

2. Обогащение, поддержание и расширение Клетки опухоли медуллобластомой по серийному Проходы

Обычно мы получаем много колоний через 1 неделю начального покрытия (рис. 1). Эти колонии могут быть отделены и replated на новые желатинизированный блюда для обогащения популяции опухолевых клеток. Первые изменения в новой культурной среде, а затем просто использовать 1-мл Pipetman механически отделить колоний следуют повторные pipeting в течение 4 минут для получения суспензии клеток (без Accutase необходимости). Проверьте под микроскопом, чтобы гарантировать, что большие скопления ячейки были диссоциированы. Затем обойтись суспензии клеток на новые желатинизированный блюда для дальнейшего культивирования и пройти ту же процедуру для дополнительных проходов. Одиноких опухолевых клеток, клеток крови и другие типы клеток удаляются серийный повторно посевов, оставляя прилагается опухолевые клетки быстро расширяться. Изменение питательной среды на второй день после первоначального посева, и через день после этого.

3. Иммунофлуоресцентного окрашивания и экспертизы культивируемых клеток

1. Рост опухолевых клеток на стеклянные покровные

На 1-й день, положите стекло покровное в каждом из 6-луночный планшет, затем добавьте 0,1% желатина в течение 30 минут при температуре 37 ° C. Семенной около 2-4X 10 5 опухолевых клеток на мл. Клетки должны приложить на ночь и нейронных стволовых клеток среда изменилась на 3 день. Окрашивание производится на 4-й день.

2 иммунофлуоресцентного окрашивания

Удалить питательной среды и промыть клетки дважды ледяным PBS. Fix клетки свежих составил 4% PFA в течение 15 минут. Кратко мыть клетки дважды с PBS и permeablize с 0,3% Triton (в PBS) в течение 5 минут. Кратко мыть клетки дважды с PBS и блок с 10% сыворотки козьего течение 40 минут. Инкубируйте клетки с первичными антителами в течение 90 минут, затем промыть клетки три раза PBS, в течение 5 минут каждый. Инкубируйте клетки с вторичными антителами в течение 60 минут, затем вымыть три раза с PBS, 5 минут каждый. Горы покровные на слайды с 5 мл водного монтажа средних и выполнять конфокальной микроскопии.

4. Дифференцировку опухолевых клеток

Удалить нEural стволовых клеток и средний кратко мыть клетки с PBS в два раза. Добавить дифференциации среды на 1-й день, изменение среды на 4-й день и определить уровень дифференциации с помощью иммунофлуоресценции окрашивания на 7 день. Дифференциация среда состоит из DMEM, Пен-Strep и 10% эмбриональной телячьей сыворотки.

5. Представитель Результаты

Морфология результаты

После лечения Accutase и нежный повторяющихся pipeting, опухолевой ткани должны быть главным образом распадается на небольших сотовых агрегатов и отдельных клеток. Многие значительные колонии можно наблюдать уже через 5 дней после начального покрытия, как показано на рисунке 1. Высокая пролиферативная опухолевые клетки часто биполярный с высокой ядерных / цитоплазматические отношения. Эти клетки обычно видны излучающих от небольших сотовых агрегатов придается желатинизированный поверхности. Клетки крови, маленькие и круглые, как правило, удалены от последующих изменений средствах массовой информации и серийный посевов. После нескольких проходов, можно наблюдать, равномерно распределенные, пролиферативная Ki67 + опухолевых клеток и мало загрязнения с другими типами клеток (рис. 2).

Выражение нейронных стволовых клеток маркеры, клонального анализа и дифференциации на несколько линий

Чтобы определить, пролиферативные клетки, полученные из диссоциированных мозжечка опухолевой ткани показывают характеристики опухолевых стволовых клеток, мы провели по дальнейшей характеристики стволовых клеток маркера выражение, клонального анализа и дифференциации потенции. Мы обнаружили, что эти отдельные клетки опухоли очень выразить нейронных стволовых клеток маркеры, такие как Sox2 и нестин (рис. 3). Как получить ткани от SmoM2-YFP опухоли, все опухолевые клетки экспрессируют YFP. В соответствии с недавнего исследования, сообщает, что первичные реснички имеют важное значение для развития Тсс пути зависит от медуллобластомой 12, SmoM2-YFP выражение было четко локализованы в ресничек Sox2 + опухолевых клеток (рис. 3). Когда покрытие на клональной плотностью 300 клеток на мл культуральной среды, мы наблюдали клональной экспансии из одной клетки опухоли к значительным колонии (рис. 4). Кроме того, эти клетки способны дифференцироваться в различные нейроны и глиальные типов клеток при культивировании в про-дифференциации условий (рис. 5).

Рисунок 1
Рисунок 1. Морфология высоко пролиферативные колонии после первого покрытия диссоциированных тканей медуллобластомой. Как правило, значительная формы колонии в течение 5 дней после первоначального посева диссоциированных ткани опухоли и представительным проиллюстрирован здесь, в светлом поле. Би-полярные, удлиненные клетки излучают из плотной совокупности ячейки ядра. В приложении к опухолевые клетки маленькие, круглые красные кровяные клетки, которые постепенно исчерпывается серийный посевов.

Рисунок 2
Рисунок 2. Морфология создана медуллобластомой клетки больше трех проходов. Этот яркий образ поле показывает типичный вид установленных клетки медуллобластомой после нескольких проходов. Клетки остаются главным образом биполярный с высокой ядерных / цитоплазматические отношения. Мы показываем, ацетилированный окрашивания тубулина опухолевых клеток, большинство из которых езда на велосипеде, как показано сильным Ki67 выражения.

Рисунок 3
Рисунок 3. Основанная клетки медуллобластомой выразить нейронных маркеров стволовых клеток. SmoM2-YFP знаки клеток, экспрессирующих конститутивно SMO, следовательно Тсс деятельности путем. Все клетки установленных линий медуллобластомой ячейке выразили YFP, и большинство из них совместно выразили высокий уровень различных нейронных стволовых клеток маркеры, такие как нестин и Sox2. Интересно, что когда мы выступали YFP обнаружения сигнала с минимальной мощности лазера при конфокальной микроскопии, мы обнаружили сосредоточены YFP сигнала в ресничек Sox2 + клеток. Это наблюдение согласуется с последних 12 сообщают, что описанные существенную роль ресничек в развитии Тсс пути зависит от медуллобластомой.

Рисунок 4
Рисунок 4. Основанная опухолевые клетки претерпевают клональной экспансии. После распада в суспензии отдельных клеток, опухолевых клеток высевали на 24 хорошо табличку на клональной плотностью 300 клеток на мл питательной среды. В каждую лунку мы наблюдали клонально расширен колоний. Эта серия ярких образов поле демонстрируют типичные изменения в течение 10-дневного периода культуры.

Рисунок 5
Рисунок 5. Дифференциация анализы созданы клетки медуллобластомой. Когда опухолевые клетки были переведены из EGF / bFGF содержащие бессывороточной среде, чтобы DMEM/10% FBS, YFP + опухолевых клеток значительно изменили свою морфологию и дифференцировались в различные типы клеток, в т.ч.ЛУДИНГ Tuj1 + или + Neun нейронов, GFAP + астроглиальных клеток или CNPase + олигодендроцитов.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Мы описываем эффективный способ изолировать, обогащать и поддерживать медуллобластомой стволовых клеток из первичной опухоли ткани извлекаются из мутантных мышей с конститутивно Ежик сигнализации. Мы обнаружили, что один важный шаг в создании успешно здоровых стволовых клеток опухоли линия Accutase лечения применяют при диссоциации первичной опухолевой ткани. По нашему опыту, при первом опухолевой ткани диссоциирующего из мозжечка, 4 минуты 50% Accutase лечения при 37 ° С, а затем 3 минуты повторяющихся pipeting использованием 1-мл Pipetman, как правило, в результате успешного первого посева. Важно также, чтобы ждать, пока значительная колонии образуются перед повторным покрытием (рис. 1). После первого посева, Accutase лечение не является необходимым; повторяющиеся pipeting в течение 3-4 минут с использованием 1-мл Pipetman достаточно выбить и диссоциируют ячейки скопления для повторного покрытия. Не используйте меньший объем Pipetman как тонкие советы повредить клетки широко. Создана клеточная линия может быть получено из каждой опухолевой ткани изолированы, и эти клетки очень пролиферативные, энергично выражать несколько нейронных маркеров стволовых клеток и могут дифференцироваться в обоих нейронов и глиальных типов клеток. Мы провели ортотопической трансплантации этих клеток в иммунной системой получателя мышей, которые впоследствии развитого вторичного Медуллобластомы. Эти опухолевые клетки в культуре редко выставляются спонтанной дифференциации или апоптоз, функции, которые являются общими для neurosphere культуры методами. Этот протокол разработан для успешного распространения опухолевых клеток стволовые производные от первичных Медуллобластомы и, таким образом, даст нам возможность проверить влияние генов-кандидатов и химических ингибиторов на Ежик управляемой роста опухолевых клеток и поведения.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Нет конфликта интересов объявлены.

Acknowledgements

Это исследование было поддержано грантами Вандербильт-Инграм онкологический центр поддержки Грант (P30 CA068485), опухоли мозга у детей и Фонд Национальных институтов здравоохранения (NS042205).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Neurobasal medium Invitrogen 21103049
hEGF Invitrogen PHG0311 25ng/ml
bFGF Invitrogen PHG0023 25ng/ml
N2 Invitrogen 17502048 1X
B27(-RA) Invitrogen 12587010 1X
Accutase Invitrogen A1110501 50%
Gelatin Sigma-Aldrich G1393 0.1%
Glutamine Invitrogen 25030081 2mM
Primaria dishes Fisher Scientific 087724C
Sox2 antibody EMD Millipore MAB4343 Mouse, 1:1000
Nestin antibody DSHB rat401 Mouse, 1:200
YFP antibody Molecular Probes, Life Technologies A11122 Rabbit, 1:2000
GFAP antibody Neuromics CH22102 Chicken, 1:1000
Tuj1 antibody Sigma-Aldrich T5076 Mouse, 1:2000
NeuN antibody EMD Millipore MAB377 Mouse, 1:2000
CNPase antibody EMD Millipore MAB326 Mouse, 1:1000

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Rossi, A., Caracciolo, V., Russo, G. Medulloblastoma: From Molecular Pathology to Therapy. Clin Cancer Res. 14, (4), 971-971 (2008).
  2. Wechsler-Reya, R. J., Scott, M. Control of Neuronal Precursor Proliferation in the Cerebellum by Sonic Hedgehog. P. Neuron. 22, (1), 103-103 (1999).
  3. Dahmane, N., Ruiz, A., Altaba, I. Sonic hedgehog regulates the growth and patterning of the cerebellum. Development. 126, (14), 3089-3089 (1999).
  4. Wallace, V. A. Purkinje-cell-derived Sonic hedgehog regulates granule neuron precursor cell proliferation in the developing mouse cerebellum. Curr Biol. 9, (8), 445-445 (1999).
  5. Fan, X., Eberhart, C. G. Medullablastoma Stem Cells. J Clin Oncol. 26, (17), 2821-2821 (2008).
  6. Yoon, J. W., Gilbertson, R., Iannaccone, S. Defining a Role for Hedgehog Pathway Activation in Desmoplastic Medulloblastoma by Identifying GLI1 Target Genes. International journal of cancer. 124, (1), 109-109 (2009).
  7. O'Dorisio, M. S., Khanna, G., Bushnell, D. Combining anatomic and molecularly targeted imaging in the diagnosis and surveillance of embryonal tumors of the nervous and endocrine systems in children. Review. Cancer metastasis reviews. 27, (4), 665-665 (2008).
  8. Corcoran, R. B., Bachar Raveh, T., Barakat, M. T. Insulin-like Growth Factor 2 Is Required for Progression to Advanced Medulloblastoma in patched1 Heterozygous Mice. Cancer research. 68, (21), 8788-8788 (2008).
  9. Gilbertson, R. J., Ellison, D. W. The Origins of Medulloblastoma Subtypes. Annual review of pathology. 3, 341-341 (2008).
  10. Ward, R. J., Lee, L., Graham, K. Multipotent CD15+ Cancer Stem Cells in Patched-1 Deficient Mouse Medulloblastoma. Cancer research. 69, (11), 4682-4682 (2009).
  11. Mao, J., Ligon, K. L., Rakhlin, E. Y. A Novel Somatic Mouse Model to Survey Tumorigenic Potential Applied to the Hedgehog Pathway. Cancer research. 66, 10171-10171 (2006).
  12. Han, Y. G., Kim, H. J., Dlugosz, A. A. Dual and opposing roles of primary cilia in medulloblastoma development. Nature medicine. 15, (9), 1062-1062 (2009).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics