A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
* These authors contributed equally
هنا ، نقدم بروتوكولا للحقن داخل القلب لخلايا سرطان البروستاتا البشرية لإنشاء نموذج فأر مع آفات ورم خبيث في العظام.
باعتباره أكثر الأورام الخبيثة شيوعا بين الذكور ، يحتل سرطان البروستاتا (PC) المرتبة الثانية في معدل الوفيات ، ويرجع ذلك أساسا إلى معدل ورم خبيث في العظام بنسبة 65٪ -75٪. لذلك ، من الضروري فهم العملية والآليات ذات الصلة لورم خبيث في العظام لسرطان البروستاتا لتطوير علاجات جديدة. لهذا ، فإن النموذج الحيواني لورم خبيث في العظام هو أداة أساسية. هنا ، نبلغ عن إجراءات مفصلة لإنشاء نموذج فأر ورم خبيث عظمي عن طريق الحقن داخل القلب لخلايا سرطان البروستاتا. يمكن لنظام تصوير التلألؤ الحيوي تحديد ما إذا كانت خلايا سرطان البروستاتا قد تم حقنها بدقة في القلب ومراقبة ورم خبيث للخلايا السرطانية نظرا لأنه يتمتع بمزايا كبيرة في مراقبة تطور الآفة النقيلية. يكرر هذا النموذج التطور الطبيعي للخلايا السرطانية المنتشرة لتشكيل النقائل الدقيقة في العظام ويحاكي العملية المرضية لورم خبيث في العظام بسرطان البروستاتا. يوفر أداة فعالة لمزيد من الاستكشاف للآليات الجزيئية والآثار العلاجية في الجسم الحي لهذا المرض.
سرطان البروستاتا هو السرطان الأكثر شيوعا بين الرجال في 112 دولة ويحتل المرتبة الثانية من حيث الوفيات في البلدان ذات مؤشر التنمية البشريةالأعلى 1,2. تحدث معظم الوفيات في مرضى سرطان البروستاتا بسبب ورم خبيث ، وحوالي 65٪ -75٪ من الحالات ستتطور إلى ورم خبيث في العظام 3,4. لذلك ، هناك حاجة ماسة للوقاية والعلاج من النقائل العظمية لسرطان البروستاتا لتحسين النتائج السريرية لمرضى سرطان البروستاتا. يعد النموذج الحيواني لورم خبيث في العظام أداة لا غنى عنها لاستكشاف العملية متعددة المراحل والآليات الجزيئية التي تنطوي عليها كل مرحلة من مراحل ورم خبيث في العظام بسرطان البروستاتا ، وبالتالي تحديد الأهداف العلاجية وتطوير علاجات جديدة5.
تشمل الطرق الأكثر شيوعا لإنشاء نماذج حيوانية تجريبية لورم خبيث عظمي لسرطان البروستاتا تقويم العظام ، وداخل الحجاب الحاجز (مثل داخل الظنبوب) ، والحقن داخل القلب لخلايا سرطان البروستاتا. يتم إنشاء نموذج ورم خبيث عظمي مع حقن تقويم العظام عن طريق حقن خلايا سرطان البروستاتا مباشرة في البروستاتا من الفأر 6,7. هذا النموذج الحيواني التجريبي له خصائص سريرية مشابهة جدا لورم خبيث في العظام بسرطان البروستاتا. ومع ذلك ، يحدث ورم خبيث بشكل رئيسي في العقدة الليمفاوية الإبطية والرئة بدلا من العظام 8,9. يقوم نموذج الحقن داخل الظنبوب لسرطان البروستاتا بحقن خلايا سرطان البروستاتا مباشرة في الساق بمعدل تكوين ورم مرتفع في العظام (الظنبوب)10,11; ومع ذلك ، فإن قشرة العظام وتجويف نخاع العظام تتلف بسهولة. بالإضافة إلى ذلك ، لا يمكن لطريقة حقن الظنبوب تحفيز العملية المرضية لورم خبيث عظمي لسرطان البروستاتا حيث تستعمر الخلايا السرطانية العظام من خلال الدورة الدموية. للتحقيق في الدورة الدموية ، وتسرب الأوعية الدموية ، وورم خبيث بعيد مع ارتفاع معدل ورم خبيث في العظام للخلايا السرطانية ، تم تطوير تقنية الحقن داخل القلب عن طريق الحقن المباشر لخلايا سرطان البروستاتا في البطين الأيسر للفأر8،12،13. هذا يجعله نموذجا حيوانيا قيما لأبحاث ورم خبيثفي العظام 8. تظهر طريقة الحقن داخل القلب معدل ورم خبيث في العظام يبلغ حوالي 75٪ 9,14 ، وهو أعلى بكثير من طريقة الحقن التقويمي. لذلك ، فإن الحقن داخل القلب هو وسيلة مثالية لتوليد نموذج حيواني مع ورم خبيث في العظام سرطان البروستاتا.
يهدف هذا العمل إلى وصف عملية إنشاء نموذج فأر لنقائل عظام سرطان البروستاتا ، مما يسمح للقراء بتصور إنشاء النموذج. يوفر العمل الحالي عمليات مفصلة واحتياطات وصورا توضيحية لتوليد نموذج xenograft للنقائل العظمية عن طريق الحقن داخل القلب لخلايا سرطان البروستاتا البشرية في الفئران الأثيمية. توفر هذه الطريقة أداة فعالة لمزيد من استكشاف الآليات الجزيئية والآثار العلاجية في الجسم الحي لورم خبيث في العظام بسرطان البروستاتا.
تم إيواء ذكور الفئران الأثيمية BALB / c البالغة من العمر ستة إلى ثمانية أسابيع (ن = 10) في أقفاص فئران جيدة التهوية (5 فئران / قفص) في غرفة خالية من مسببات الأمراض (SPF) في ظل ظروف دورة الضوء / الظلام لمدة 12 ساعة ، مع حرية الوصول إلى علف SPF والمياه المعقمة. تم تغذية الفئران بشكل تكيفي لمدة أسبوع قبل التجارب. تمت الموافقة على جميع التجارب على الحيوانات من قبل لجنة رعاية الحيوان بجامعة شنغهاي للطب الصيني التقليدي.
1. إعداد الخلية
2. جراحة الحقن داخل القلب لخلايا سرطان البروستاتا البشرية
ملاحظة: الجهاز الجراحي المستخدم للحقن داخل القلب هو حقنة 1 مل (الشكل 1). توفير الدعم الحراري طوال العملية حتى تعافي الحيوان من التخدير.
3. التحقيق المرضي
يوفر تصوير التلألؤ البيولوجي مزايا هائلة في مراقبة تطور الآفة النقيلية لنموذج الحقن داخل القلب. بعد فترة وجيزة من حقن الخلايا السرطانية (في غضون 24 ساعة) ، تم استخدام تصوير التلألؤ الحيوي لتصور الخلايا السرطانية التي تدخل الدورة الدموية العامة (الشكل 3 أ). سيظهر التلألؤ الحي...
يعد الحقن داخل القلب لخلايا سرطان البروستاتا البشرية لتوليد ورم خبيث في العظام نموذجا مثاليا للفأر لاستكشاف وظائف وآليات ورم خبيث في العظام بسرطان البروستاتا وتقييم الفعالية العلاجية. أظهرت الدراسات أن تلف العظام يحدث على الأرجح في الساق القريبة وعظم الفخذالبعيد 17 ، والذي ?...
يعلن جميع المؤلفين عدم وجود مصالح مالية متنافسة.
يتم دعم هذا العمل من خلال منح من البرنامج الوطني للبحث والتطوير الرئيسي في الصين (2018YFC1704300 و 2020YFE0201600) ، والمؤسسة الوطنية لعلوم الطبيعة (81973877 و 82174408) ، والمشاريع البحثية ضمن ميزانية جامعة شنغهاي للطب الصيني التقليدي (2021LK047) ، ومركز شنغهاي للابتكار التعاوني للتحول الصناعي لإعداد الطب الصيني التقليدي في المستشفى.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1 mL syringes and needles | Shandong Weigao Group Medical Polymer Co., Ltd | 20200411 | The cells were injected into the ventricles of mice |
Anesthesia machine | Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd | R500IP | Equipment for anesthetizing mice |
Automatic cell counter | Shanghai Simo Biological Technology Co., Ltd | IC1000 | For counting cells |
BALB/c athymic mice | Shanghai SLAC Laboratory Animal Co, Ltd. | Male | 6-8 week old, male mice |
Bioluminescence imaging system | Shanghai Baitai Technology Co., Ltd | Vieworks | For tracking the tumor growth and pulmonary metastasis if the injected cells are labeled by luciferase |
Centrifuge tube (15 mL, 50 mL) | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | 430790, Corning | |
EDTA solution | Wuhan Xavier Biotechnology Co., Ltd | G1105 | For decalcification of bone tissure |
F-12 medium | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | 21700075, GIBCO | Cell culture medium |
Formalin solution | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | BL539A | For fixing the specimen of each mouse |
Isoflurane | Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd | VETEASY | For anesthesia |
Lipofectamine 2000 | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | 11668027, Thermo fisher | Plasmid transfection reagent |
PC-3 cell line | Cell Bank of Chinese Academy of Sciences | TCHu 158 | Prostate cancer cell line |
Phosphate-buffered saline | Beyotime Biotechnology | ST447 | Wash the human osteosarcoma cells |
Trypsin (0.25%) | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | 25200056, Gibco | For detaching the cells |
Vector (pLV-luciferase) | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | VL3613 | Plasmid for transfection |
X-ray imaging system | Brook (Beijing) Technology Co., Ltd | FX PRO | For obtaining x-ray images to detect tumor growth |
μCT80 | Shenzhen Fraun Technology Service Co., Ltd | Scanco Medical AG,Switzerland | For detection of bone destruction. The mico-CT is equipped with 3DCalc, cone reconstruction, and μCT Ray V3.4A model visualization software. |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved