وقد تم تمويل هذا العمل من المنح المقدمة من المعاهد الوطنية للصحة، والمعهد الوطني للسرطان (1R21CA141039)، BD جائزة العلوم البيولوجية منحة بحثية، والبحوث المؤسسية جمعية السرطان الأمريكية غرانت (IRG # 58-006-53)، إلى مركز جامعة بوردو للسرطان البحوث، والمعاهد الكندية لأبحاث الصحة، وبرنامج المبادرات بحوث السرطان مجلس ألبرتا. وأيد النائب من قبل المعاهد الوطنية للصحة، والمعهد الوطني للسرطان، وبرنامج التدريب الداخلي الوقاية من السرطان (R25CA128770؛ PI: D. Teegarden) من قبل مركز علوم الأورام ومركز الأبحاث التعلم ديسكفري في جامعة بوردو تدار.

<ol>
	<li>Carrel, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+Permanent+Life+of+Tissues+Outside+of+the+Organism.">On the Permanent Life of Tissues Outside of the Organism.</a> J. Exp. Med. 15, 516-528 (1912).</li><li>Harrison, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Observations+on+the+living+developing+nerve+fiber.">Observations on the living developing nerve fiber.</a> Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 4, 140-143 (1907).</li><li>Earle, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+of+malignancy+in+vitro.+IV.+The+mouse+fibroblast+cultures+and+changes+seen+in+the+living+cells.">Production of malignancy in vitro. IV. The mouse fibroblast cultures and changes seen in the living cells.</a> J. Natl. Cancer Inst. 4, 165-212 (1943).</li><li>Gey, G. O., Coffman, W. D., Kubicek, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue+Culture+Studies+of+the+Proliferative+Capacity+of+Cervical+Carcinoma+and+Normal+Epithelium.">Tissue Culture Studies of the Proliferative Capacity of Cervical Carcinoma and Normal Epithelium.</a> Cancer Res. 12, 264-265 (1952).</li><li>Barcelloshoff, M. H., Aggeler, J., Ram, T. G., Bissell, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional-Differentiation+and+Alveolar+Morphogenesis+of+Primary+Mammary+Cultures+on+Reconstituted+Basement-Membrane.">Functional-Differentiation and Alveolar Morphogenesis of Primary Mammary Cultures on Reconstituted Basement-Membrane.</a> Development. 105, 223-227 (1989).</li><li>Lamb, R., Ambler, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Keratinocytes+propagated+in+serum-free,+feeder-free+culture+conditions+fail+to+form+stratified+epidermis+in+a+reconstituted+skin+model.">Keratinocytes propagated in serum-free, feeder-free culture conditions fail to form stratified epidermis in a reconstituted skin model.</a> PloS One. 8, (2013).</li><li>Duong, H. S., Le, A. D., Zhang, Q. Z., Messadi, D. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+3-dimensional+culture+system+as+an+in+vitro+model+for+studying+oral+cancer+cell+invasion.">A novel 3-dimensional culture system as an in vitro model for studying oral cancer cell invasion.</a> Int. J. Exp. Pathol. 86, 365-374 (2005).</li><li>Kirshner, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+unique+three-dimensional+model+for+evaluating+the+impact+of+therapy+on+multiple+myeloma.">A unique three-dimensional model for evaluating the impact of therapy on multiple myeloma.</a> Blood. 112, 2935-2945 (2008).</li><li>Gudjonsson, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Normal+and+tumor-derived+myoepithelial+cells+differ+in+their+ability+to+interact+with+luminal+breast+epithelial+cells+for+polarity+and+basement+membrane+deposition.">Normal and tumor-derived myoepithelial cells differ in their ability to interact with luminal breast epithelial cells for polarity and basement membrane deposition.</a> J. Cell Sci. 115, 39-50 (2002).</li><li>Kirshner, J., Chen, C. J., Liu, P., Huang, J., Shively, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CEACAM1-4S,+a+cell-cell+adhesion+molecule,+mediates+apoptosis+and+reverts+mammary+carcinoma+cells+to+a+normal+morphogenic+phenotype+in+a+3D+culture.">CEACAM1-4S, a cell-cell adhesion molecule, mediates apoptosis and reverts mammary carcinoma cells to a normal morphogenic phenotype in a 3D culture.</a> Proc. Natl. Acad. Sci U.S.A. 100, 521-526 (2003).</li><li>Weaver, V. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversion+of+the+malignant+phenotype+of+human+breast+cells+in+three-dimensional+culture+and+in+vivo+by+integrin+blocking+antibodies.">Reversion of the malignant phenotype of human breast cells in three-dimensional culture and in vivo by integrin blocking antibodies.</a> J. Cell Biol. 137, 231-245 (1997).</li><li>Gunn, E. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+natural+products+parthenolide+and+andrographolide+exhibit+anti-cancer+stem+cell+activity+in+multiple+myeloma.">The natural products parthenolide and andrographolide exhibit anti-cancer stem cell activity in multiple myeloma.</a> Leukemia Lymphoma. 52, 1085-1097 (2011).</li><li>Hsiao, A. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=384+hanging+drop+arrays+give+excellent+Z-factors+and+allow+versatile+formation+of+co-culture+spheroids.">384 hanging drop arrays give excellent Z-factors and allow versatile formation of co-culture spheroids.</a> Biotechnol. Bioeng. 109, 1293-1304 (2012).</li><li>Meads, M. B., Gatenby, R. A., Dalton, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Environment-mediated+drug+resistance:+a+major+contributor+to+minimal+residual+disease.">Environment-mediated drug resistance: a major contributor to minimal residual disease.</a> Nat. Rev. Cancer. 9, 665-674 (2009).</li><li>Golde, D. W., Cline, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+of+Human+Bone-Marrow+in+Liquid+Culture.">Growth of Human Bone-Marrow in Liquid Culture.</a> Blood. 41, 45-57 (1973).</li><li>Gartner, S., Kaplan, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-Term+Culture+of+Human-Bone+Marrow-Cells.">Long-Term Culture of Human-Bone Marrow-Cells.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. Biol. 77, 4756-4759 (1980).</li><li>Caligaris-Cappio, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+bone+marrow+stromal+cells+in+the+growth+of+human+multiple+myeloma.">Role of bone marrow stromal cells in the growth of human multiple myeloma.</a> Blood. 77, 2688-2693 (1991).</li><li>Pike, B. L., Robinson, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+bone+marrow+colony+growth+in+agar-gel.">Human bone marrow colony growth in agar-gel.</a> J. Cell. Physiol. 76, 77-84 (1970).</li><li>Bug, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rho+family+small+GTPases+control+migration+of+hematopoietic+progenitor+cells+into+multicellular+spheroids+of+bone+marrow+stroma+cells.">Rho family small GTPases control migration of hematopoietic progenitor cells into multicellular spheroids of bone marrow stroma cells.</a> J. Leukocyte Biol. 72, 837-845 (2002).</li><li>Provenzano, P. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Collagen+reorganization+at+the+tumor-stromal+interface+facilitates+local+invasion.">Collagen reorganization at the tumor-stromal interface facilitates local invasion.</a> BMC Med. 4, (2006).</li><li>Tancred, T. M., Belch, A. R., Reiman, T., Pilarski, L. M., Kirshner, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Altered+Expression+of+Fibronectin+and+Collagens+I+and+IV+in+Multiple+Myeloma+and+Monoclonal+Gammopathy+of+Undetermined+Significance.">Altered Expression of Fibronectin and Collagens I and IV in Multiple Myeloma and Monoclonal Gammopathy of Undetermined Significance.</a> J. Histochem. Cytochem. 57, 239-247 (2009).</li></ol>

الكتاب تعلن أي تضارب مصالح.

يوفر نموذج الإدارة القائمة على النتائج نظاما شاملا حيث يتم الاحتفاظ تكوين الخلوية من BM فيفو السابقين لمدة تصل إلى 30 يوما. BM الخلايا المزروعة في الإدارة القائمة على النتائج الذاتي تطبق وفقا لوظيفتها محاكاة عن كثب العمارة BM جدت في الجسم الحي. وعلاوة على ذلك، ?...

وقد تم تطوير زراعة الأنسجة لدراسة سلوك الخلية في بيئة تسيطر عليها للحد من التباين المنهجي عند مقارنة العمليات المختلفة في الكائنات سليمة. تأسست هذه الطريقة لأول مرة في أوائل عام 1900 1،2 ويشير إلى تقنية حيث كانت إإكسبلنتس الأنسجة مثقف فيفو السابقين في طبق زجاجي. في منتصف 1900s تم تعديل النظام لتنمو الخلايا المتفرقة بدلا من شظايا الأنسجة سليمة، وأصبح &quot;زراعة الأنسجة&quot; ومصطلح &quot;ثقافة الخلية مرادفا 3. في مثل هذه الأنظمة زراعة الخلايا التقليدية تزرع الخلايا على سطح البلاستيك زراعة الأنسجة مضافين مع متوسط ​​النمو تستكمل مع عوامل النمو المختلفة. ظهرت نوعين من الثقافات على أساس قدرة التصاق الخلايا المختلفة: زراعة الخلايا الملتصقة، حيث تعلق الخلايا وتنتشر على البلاستيك زراعة الأنسجة والثقافات غير ملتصق، حيث يتم نشر الخلايا في التعليق. منذ الأيام الأولى للخليةوقد تم إنشاء والثقافة، ومتعددة خطوط الخلايا الخالدة، مثل هيلا 4، وأول خط الخلايا السرطانية البشرية. هذه خطوط الخلايا لديها القدرة على التكاثر إلى ما لا نهاية في خلية ثقافة، ومعظمها لا تتطلب أي معاملة خاصة للحفاظ على قدرتها على البقاء. وقد تم تصميم المنهج الاختزالي الطرق الثقافة الخلية الأصلية إلى تبسيط النظام قدر الإمكان من قبل بما في ذلك المكونات فقط الحد الأدنى المطلوب للحفاظ على بقاء الخلية والانتشار. ومع ذلك، تفشل تبسيط النهج زراعة الخلايا لدعم فيفو السابقين معظم أنواع الخلايا البشرية الأولية مع المتناهي فترة الحياة. لذلك، يجري تصميم نظم ثقافة جديدة لتقريب المكروية الأنسجة بأكبر قدر ممكن، وبالتالي السماح إإكسبلنتس الخلايا أن تنمو في ظل الظروف الفسيولوجية. وعلى النقيض من التقليدية / الاختزالية النهج ثقافة الخلية، 3 الأبعاد (3-D) ونظم الثقافة أصبحت الآن الأسلوب المفضل لثقافة مختلفة بكفاءةخطوط الخلايا البشرية والخلايا الأولية لدراسة الآليات التي تشارك لاحقا في الصحة والمرض، في سياق المكروية داعمة. عادة ما يتم تعيين هذه النظم 3-D حتى باستخدام المصفوفات أعيد بناؤها و / أو متوسطة تستكمل مع عوامل النمو، من أجل ألخص المكروية الأنسجة لدراسة أنواع الخلايا في المصالح. وقد وضعت أول هذه 3 الأبعاد (3-D) نماذج الثقافة لدراسة التنمية الغدة الثديية. لتوفير الخلايا مع الظروف المحلية وجزءا لا يتجزأ من الخلايا الظهارية الثديية في Matrigel، والكولاجين الرابع ومصدر laminin غنية من المصفوفة خارج الخلية (ECM)، ومضافين مع النمو المتوسط. في ظل هذه الظروف، فإن الخلايا الظهارية الثديية شكلت مجموعات تشبه عنيبات ​​الثديية، وعلى التحفيز مع الهرمونات المولد للبن، وهذه عنيبات ​​يفرز الكازين، وبروتينات الحليب الأخرى، في lumena جوفاء من هياكل مثل عنيبات. لم يكن لوحظ إفراز الكازين في الثقافات القياسية حتى بعد إضافة البرولاكتين 5، مزيد من التأكيد على دور المكروية في الحفاظ على الخصائص المورفولوجية والمظهري من الخلايا. دليل آخر على فقدان وظيفة الخلوية العادية عندما تؤخذ خلايا من سياق المكروية بهم الفسيولوجية هو أن مظاهرة دون المكروية داعمة، تفشل الخلايا الكيراتينية لتشكيل البشرة طبقية 6. وقد تم إنشاء عدد من النماذج الأخرى 3-D للسماح فيفو السابقين انتشار الخلايا الأولية 7،8. وقد تجلى الدور الحاسم للالمكروية في سلوك الخلية ذكية في دراسة الخلايا الظهارية الثديية حيث شكلت &quot;من الداخل إلى الخارج&quot; عنيبات ​​عند تربيتها في الكولاجين أنا المصفوفة، مقارنة عنيبات ​​الاستقطاب بشكل صحيح التي تشكلت في Matrigel. وقد عادت هذه الخسارة من التشكل الصحيح عندما أضيفت خلايا عضلية ظهارية المنتجة laminin على ثقافات الكولاجين أنا 9. علاوة على ذلك، مطلوب المكروية الصحيح للدقيقةراثى مظهر. نمت في طبق، وسرطان الخلايا MCF7 الثدي transfected مع لخلية خلية التصاق جزيء CEACAM1 تتصرف بالضبط نفس الخلايا السلبية CEACAM untransfected. ومع ذلك، عند تربيتها في Matrigel، في اتصال مع ECM، شكل wildtype MCF7 هياكل تشبه الورم في حين أن الخلايا MCF7 transfected مع CEACAM1 العودة إلى النمط الظاهري والنموذج العادي عنيبات ​​مع lumena جوفاء، كما أنشئت مع غير خبيثة ظهارة الثديية 10. وبالمثل، حظر في خلايا سرطان الثدي إنتغرين β1 لا يغير سلوكهم في ظل ظروف ثقافة القياسية، ولكن نفس التجربة التي أجريت في الثقافات 3-D يوضح أن حجب β1-إنتغرين يعود الخلايا الخبيثة إلى النمط الظاهري العادي 11. وبالتالي، ليس مطلوبا المكروية الأنسجة فقط للحفاظ على بقاء الخلية، ولكن أيضا للاحتفاظ ظيفة الخلايا السليمة. بالإضافة إلى توفير نظام حيث يمكن دراسة سلوك الخلية تحت ظروف فسيولوجيةق والثقافات 3-D بشكل المتوسطة وقوية وموثوق بها للاختبار قبل السريرية لعلاجات جديدة 8،12،13. زراعة خلايا في 3-D يسمح فحص مجمعات الفحص في ظل ظروف البيئة بوساطة العقاقير المقاومة 14، حيث يمكن تقييم مساهمة خلية خلية وخلية التصاق ECM. علاوة على ذلك، بعيدا عن الهدف سمية مركبات جديدة يمكن التأكد من خلال دمج مقصورات الخلوية متعددة من الأنسجة المختلفة. هذه الشاشات يمكن أن يؤديها بسرعة أكبر وأكثر من الدراسات المماثلة في الجسم الحي 8 فعالة من حيث التكلفة. هنا نقدم الإعداد لنموذج 3-D من نخاع العظام أعيد بناؤها (RBM) حيث تتكاثر العادية والخبيثة نخاع العظم (BM) الخلايا فيفو السابقين في نظام محاكاة عن كثب المكروية من BM الإنسان. المحاولات السابقة في تزايد الخلايا الأولية BM الإنسان في الثقافات 2-D، سائلة أو cocultures ملتصقة مع مختلف مكونات BM سدى، أو 3-D، وقد اجتمع الثقافات أجار شبه صلبة مع نجاح محدود نظرا لعدم قدرتها على تزويد الخلايا التي تحتوي على مكونات الأنسجة المكروية 15-18. في هذه النظم زيارتها الخلايا الأولية BM الفقراء جدوى وفشلت في الانتشار خارج الحي. نظام آخر حيث تزرع الخلايا الاصلية BM الإنسان في cocultures كروي مع الخلايا اللحمية BM هو نظام 3-D حيث أصيب بقاء الخلية الجذعية المكونة للدم وانتشار لمدة 96 ساعة على الأقل 19. ومع ذلك، على الرغم مفيد للغاية لفهم السلف الأحياء المكونة للدم، وهذا النظام لا ألخص بأمانة المكروية من BM نظرا لعدم وجود مكونات ECM، وبالتالي، يحد من فائدته. نموذج الإدارة القائمة على النتائج الموضحة هنا يقدم نظاما شاملا حيث يتم بناؤها على حد سواء مقصورات الخلوية وخارج الخلية من BM الإنسان في المختبر. وتبين لنا أن الثقافات الإدارة القائمة على النتائج يمكن أن تدعم فيفو السابقين نمو الخلايا BM الإنسان العادي، ونحنليرة لبنانية باسم خلايا معزولة من المرضى الذين يعانون من مختلف الاضطرابات الدموية.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="877">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:328px;">CellTrace CFSE proliferation kit-for flow cytometry</td>
			<td style="width:239px;">Invitrogen/Life technologies</td>
			<td style="width:108px;">C34554</td>
			<td style="width:203px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:328px;">Fibronectin from human plasma</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>NG1884448</td>
			<td style="width:203px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:328px;">Ficoll-Paque PLUS</td>
			<td>GE Lifesciences</td>
			<td>17-1440-02</td>
			<td style="width:203px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:328px;">Matrigel basement membrane matrix</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>354234</td>
			<td style="width:203px;"></td>
		</tr>
		<tr height="60">
			<td height="60" style="height:60px;width:328px;">Rat tail collagen type I</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>354249</td>
			<td style="width:203px;">Collagen I from Millipore does not polimerize properly using this protocol</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:328px;">Vectashield mounting medium for fluorescence (regular set)</td>
			<td>Vector Laboratories</td>
			<td>H-1000</td>
			<td style="width:203px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:328px;">SigmaFast Red TR/Napthol AS-MX tablets</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>F4648</td>
			<td style="width:203px;">For TRAP staining</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:328px;">SigmaFast BCIP/NBT tablets</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>B5655</td>
			<td style="width:203px;">For alkaline phosphatase staining</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:328px;">Zeiss confocal LSM 510 microscope&#160;</td>
			<td>Carl Zeiss</td>
			<td></td>
			<td style="width:203px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:328px;">Zeiss 510 software</td>
			<td>Carl Zeiss</td>
			<td></td>
			<td style="width:203px;">Image analysis software for confocal analysis</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:328px;">Zeiss Axiovert 200M inverted microscope&#160;</td>
			<td>Carl Zeiss</td>
			<td></td>
			<td style="width:203px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:328px;">MetaMorph software</td>
			<td>Molecular Devices</td>
			<td></td>
			<td style="width:203px;">Image analysis software for Axiovert 200M</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:328px;">FACSort flow cytometer&#160;</td>
			<td>BD biosciences</td>
			<td></td>
			<td style="width:203px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:328px;">CellQuest Pro software&#160;</td>
			<td>BD biosciences</td>
			<td></td>
			<td style="width:203px;">Software for the analysis of flow cytometry data</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a three-dimensional tissue culture model to study primary human bone marrow and its malignancies

وقد تم زراعة الأنسجة أداة لا تقدر بثمن لدراسة جوانب كثيرة من وظيفة الخلية، من التطور الطبيعي للمرض. طرق زراعة الخلايا التقليدية تعتمد على قدرة الخلايا إما أن نعلق على التحتية الصلبة من صحن زراعة الأنسجة أو أن تنمو في تعليق في وسط سائل. وقد تم إنشاء خطوط الخلايا الخالد متعددة ونمت باستخدام هذه النهج، ومع ذلك، تفشل هذه الأساليب في كثير من الأحيان عندما تحتاج الخلايا الأولية التي يمكن زراعتها خارج الحي. ويعزى هذا الفشل إلى عدم وجود مكونات المصفوفة خارج الخلية المناسبة من الأنسجة المكروية من النظم القياسية حيث يتم استخدام البلاستيك زراعة الأنسجة كسطح لنمو الخلايا. المصفوفة خارج الخلية هو جزء لا يتجزأ من النسيج المكروية وجودها أمر بالغ الأهمية للحفاظ على الوظائف الفسيولوجية مثل الاستقطاب الخلية، والبقاء على قيد الحياة، وانتشار الأسلحة النووية. هنا نقدم الأنسجة 3 الابعاد طريقة ثقافة حيث نخاع العظم الأولية سلوتزرع ليرة سورية في المصفوفة خارج الخلية وضعت لألخص المكروية من العظام البشرية (نظام الإدارة القائمة على النتائج). جزءا لا يتجزأ في المصفوفة خارج الخلية، يتم تزويد الخلايا مع المواد المغذية من خلال وسيلة تستكمل مع البلازما البشرية، وبالتالي توفير نظام شامل حيث يمكن أن يستمر بقاء الخلية والانتشار لمدة تصل إلى 30 يوما مع الحفاظ على التركيبة الخلوية من النسيج الأساسي. باستخدام نظام الإدارة القائمة على النتائج لقد نمت بنجاح خلايا نخاع العظام الأولية من المانحين العادية والمرضى الذين يعانون من الداء النشواني، ومختلف الأورام الخبيثة الدموية. يسمح نظام الإدارة القائمة على النتائج لالمباشر، في مصفوفة التصور في الوقت الحقيقي من سلوك الخلية وتقييم فعالية قبل السريرية من علاجات جديدة. علاوة على ذلك، يمكن عزل الخلايا من الإدارة القائمة على النتائج في وقت لاحق واستخدامها لزرع في الجسم الحي، الفرز الخلية، والتدفق الخلوي، وتحليل الحمض النووي والبروتينات. أخذت معا، ويوفر طريقة RBM نظام موثوق لنمو العظام الأولية ماروث الخلايا تحت الظروف الفسيولوجية.

منذ خلايا نخاع العظام الأولية تفشل لتتكاثر في ظل ظروف زراعة الأنسجة القياسية، تم إنشاء نظام الإدارة القائمة على النتائج لتقليد عن كثب المكروية العظام، وتوفير نظام للثقافة وتوسيع الخلايا BM فيفو السابقين. أدمجت مكونات رئيسية من المصفوفة خارج الخلية BM، فبرونيكتي...

Watch this Scientific Journal Video about A Three-dimensional Tissue Culture Model to Study Primary Human Bone Marrow and its Malignancies at JoVE.com

A Three-dimensional Tissue Culture Model to Study Primary Human Bone Marrow and its Malignancies

في طرق الثقافة القياسية تؤخذ خلايا من بيئتهم الفسيولوجية ونمت على سطح البلاستيك من صحن. لدراسة سلوك خلايا نخاع العظام البشرية الأولية أنشأنا نظام الثقافة 3-D حيث تزرع الخلايا تحت الظروف تلخص المكروية مواطن من الأنسجة.

ثقافة الأنسجة نموذج ثلاثي الأبعاد لدراسة الابتدائية نخاع العظم الإنسان والأورام الخبيثة في

Tissue culture has been an invaluable tool to study many aspects of cell function, from normal development to disease. Conventional cell culture methods ...

a-three-dimensional-tissue-culture-model-to-study-primary-human-bone

Research

JoVE Journal

Medicine

16.5K Views.  Purdue University.  في طرق الثقافة القياسية تؤخذ خلايا من بيئتهم الفسيولوجية ونمت على سطح البلاستيك من صحن. لدراسة سلوك خلايا نخاع العظام البشرية الأولية أنشأنا نظام الثقافة 3-D حيث تزرع الخلايا تحت الظروف تلخص المكروية مواطن من الأنسجة. 

Video: A Three-dimensional Tissue Culture Model to Study Primary Human Bone Marrow and its Malignancies

Human Neuroendocrine Tumor Cell Lines as a Three-Dimensional Model for the Study of Human Neuroendocrine Tumor Therapy

Neuroendocrine tumors (NETs) are rare tumors, with an incidence of two per 100,&#x200A;000 individuals per year, and they account for 0.5% of all human malignancies.1 Other than surgery for the minority of patients who present with localized disease, there is little or no survival benefit of systemic therapy. Therefore, there is a great need to better understand the biology of NETs, and in particular define new therapeutic targets for patients with nonresectable or metastatic neuroendocrine tumors. 3D cell culture is becoming a popular method for drug screening due to its relevance in modeling the in vivo tumor tissue organization and microenvironment.2,3 The 3D multicellular spheroids could provide valuable information in a more timely and less expensive manner than directly proceeding from 2D cell culture experiments to animal (murine) models.
To facilitate the discovery of new therapeutics for NET patients, we have developed an in vitro 3D multicellular spheroids model using the human NET cell lines. The NET cells are plated in a non-adhesive agarose-coated 24-well plate and incubated under physiological conditions (5% CO2, 37 &deg;C) with a very slow agitation for 16-24 hr after plating. The cells form multicellular spheroids starting on the 3rd or 4th day. The spheroids become more spherical by the 6th day, at which point the drug treatments are initiated. The efficacy of the drug treatments on the NET spheroids is monitored based on the morphology, shape and size of the spheroids with a phase-contrast light microscope. The size of the spheroids is estimated automatically using a custom-developed MATLAB program based on an active contour algorithm. Further, we demonstrate a simple method to process the HistoGel embedding on these 3D spheroids, allowing the use of standard histological and immunohistochemical techniques. 
This is the first report on generating 3D spheroids using NET cell lines to examine the effect of therapeutic drugs. We have also performed histology on these 3D spheroids, and displayed an example of a single drug's effect on growth and proliferation of the NET spheroids. Our results support that the NET spheroids are valuable for further studies of NET biology and drug development.

We present a simple agarose overlay platform to grow 3D multicellular spheroids using neuroendocrine cancer cell lines. This method provides a very convenient way to examine the effect of therapeutic drugs on the neuroendocrine tumor cells. It could also help us establish human neuroendocrine tumor spheroids for cancer therapy.

الإنسان الخلية السرطانية الهرموني العصبي خطوط بمثابة نموذج ثلاثي الأبعاد لدراسة الإنسان علاج ورم الغدد الصم العصبية

Neuroendocrine tumors (NETs) are rare tumors, with an incidence of two per 100,&#x200A;000 individuals per year, and they account for 0.5% of all human ...

Primary Culture of Human Vestibular Schwannomas

Vestibular schwannomas (VSs) represent Schwann cell (SC) tumors of the vestibular nerve, compromising 10% of all intracranial neoplasms. VSs occur in either sporadic or familial (neurofibromatosis type 2, NF2) forms, both associated with inactivating defects in the NF2 tumor suppressor gene. Treatment for VSs is generally surgical resection or radiosurgery, however the morbidity of such procedures has driven investigations into less invasive treatments. Historically, lack of access to fresh tissue specimens and the fact that schwannoma cells are not immortalized have significantly hampered the use of primary cultures for investigation of schwannoma tumorigenesis. To overcome the limited supply of primary cultures, the immortalized HEI193 VS cell line was generated by transduction with HPV E6 and E7 oncogenes. This oncogenic transduction introduced significant molecular and phenotypic alterations to the cells, which limit their use as a model for human schwannoma tumors. We therefore illustrate a simplified, reproducible protocol for culture of primary human VS cells. This easily mastered technique allows for molecular and cellular investigations that more accurately recapitulate the complexity of VS disease.

Vestibular Schwannomas (VSs) are non-malignant tumors of Schwann cell (SC) origin, associated with mutations in the NF2 tumor suppressor gene. We report a reproducible, efficient protocol for primary human VS cell culture that allows for molecular and cellular experimental manipulation and analysis and recapitulates the heterogeneous nature of human disease.

الثقافة الأولية من الإنسان الدهليزي Schwannomas

Vestibular schwannomas (VSs) represent Schwann cell (SC) tumors of the vestibular nerve, compromising 10% of all intracranial neoplasms. VSs occur in ...

Three Dimensional Cultures: A Tool To Study Normal Acinar Architecture vs. Malignant Transformation Of Breast Cells

Invasive breast carcinomas are a group of malignant epithelial tumors characterized by the invasion of adjacent tissues and propensity to metastasize. The interplay of signals between cancer cells and their microenvironment exerts a powerful influence on breast cancer growth and biological behavior1. However, most of these signals from the extracellular matrix are lost or their relevance is understudied when cells are grown in two dimensional culture (2D) as a monolayer. In recent years, three dimensional (3D) culture on a reconstituted basement membrane has emerged as a method of choice to recapitulate the tissue architecture of benign and malignant breast cells. Cells grown in 3D retain the important cues from the extracellular matrix and provide a physiologically relevant ex&#160;vivo system2,3. Of note, there is growing evidence suggesting that cells behave differently when grown in 3D as compared to 2D4. 3D culture can be effectively used as a means to differentiate the malignant phenotype from the benign breast phenotype and for underpinning the cellular and molecular signaling involved3. One of the distinguishing characteristics of benign epithelial cells is that they are polarized so that the apical cytoplasm is towards the lumen and the basal cytoplasm rests on the basement membrane. This apico-basal polarity is lost in invasive breast carcinomas, which are characterized by cellular disorganization and formation of anastomosing and branching tubules that haphazardly infiltrates the surrounding stroma. These histopathological differences between benign gland and invasive carcinoma can be reproduced in 3D6,7. Using the appropriate read-outs like the quantitation of single round acinar structures, or differential expression of validated molecular markers for cell proliferation, polarity and apoptosis in combination with other molecular and cell biology techniques, 3D culture can provide an important tool to better understand the cellular changes during malignant transformation and for delineating the responsible signaling.

Three dimensional culture of mammary epithelial cells on a reconstituted basement membrane is a useful method to recapitulate the in vivo architecture of the benign breast, and to differentiate the malignant phenotype from the benign breast phenotype. Importantly, this system can be applied to study invasive carcinomas in other tissues.

ثلاثة الثقافات الأبعاد: أداة لدراسة الهندسة المعمارية عادي عنيبية مقابل التحول السرطاني للخلايا الثدي

Invasive breast carcinomas are a group of malignant epithelial tumors characterized by the invasion of adjacent tissues and propensity to metastasize. The ...

Quantification of Breast Cancer Cell Invasiveness Using a Three-dimensional (3D) Model

It is now well known that the cellular and tissue microenvironment are critical regulators influencing tumor initiation and progression. Moreover, the extracellular matrix (ECM) has been demonstrated to be a critical regulator of cell behavior in culture and homeostasis in vivo. The current approach of culturing cells on two-dimensional (2D), plastic surfaces results in the disturbance and loss of complex interactions between cells and their microenvironment. Through the use of three-dimensional (3D) culture assays, the conditions for cell-microenvironment interaction are established resembling the in vivo microenvironment. This article provides a detailed methodology to grow breast cancer cells in a 3D basement membrane protein matrix, exemplifying the potential of 3D culture in the assessment of cell invasion into the surrounding environment. In addition, we discuss how these 3D assays have the potential to examine the loss of signaling molecules that regulate epithelial morphology by immunostaining procedures. These studies aid to identify important mechanistic details into the processes regulating invasion, required for the spread of breast cancer.

Quantification of Breast Cancer Cell Invasiveness Using a Three-dimensional 3D Model

This article provides detailed methodologies for the use of three-dimensional (3D) assays to quantify breast cancer cell invasion. Specifically, we discuss the procedures required to set up such assays, quantification, and data analysis, as well as methods to examine the loss of membrane integrity that occurs when cells invade.

الكمي لسرطان الثدي الغزو خلية باستخدام ثلاثي الأبعاد (3D) نموذج

It is now well known that the cellular and tissue microenvironment are critical regulators influencing tumor initiation and progression. Moreover, the ...

Femoral Bone Marrow Aspiration in Live Mice

Serial sampling of the cellular composition of bone marrow (BM) is a routine procedure critical to clinical hematology. This protocol describes a detailed step-by-step technical procedure for an analogous procedure in live mice which allows for serial characterization of cells present in the BM. This procedure facilitates studies aimed to detect the presence of exogenously administered cells within the BM of mice as would be done in xenograft studies for instance. Moreover, this procedure allows for the retrieval and characterization of cells enriched in the BM such as hematopoietic stem and progenitor cells (HSPCs) without sacrifice of mice. Given that the cellular composition of peripheral blood is not necessarily reflective of proportions and types of stem and progenitor cells present in the marrow, procedures which provide access to this compartment without requiring termination of the mice are very helpful. The use of femoral bone marrow aspiration is illustrated here for cytological analysis of marrow cells, flow cytometric characterization of the hematopoietic stem/progenitor compartment, and culture of sorted HSPCs obtained by femoral BM aspiration compared with conventional marrow harvest.

This protocol describes a procedure for serial sampling of femoral bone marrow (BM) without requiring the sacrifice of mice. This procedure facilitates longitudinal studies of the BM composition of mice over time and provides serial access to cells within the BM for ex vivo and transplantation studies.

الفخذ نخاع العظم الطموح في الفئران لايف

Serial sampling of the cellular composition of bone marrow (BM) is a routine procedure critical to clinical hematology. This protocol describes a detailed ...

Three-dimensional Co-culture Model for Tumor-stromal Interaction

Cancer progression (initiation, growth, invasion and metastasis) occurs through interactions between malignant cells and the surrounding tumor stromal cells. The tumor microenvironment is comprised of a variety of cell types, such as fibroblasts, immune cells, vascular endothelial cells, pericytes and bone-marrow-derived cells, embedded in the extracellular matrix (ECM). Cancer-associated fibroblasts (CAFs) have a pro-tumorigenic role through the secretion of soluble factors, angiogenesis and ECM remodeling. The experimental models for cancer cell survival, proliferation, migration, and invasion have mostly relied on two-dimensional monocellular and monolayer tissue cultures or Boyden chamber assays. However, these experiments do not precisely reflect the physiological or pathological conditions in a diseased organ. To gain a better understanding of tumor stromal or tumor matrix interactions, multicellular and three-dimensional cultures provide more powerful tools for investigating intercellular communication and ECM-dependent modulation of cancer cell behavior. As a platform for this type of study, we present an experimental model in which cancer cells are cultured on collagen gels embedded with primary cultures of CAFs.

Here we present a protocol to co-culture in three-dimensions, which is useful for investigating multicellular interactions and extracellular matrix-dependent modulation of cancer cell behavior. In this experimental model, cancer cells are cultured on collagen gels embedded with human cancer-associated fibroblasts.

ثلاثي الأبعاد نموذج المشارك الثقافة ل-ورم انسجة التفاعل

Cancer progression (initiation, growth, invasion and metastasis) occurs through interactions between malignant cells and the surrounding tumor stromal ...

Three-Dimensional (3D) Tumor Spheroid Invasion Assay

Invasion of surrounding normal tissues is generally considered to be a key hallmark of malignant (as opposed to benign) tumors. For some cancers in particular (e.g., brain tumors such as glioblastoma multiforme and squamous cell carcinoma of the head and neck &#8211; SCCHN) it is a cause of severe morbidity and can be life-threatening even in the absence of distant metastases. In addition, cancers which have relapsed following treatment unfortunately often present with a more aggressive phenotype. Therefore, there is an opportunity to target the process of invasion to provide novel therapies that could be complementary to standard anti-proliferative agents. Until now, this strategy has been hampered by the lack of robust, reproducible assays suitable for a detailed analysis of invasion and for drug screening. Here we provide a simple micro-plate method (based on uniform, self-assembling 3D tumor spheroids) which has great potential for such studies. We exemplify the assay platform using a human glioblastoma cell line and also an SCCHN model where the development of resistance against targeted epidermal growth factor receptor (EGFR) inhibitors is associated with enhanced matrix-invasive potential. We also provide two alternative methods of semi-automated quantification: one using an imaging cytometer and a second which simply requires standard microscopy and image capture with digital image analysis.

Three-Dimensional 3D Tumor Spheroid Invasion Assay

Invasion of surrounding normal tissues is a defining characteristic of malignant tumors. We provide here a simple, semi-automated micro-plate assay of invasion into a natural 3D biomatrix that has been exemplified with a number of models of advanced human cancers.

ثلاثي الأبعاد (3D) ورم الجسم الشبه الكروي الغزو الفحص

Invasion of surrounding normal tissues is generally considered to be a key hallmark of malignant (as opposed to benign) tumors. For some cancers in ...

Three-dimensional Alginate-bead Culture of Human Pituitary Adenoma Cells

A three-dimensional culture method is described in which primary pituitary adenoma cells are grown in alginate beads. Alginate is a polymer derived from brown sea algae. Briefly, the tumor tissue is cut into small pieces and submitted to an enzymatic digestion with collagenase and trypsin. Next, a cell suspension is obtained. The tumor cell suspension is mixed with 1.2% sodium alginate and dropped into a CaCl2 solution, and the alginate/cell suspension is gelled on contact with the CaCl2 to form spherical beads. The cells embedded in the alginate beads are supplied with nutrients provided by the culture media enriched with 20% FBS. Three-dimensional culture in alginate beads maintains the viability of adenoma cells for long periods of time, up to four months. Moreover, the cells can be liberated from the alginate by washing the beads with sodium citrate and seeded on glass coverslips for further immunocytochemical analyses. The use of a cell culture model allows for the fixation and visualization of the actin cytoskeleton with minimal disorganization. In summary, alginate beads provide a reliable culture system for the maintenance of pituitary adenoma cells.

Three-dimensional culture in alginate beads, due to its simplicity and reproducibility, was chosen to maintain the pituitary adenoma cells. The procedures included an initial enzymatic digestion and mechanical dissociation of the tumor tissue, and the subsequent cell suspension was encapsulated in alginate beads.

ثلاثي الأبعاد الثقافة الجيني حبة من خلايا الإنسان ورم الغدة النخامية

A three-dimensional culture method is described in which primary pituitary adenoma cells are grown in alginate beads. Alginate is a polymer derived from ...

Three-Dimensional Culture Assay to Explore Cancer Cell Invasiveness and Satellite Tumor Formation

Mammalian cell culture in monolayers is widely used to study various physiological and molecular processes. However, this approach to study growing cells often generates unwanted artifacts. Therefore, cell culture in a three-dimensional (3D) environment, often using extracellular matrix components, emerged as an interesting alternative due to its close similarity to the native in vivo tissue or organ. We developed a 3D cell culture system using two compartments, namely (i) a central compartment containing cancer cells embedded in a collagen gel acting as a pseudo-primary macrospherical tumor and (ii) a peripheral cell-free compartment made of a fibrin gel, i.e. an extracellular matrix component different from that used in the center, in which cancer cells can migrate (invasion front) and/or form microspherical tumors representing secondary or satellite tumors. The formation of satellite tumors in the peripheral compartment is remarkably correlated to the known aggressiveness or metastatic origin of the native tumor cells, which makes this 3D culture system unique. This cell culture approach might be considered to assess cancer cell invasiveness and motility, cell-extracellular matrix interactions and as a method to evaluate anti-cancer drug properties.

Cancer cells are embedded in a collagen gel and then sandwiched in an acellular fibrin gel to generate a 3D culture system in which the invasiveness and formation of satellite tumors may be monitored.

ثلاثي الأبعاد ثقافة الفحص لاستكشاف سرطان الغازية خلية والأقمار الصناعية ورم تشكيل

Mammalian cell culture in monolayers is widely used to study various physiological and molecular processes. However, this approach to study growing cells ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and drugs. It is widely used in many studies on the physiological functions of vascular smooth muscle, the pathogenesis of vascular diseases such as hypertension, and the development of smooth muscle relaxant drugs. The mouse is a widely used model animal with a large pool of disease models and genetically modified strains. We introduced this method to measure the isometric contraction of mouse mesenteric artery in detail. A 1.4-mm segment of mouse mesenteric resistance artery was isolated and mounted on a myograph chamber by passing two steel wires through its lumen. After equilibration and normalization steps, the vessel segment was potentiated by a high-K+ solution twice prior to the contraction assay. As an example of the application of this method in drug development, we measured the relaxant effect of a novel natural substance, neoliensinine, isolated from a Chinese herb, embryos of the lotus seed (Nelumbo nucifera Gaertn.) on mouse mesenteric arteries. The vessel segments mounted on the myograph chamber were stimulated with a high-K+ solution. When the force tension reached a stable sustained phase, cumulative doses of neoliensinine were added to the chamber. We found that neoliensinine had a dose-dependent relaxant effect on smooth muscle contraction, thus suggesting that it bears potential activity against hypertension. In addition, as the vessel segment can survive at least 4 hours after mounting and maintain contractility induced by the high-K+ solution for many times, we suggest that the wire myograph system may be used for the time-consuming process of drug screening.

The wire myograph technique is used to investigate vascular smooth muscle functions and screen new drugs. We report a detailed protocol for measuring the isometric contractility of the mouse mesenteric artery and for screening new relaxants of vascular smooth muscle.

متساوي القياس كونتراكتيليتي القياس الشريان المساريقي العلوي الماوس باستخدام أسلاك ميوجرافي

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...