Wir danken der Wistar Institute Tierhaltung, Microscopy Facility, Histotechnology Facility und Forschung Supply Center. Diese Studie wurde zum Teil durch Zuschüsse aus dem National Institutes of Health CA 076674, CA 098101, 025874 und CA CA 10815 finanziert.

1. Die dreidimensionalen humanen Haut Rekonstruieren Model: <ol><li> Vorbereitung der azelluläre Schicht: Mischen Sie die folgenden Reagenzien in einem 50 ml-Röhrchen auf Eis: 0,59 ml 10x EMEM, 50 ul 200 mM L-Glutamin, 0,6 mL FBS, 120 ul 7,5% Natriumbicarbonat und 4,6 mL Rinder-Kollagen I. 1 mL Die Mischung in jeder Einsatz der Gewebekultur Tabletts. Inkubieren für 30 min bei Raumtemperatur und damit das Gel zu erstarren. Farbe der Mischung sollte aus Stroh-gelb bis pink werden. </li><li> Trypsinize menschlichen Fibroblasten aus Kulturflaschen mit 0,25% Trypsin / EDTA, fügen DMEM mit 10% FBS zu neutralisieren. Sammeln Sie die Zellen durch Zentrifugation und Resuspendieren 0,45 x 10 6 Zellen in 1,5 ml DMEM mit 10% FBS. Für die dermale Stammzellen sammeln 6600 dermal Kugeln (wenn dermale Stammzellen in Stammzell-Medium wachsen, bilden sie Kugeln in einer ähnlichen Weise wie Neurosphären), indem Sie auf Kolben auf die Kugeln, Zentrifugation zu trennen. </li><li> Vorbereitung der zellulären Ebene: Mischen Sie die folgenden in einer 50 ml-Röhrchen auf Eis: 1,65 ml 10x EMEM, 150 ul 200 mM L-Glutamin, 1,85 mL FBS, 350 ul 7,5% Natriumbicarbonat, 14 mL Rinder-Kollagen I und 1,5 mL Fibroblasten Aufhängung von Schritt 2 (alternativ verwenden Kombination von 0,45 x 10 6 Fibroblasten und 6600 dermal Kugeln in 1,5 ml der Haut zu rekonstruieren Medium I zur dermalen Stammzellen rekonstruiert), gut mischen. Add 3 mL der Mischung auf jeden azelluläre Schicht beschichtet einzufügen. Inkubieren für 45 min bei 37 ° C in einer 5% CO 2 Gewebekultur-Inkubator. Farbe der Mischung sollte aus Stroh gelb bis pink werden. Nachdem das Gel erstarrt, fügen DMEM mit 10% FBS (2 mL innen und 10 mL außerhalb des Einsatzes in jede Vertiefung der Haut zu rekonstruieren Trays). Inkubieren für 4 Tage und stellen Sie sicher, dass das Gel Verträge. </li><li> Absaugen Medium von innen und außen jedes Einsatzes. Add Waschmedium (HBSS mit 1% dialysiert FBS) 2 mL nach innen und 10 mL nach außen zu legen um abwaschen regelmäßige Serum. Inkubation für 1 Stunde bei 37 ° C. </li><li> Vorbereitung der Haut zu rekonstruieren Medium: <ol><li> Für den normalen Melanozyten und dermalen Stammzellen rekonstruiert: Um Basismedium (500 mL) zu machen, mischen die folgenden Reagenzien: 490 ml Keratinozyten-serum-freiem Medium, 1,8 ml Rinder-Hypophysen-Extrakt, 10 ml dialysiert Rinderfötenserum, 500 ul von 10 pg / mL SCF, 562,5 ul 4 pg / mL bFGF und 500 ul von 264 pg / mL ET-3. Medium I: Fügen Sie 10 ul EGF von 100 ug / ml bis 100 ml Basismedium. Medium II: In 2 ul EGF auf 100 ml Basismedium. Medium III: In 720 ul CaCl 2 von 1 M bis 300 ml Basismedium. </li><li> Für Melanome der Haut zu rekonstruieren: Um Medium I (100 mL), mischen Sie die folgenden Reagenzien: 72,5 ml DMEM, 24 ml F12 (HAM), 2 ml L-Glutamin von 200 mm, 200 ul Hydrocortison von 269 g / mL, 200 ul ITES von 500X, 200 ul O-phosphorylethanolamine von 0,05 M, 200 ul Adenin von 90 mm, 200 ul Progesteron von 2 nM, 240 ul CaCl 2 von 1 M, 200 ul Trijodthyronin von 10 nM und 100 ul chelexed Neugeborenen Kälberserum (löst 3 g Chelex 100 in 100 ml Serum, rühren 1,5 Stunden bei 4 ° C, Filter sterilisieren). Um Medium II (100 mL), mischen Sie die folgenden Reagenzien: 72,5 ml DMEM, 24 ml F12 (HAM), 2 ml L-Glutamin von 200 mm, 200 ul Hydrocortison von 269 g / mL, 200 ul ITES von 500X, 200 ul O-phosphorylethanolamine von 0,05 M, 200 ul Adenin von 90 mm, 200 ul Progesteron von 2 nM, 240 ul CaCl2 von 1 M, 200 ul Trijodthyronin von 10 nm und 100 ul Neugeborenen Kälberserum. Um Medium III (300ml), mischen Sie die folgenden Reagenzien: 142,5 ml DMEM, 142,5 ml F12 (HAM), 6 ml L-Glutamin von 200 mm, 600 ul Hydrocortison von 269 g / mL, 600 ul ITES von 500X , 600 ul O-phosphorylethanolamine von 0,05 M, 600 ul Adenin von 90 mm, 600 ul Progesteron von 2 nM, 720 ul CaCl 2 von 1 M, 600 ul Trijodthyronin von 10 nm und 6 mL Neugeborenen Kälberserum. </li></ol></li><li> Trypsinize humanen Keratinozyten aus Kulturflaschen mit 0,05% Trypsin / EDTA, neutralisieren Trypsin mit Soja-Trypsin-Inhibitor (250 mg / L in 1x phosphate buffered saline), Spin-Down, resuspendieren ein Zellpellet in 4,17 x10 6 Zellen / ml in der Haut zu rekonstruieren Medium I. </li><li> Trypsinize menschlichen Melanozyten oder Melanomzellen aus Kulturflaschen mit 0,05% Trypsin / EDTA, neutralisieren Trypsin mit Soja-Trypsin-Inhibitor, Spin-Down, resuspendieren ein Zellpellet bei 0,83 x10 6 Zellen / ml in der Haut zu rekonstruieren Medium I. </li><li> Entfernen Spülmedium von innen und außen jedes Einsatzes. </li><li> Add Haut zu rekonstruieren Medium I (1,5 ml nach innen und 10 mL auf der Außenseite jedes insert). </li><li> Nehmen Sie 600 ul Zellsuspension von Keratinozyten und 600 ul Zellsuspension von Melanozyten oder Melanomzellen, gut mischen. Geben Sie 200 ul Zellsuspension gemischt Tropfen für Tropfen an der Innenseite jedes Einsatzes. Für die dermale Stammzellen zu rekonstruieren, nutzen 100 ul der Keratinozyten-Suspension nur. Inkubieren für 2 Tage bei 37 ° C. </li><li> Absaugen der Haut zu rekonstruieren Medium Isowohl aus dem Inneren und dem Äußeren eines jeden einzufügen. Add Haut zu rekonstruieren Medium II (2 mL nach innen und 10 mL nach außen). Inkubieren für weitere 2 Tage bei 37 ° C. </li><li> Absaugen der Haut zu rekonstruieren Medium II von innen und außen jedes Einsatzes, fügen Sie 7,5 ml Haut zu rekonstruieren Medium III, um nur die Außenseite. Ab diesem Zeitpunkt rekonstruiert die Oberfläche beginnt zu der Luft ausgesetzt. Ändern Medium III jeden zweiten Tag bis zum Tag 18. </li><li> Ernte Haut an Tag 18 zu rekonstruieren: <ol><li> Saugen Sie Medien aus dem Inneren und dem Äußeren der Einsätze. </li><li> Entfernen Einsätze aus Fach mit einer Pinzette. </li><li> Schneiden Sie die zu rekonstruieren (einschließlich der Polycarbonat-Filter) durch Verfolgung eines Kreises nahe an den Rand mit einem Skalpell. </li><li> Schneiden Sie die Rekonstruktion und den Filter in der Hälfte auf eine harte Oberfläche. </li></ol></li><li> Für Paraffinschnitte: Ort der Hälfte der in einem histologischen Kassette zwischen 2 schwarz TBS Biopsie Papiere zu rekonstruieren und genießen das ganze Kassette in 10% Formalin für mehr als 4 Stunden. Dann legen Sie die Kassette in 70% Ethanol und speichern Sie sie bei 4 ° C, bis Sie bereit sind, die für Paraffineinbettung rekonstruieren zu verarbeiten. </li><li> Für Gefrierschnitte: <ol><li> Legen Sie die andere Hälfte zu rekonstruieren in 50% Saccharose bei 4 ° C für 1-2 Stunden, dann ändern Sie die Saccharose zu 2M und speichern Sie sie bei 4 ° C für weitere 1-2 Stunden. </li><li> Dispense optimale Schnittqualität Temperatur dem Gefrierpunkt Medien (OCT) in eine Einweg-Bodenform, so dass es etwa 50% des Bootes füllt. Vermeiden Sie Luftblasen im Oktober </li><li> Besorgen Sie sich die Kante der mit einer Pinzette zu rekonstruieren und entfernen Sie die aus der Saccharose zu rekonstruieren. Legen Sie sie auf Kimwipes bis Kimwipes der Saccharose zu absorbieren. </li><li> Übertragen Sie die in der Basisform auf der OCT zu rekonstruieren, mit einer Pinzette und einem Spatel. Decken Sie die Oberseite des mit mehr Okt rekonstruieren, bis die Basisform vollständig gefüllt ist. Achten Sie darauf, keine Luftblasen in den ÜLG, die machen das Schneiden schwieriger wird. </li><li> Stellen Sie die Basisstation Form gleichmäßig auf zerstoßenem Trockeneis, und ermöglichen den ÜLG vollständig einfrieren. </li><li> Wickeln Sie das Basis-Werkzeug in Alufolie und speichern Sie es bei -70 ° C bis Sie bereit sind, es mit einem Kryostaten geschnitten werden. </li></ol></li><li> Graft eine Haut einer Maus zu rekonstruieren: <ol><li> Bereiten Sie eine 50-ml-Falcon-Röhrchen mit 5 ml DMEM (zum Einfrieren und Auftauen der Haut von Mäusen). </li><li> Verwenden Sie einen weiblichen SCID haarlosen Maus outbred rund 6 Wochen. </li><li> Die Maus ist mit Isofluran (EZ Anästhesie-System): initial Anästhesie ist in der Induktion Kammer mit 4% Isofluran (vor Maus, um die chirurgische Bett bewegt wird) und zu pflegen Narkose durch eine nosecone Verschnaufpause während des Eingriffs durchgeführt (Isofluran: 1.5-2% ). Hitze Unterstützung durch ein Heizkissen auf Unterkühlung und sterile ophthalmologische Gleitmittel aufgetragen zu verhindern Augenverletzung während der Narkose zu verhindern. </li><li> Setzen Sie 600 mL Wasser in ein Becherglas und lassen Sie auf einer heißen Platte, um die Wassertemperatur zwischen 40 halten - 60 ° C. </li><li> Reinigen Sie die Haut von Mäusen mit Verbindung Benzoin-Tinktur und Alkohol prep Tupfer. </li><li> Mark eine Linie auf der Oberseite der Maus wieder auf die gleiche Position zum Nähen später zu halten. </li><li> Schneiden Sie einen runden Wundbett ca. 1,2 cm im Durchmesser auf der Maus den oberen Rücken mit Iris Schere und Pinzette. Bedecken Sie die Wunde Bett mit steriler Gaze Schwämme. Legen Sie die runde Haut von Mäusen in 5 ml DMEM, dann in flüssigem Stickstoff zu verlassen, bis es gefroren völlig. Defrost das Rohr in heißem Wasser auf einer heißen Platte, bis völlig aufgetaut. Wiederholen Sie die 3-fache. </li><li> Lösen Sie die Haut vor dem Transwell mit Skalpell zu rekonstruieren und entfernen Sie die Membran sehr vorsichtig, übertragen Sie die Haut zu rekonstruieren (Epidermis nach oben) auf der Oberseite des Wundbett. </li><li> Platzieren Sie die Maus Haut (Epidermis nach oben) auf der Haut zu rekonstruieren. </li><li> Sprechen Sie die erste Naht auf die Markierung zuvor angegeben, die auf dem Boden, dann noch zwei weitere Nähte an den Seiten, um die Haut von Mäusen zu beheben. </li><li> Reinigen Sie die Haut von Mäusen nach der Transplantation. Entfernen nosecone und halten Sie die Maustaste auf dem Heizkissen bis wach und gehfähig. </li><li> Legen Sie die Maus in einen neuen Käfig. </li><li> Postoperative Analgesie: Meloxicam (1 mg / kg) durch subkutane Injektion sofort nach der Operation, 24 Stunden und 48 Stunden nach der Operation. </li></ol></li></ol> 2. Repräsentative Ergebnisse: Haut rekonstruiert mit normalen Melanozyten und dermalen Stammzellen Die Haut rekonstruiert werden in einem speziellen 6-well Schale mit Einsätzen kultiviert. Die dermale Kompartiment ist in DMEM mit 10% FBS für den ersten vier Tagen (Abb. 1A) kultiviert. Die Haut rekonstruieren Medium I wird verwendet, wenn Keratinozyten mit Melanozyten oder Melanomzellen (Abb. 1B) ausgesät werden. Die Epidermis ist die Luft am Tag 9 ausgesetzt und dies ermöglicht Keratinozyten zu unterscheiden (Abb. 1C). Am Tag 18, rekonstruiert die Epidermis der Haut ist der geschichtete Keratinozyten Schichten. Die undifferenzierten basalen Schicht und nacheinander differenzierten Schichten sind vertikal orientiert (Abb. 1D). FleckIng. dem Abschnitt rekonstruiert mit den melanozytären Marker S100 zeigt, dass Melanozyten in der basalen Schicht der Epidermis und die Kommunikation mit mehreren Keratinozyten durch Dendriten-Erweiterungen (Abb. 1E) ausgerichtet sind. Die dermale Kompartiment enthält Fibroblasten in einer Kollagen-Typ-I-Matrix eingebettet. Hinterlegt Kollagen IV zeigt die Basalmembran, die die Epidermis trennt sich von der Dermis (Abb. 1F). Wenn die Haut Stammzellen (beschriftet mit GFP lentiviralen Vektor) mit Fibroblasten in einer Kollagen I-Matrix eingebettet sind, sie auf die Epidermis migrieren und differenzieren sich in Melanozyten (1), (Abb. 2). Mehrere Schichten von Keratinozyten der Epidermis entwickelt. Haut rekonstruiert der Melanom-Tumoren Klinisch Studien zeigen, dass Melanome Fortschritte stufenweise: gemeinsame erworbenen Nävi, dysplastische Nävi, RGP (radial Wachstumsphase) Melanome, VGP (vertikale Wachstumsphase) Melanome und metastasierten Melanomen (7). Verschiedene Stadien der Melanom-Zelllinien sind morphologisch ähnlich zueinander in 2-D-Kultur (Abb. 3A-D), aber wenn sie in der Haut rekonstruiert eingebaut sind, spiegelt das Verhalten der Zellen ihre in vivo Eigenschaften. Die Lage und das Wachstum von normalen Melanozyten sind fest in der Haut rekonstruiert (Abb. 3E) gesteuert. RGP primären Melanome WM35 vermehren überwiegend in der Epidermis (Abb. 3F), während VGP Melanome WM793 invasiv wachsen in die Dermis (Abb. 3G). Metastasierten Melanomen 1205Lu aggressiv tiefen Invasion in die Dermis (Abb. 3H). <img alt="Abbildung 1" src="/files/ftp_upload/2937/2937fig1.jpg" /> Abbildung 1. Haut rekonstruiert mit normalen Melanozyten. Die Bruttomarge des Hautbildes rekonstruiert wird in AC dargestellt. A. Fibroblasten mit Kollagen vermischt werden in DMEM mit 10% FBS und Form dermale Fach gewachsen. B. Keratinozyten und Melanozyten sind oben auf der Dermis ausgesät und wachsen in der Haut zu rekonstruieren Medium. C. Die Epidermis ist die Luft am Tag 9 ausgesetzt. D. H &amp; E-gefärbten Haut zu rekonstruieren präsentiert die Epidermis umfasst vertikal orientierten basalen Schicht und nacheinander differenziert geschichtet Zellschichten. Die Dermis enthält Fibroblasten in einer Kollagen-Typ-I-Matrix eingebettet. E. S100-positive Melanozyten (schwarze Pfeile) sind an der Basalmembran und die Kommunikation mit mehreren Keratinozyten ausgerichtet. F. Collagen IV-Färbung zeigt die Basalmembran, die die Epidermis trennt sich von der Dermis. Alle Färbungen in DF wurden auf Formalin-fixierten, in Paraffin eingebettete Schnitte durchgeführt. <img alt="Abbildung 2" src="/files/ftp_upload/2937/2937fig2.jpg" /> Abbildung 2. Dermal Stammzellen in der Haut rekonstruiert migrieren, um die Epidermis und differenzieren sich in Melanozyten. Am Tag 5 nach der Aussaat Keratinozyten, einzelne GFP-positive Zellen (grün) wandern aus Sphären zu beginnen. Die Epidermis ist noch aus einer einzigen Schicht besteht. Am Tag 8, erreichen ein paar Zellen der Epidermis-Dermis-Schnittstelle. Am Tag 10, GFP-positiven Zellen dicht an der Basalmembran Position ausgerichtet. Die migrierten GFP-positive Zellen in der Epidermis zum Ausdruck melanozytären Marker HMB45 (rot, dargestellt durch weiße Pfeile). Zellkerne sind mit DAPI (blau) gefärbt. Die Epidermis ist als mehrere Schichten entwickelt. Die Basalmembran ist mit weißen gepunkteten Linien angedeutet. <img alt="Abbildung 3" src="/files/ftp_upload/2937/2937fig3.jpg" /> Abbildung 3. Haut rekonstruiert der verschiedenen Stadien des Melanoms: AD. Normale Melanozyten und Melanomzellen in 2D Kulturen aufgewachsen. A. Melanozyten aus Vorhaut. B. RGP WM35-Zellen. C. VGP WM793-Zellen. D. metastasierendem Melanom 1205Lu Zellen. E. Normale Melanozyten sind an der Basalmembran befindet. F. RGP Melanom WM35 Zellen wachsen als Zellhaufen in der Epidermis. G. VGP Melanom WM793 Zellen eindringen in die Dermis durch Basalmembran. H. metastasierendem Melanom 1205Lu Zellen aggressiv in in Dermis tief. Fehlerbehebung <table border="1"><tbody><tr><td> Problem </td><td> Fehlerbehebung </td></tr><tr><td> Collagen Gemisch nicht erstarren </td><td> Collagen Mischung Farbe sollte Stroh-gelb bis pink, sonst pH falsch und Kollagen kann nicht gel. Wenn die Farbe ist leuchtend gelb, sollte mehr Natriumbicarbonat tropfenweise hinzugefügt werden. </td></tr><tr><td> Collagen vorzeitig fällt in der mixuture </td><td> Halten Sie alle Komponenten auf Eis, bis die Kollagen-Gemisch auf den Einsatz platziert ist </td></tr><tr><td> Vertraglich Kollagen ist nicht einmal (eine Seite ist dicker als die andere Seite) </td><td> Kalibrieren Sie das Regal mit Inkubator </td></tr><tr><td> Die Epidermis ist mit weniger als drei Keratinocytenschichten gebildet. </td><td> Verwenden Sie undifferenzierten Keratinozyten bei niedrigeren Passagen </td></tr></tbody></table>

<ol>
	<li>Sun, T., Jackson, S., Haycock, J. W., MacNeil, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Culture+of+skin+cells+in+3D+rather+than+2D+improves+their+ability+to+survive+exposure+to+cytotoxic+agents.">Culture of skin cells in 3D rather than 2D improves their ability to survive exposure to cytotoxic agents.</a> J Biotechnol. 122, 372-381 (2006).</li><li>Smalley, K. S., Lioni, M., Herlyn, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Life+isn't+flat:+taking+cancer+biology+to+the+next+dimension.">Life isn't flat: taking cancer biology to the next dimension.</a> In Vitro Cell Dev Biol Anim. 42, 242-247 (2006).</li><li>Sun, T., Norton, D., McKean, R. J., Haycock, J. W., Ryan, A. J., MacNeil, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+3D+cell+culture+system+for+investigating+cell+interactions+with+electrospun+fibers.">Development of a 3D cell culture system for investigating cell interactions with electrospun fibers.</a> Biotechnol Bioeng. 97, 1318-1328 (2007).</li><li>Kremer, M., Lang, E., Berger, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organotypical+engineering+of+differentiated+composite-skin+equivalents+of+human+keratinocytes+in+a+collagen-GAG+matrix+(INTEGRA+Artificial+Skin)+in+a+perfusion+culture+system.">Organotypical engineering of differentiated composite-skin equivalents of human keratinocytes in a collagen-GAG matrix (INTEGRA Artificial Skin) in a perfusion culture system.</a> Langenbecks Arch Surg. 386, 357-363 (2001).</li><li>Esc&#225;mez, M. J., Garc&#237;, M., Larcher, F., Meana, A., Mu&#241;oz, E., Jorcano, J. L., Del R&#237;o, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+in+vivo+model+of+wound+healing+in+genetically+modified+skin-humanized+mice.">An in vivo model of wound healing in genetically modified skin-humanized mice.</a> J Invest Dermatol. 123, 1182-1191 (2004).</li><li>Li, L., Fukunaga-Kalabis, M., Yu, H., Xu, X., Kong, J., Lee, J. T., Herlyn, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+dermal+stem+cells+differentiate+into+functional+epidermal+melanocytes.">Human dermal stem cells differentiate into functional epidermal melanocytes.</a> J Cell Sci. 123, 853-860 (2010).</li><li>Meier, F., Nesbit, M., Hsu, M. Y., Martin, B., Van Belle, P., Elder, D. E., Schaumburg-Lever, G., Garbe, C., Walz, T. M., Donatien, P., Crombleholme, T. M., Herlyn, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+melanoma+progression+in+skin+reconstructs:+biological+significance+of+bFGF.">Human melanoma progression in skin reconstructs: biological significance of bFGF.</a> Am J Pathol. 156, 193-200 (2000).</li><li>Yu, H., McDaid, R., Lee, J., Li, L., Kumar, S. M., Elder, D. E., Van Belle, P., Gimotty, P., Guerra, M., Hammond, R., Nathanson, K. L., Dalla Palma, M., Herlyn, M., Xu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+BRAF+mutation+and+p53+inactivation+during+transformation+of+a+subpopulation+of+primary+human+melanocytes.">The role of BRAF mutation and p53 inactivation during transformation of a subpopulation of primary human melanocytes.</a> Am J Pathol. 174, 2367-2377 (2009).</li><li>Lee, J. T., Li, L., Brafford, P. A., van den Eijnden, M., Halloran, M. B., Sproesser, K., Haass, N. K., Smalley, K. S., Tsai, J., Bollag, G., Herlyn, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PLX4032,+a+potent+inhibitor+of+the+B-Raf+V600E+oncogene,+selectively+inhibits+V600E-positive+melanomas.">PLX4032, a potent inhibitor of the B-Raf V600E oncogene, selectively inhibits V600E-positive melanomas.</a> Pigment Cell Melanoma Res. 23, 820-827 (2010).</li><li>Tsai, J., Lee, J. T., Wang, W., Zhang, J., Cho, H., Mamo, S., Bremer, R., Gillette, S., Kong, J., Haass, N. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Discovery+of+a+selective+inhibitor+of+oncogenic+B-Raf+kinase+with+potent+antimelanoma+activity.">Discovery of a selective inhibitor of oncogenic B-Raf kinase with potent antimelanoma activity.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 105, 3041-3046 (2008).</li></ol>

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Wir haben beschrieben, Erzeugung von 3D-Haut rekonstruiert mit normalen humanen Melanozyten, dermalen Stammzellen und Melanomzellen. Wenn in Monolayer-Kultur gewachsen, präsentieren melanozytären Zellen eine ähnliche Morphologie (abgeflacht, Spindel oder mehr dendritische-förmig) unabhängig von ihrer Herkunft von klinischen Stadium. Im Gegensatz dazu rekonstruiert 3D Haut rekapitulieren stage-spezifischen Eigenschaften von Melanomzellen. Normale menschliche Melanozyten an der Basalmembranen zwischen den epidermalen und dermalen Schichten als einzelne Zellen befinden. RGP primären Melanomzellen wachsen als kleine Cluster entlang der Basalmembran, während mehr aggressive VGP Melanomzellen als große Cluster Durchbrechen der Basalmembran in die Dermis zu wachsen. Metastasiertem Melanom-Zellen in allen Richtungen wachsen und dringen tief in die Dermis als einzelne Zellen oder Cluster. Quantitative Analysen können bei diesem Modell durch die Messung der Tiefe der Invasion und dem Ausmaß der Verbreitung durchgeführt werden. Zusätzlich zu Charakterisierung von normalen und malignen melanozytären Zellen unter Verwendung des Musters können wir direkt induzieren die Differenzierung der Haut Stammzellen zu reifen Melanozyten, die Heimat der basalen Schicht der Epidermis und bona fide Kommunikation mit Keratinozyten zu etablieren durch Hochregulation von E-Cadherin ( 6). Mit viralen Vektoren, sind wir in der Lage, entweder aktivieren oder inaktivieren Genfunktionen für ein besseres Verständnis der Dynamik und funktionelle Bedeutung von Genen von jedem Zelltyp in der Haut exprimiert rekonstruiert, die ein effizientes Modell, um nicht nur Transformation Mechanismen der Melanozyten-Studie zu werden verspricht , aber auch Fortschreiten des Melanoms (8). Langfristige Beobachtung der Zellphänotypen geworden durch Pfropfen von Haut rekonstruiert, um immundefizienten Tieren möglich. Eine solche menschliche Haut-Maus-Chimäre ist ein hervorragender Forschungs-Tool, um melanomagenesis und Melanom Metastasen zu untersuchen. Haut rekonstruiert kann auch eine nützliche Plattform für Drogen-Bewertung. Viele Medikamente, die Krebszellen in 2D Kulturbedingungen zu beseitigen haben oft wenig Wirkung in experimentellen und klinischen Anwendungen. Wie in gesehen das in vivo Tumoren sind Melanomzellen in 3D-Kulturen häufig resistent gegen die Medikamente, die Zellen in 2D Kulturen zu reagieren, was darauf hindeutet, dass die Mikroumgebung Signalwegen moduliert in Melanom. Für eine erfolgreiche Wirkstoffentwicklung, rekonstruieren die 3D-Hautmodell ist ein ideales Werkzeug, um die präklinische Wirkungen von Verbindungen in vivo (9,10) vorherzusagen. Zusammenfassend rekonstruieren Hautmodelle die Kluft zwischen in vitro und in vivo Studien. Sie werden zu einem besseren Verständnis, welche Gene in Transformation und wie Stammzellen beteiligt sind, führen dazu beitragen, dass die Transformation.

<table border="1"><tbody><tr><th> Name des Reagenzes </th><th> Firma </th><th> Katalog-Nummer </th></tr><tr><td> 10x EMEM </td><td> Bio Whittaker </td><td> 12-684F </td></tr><tr><td> L-Glutamin </td><td> Gibco </td><td> 25030-081 </td></tr><tr><td> Fetal Bovine Serum </td><td> Hyclone </td><td> SH-30.071,02 </td></tr><tr><td> Rindersehne Säure extrahierten, Collagen </td><td> Organogenesis </td><td> 200/50 </td></tr><tr><td> Tissue Culture 6-well Trays mit Inserts </td><td> Organogenesis </td><td> 9285 </td></tr><tr><td> Keratinocyte serumfreien Medium </td><td> Gibco </td><td> 17005042 </td></tr><tr><td> Dialysiertem fetalen Kälberserum </td><td> Hyclone </td><td> SH-30.079,03 </td></tr><tr><td> rekombinanten humanen Stammzellen Factor </td><td> Fitzgerald Industries </td><td> RDI-307-255x </td></tr><tr><td> Grundlegende FGF </td><td> Fitzgerald Industries </td><td> 30R-AF015 </td></tr><tr><td> Endothelin-3, menschliche </td><td> American Peptide Co. </td><td> 88-5-10 </td></tr><tr><td> Kalziumchlorid </td><td> Sigma </td><td> C-7902 </td></tr><tr><td> DMEM </td><td> JRH Biowissenschaften </td><td> 56430-10L </td></tr><tr><td> F12 (HAM) </td><td> Gibco </td><td> 11765-54 </td></tr><tr><td> Hydrocortison </td><td> Sigma </td><td> H-0888 </td></tr><tr><td> Insulin, Transferrin, Ethanolamin, Selenium (ITES) </td><td> BioWhittaker </td><td> 17839Z </td></tr><tr><td> O-Phosphorylethanolamine </td><td> Sigma </td><td> P0503 </td></tr><tr><td> Adenin </td><td> Sigma </td><td> A9795 </td></tr><tr><td> Progesteron </td><td> Sigma </td><td> P-8783 </td></tr><tr><td> Trijodthyronin </td><td> Sigma </td><td> T-5516 </td></tr><tr><td> Newborn Kälberserum </td><td> Hyclone </td><td> SH3011802 </td></tr><tr><td> 10% Puffer Formalin </td><td> Surgipath </td><td> 00600 </td></tr><tr><td> Optimale Schnittqualität Temperatur dem Gefrierpunkt Medien (OCT) </td><td> Sakura </td><td> 4583 </td></tr><tr><td> Multi-Kassetten </td><td> Surgipath </td><td> 02293-BX </td></tr><tr><td> TBS Biopsie Papiere </td><td> Triangle Biomedical Sciences </td><td> BP-B </td></tr><tr><td> TBS Biopsie Papiere </td><td> Triangle Biomedical Sciences </td><td> BP-B </td></tr><tr><td> Einweg Bodenformen </td><td> Fischer </td><td> 15 bis 182-501C </td></tr><tr><td> Compound Benzoin-Tinktur </td><td> Professionelle Disposables, Inc, </td><td> S42450 </td></tr><tr><td> Alcohol Prep Swabs </td><td> CVS-Apotheke </td><td></td></tr><tr><td> Silk schwarz geflochten 5-0 </td><td> Ethicon </td><td> 682G </td></tr><tr><td> Gaze-Schwamm (steril) </td><td> CVS-Apotheke </td><td></td></tr><tr><td> Zange </td><td> Roboz </td><td> RS5070 </td></tr><tr><td> Iris Schere </td><td> Roboz </td><td> RS5913 </td></tr><tr><td> Chirurgische Klingen </td><td> Feder </td><td> 2976 </td></tr><tr><td> EZ Anästhesie </td><td> Euthanex Corp </td><td></td></tr><tr><td> SCID haarlosen Maus outbred </td><td> Charles River </td><td></td></tr></tbody></table>

the three-dimensional human skin reconstruct model: a tool to study normal  skin and melanoma progression

Die meisten in-vitro-Studien in der experimentellen Biologie der Haut haben in 2-dimensionale (2D) Monokulturen getan worden, während mehrenden Anzeichen darauf hin, dass Zellen sich anders verhalten, wenn sie innerhalb einer 3D-extra-zelluläre Matrix angebaut werden und auch die Interaktion mit anderen Zellen (1-5) . Mausmodelle wurden weitgehend genutzt werden, um Gewebemorphogenese in-vivo-Studie. Allerdings Maus und der menschlichen Haut haben signifikante Unterschiede in der zellulären Architektur und Physiologie, die es erschweren, Maus-Studien auf den Menschen extrapolieren lässt. Da Melanozyten in der Haut von Mäusen vor allem in den Haarfollikeln lokalisiert sind, haben sie unterschiedliche biologische Eigenschaften von denen des Menschen, die in erster Linie an der basalen Schicht der Epidermis zu finden. Die jüngste Entwicklung von 3D-Modellen menschlicher Haut zu rekonstruieren ist das Feld, um Zell-Matrix-und Zell-Zell-Interaktionen zwischen verschiedenen Zelltypen untersuchen aktiviert. Die rekonstruiert bestehen aus einem &quot;Lederhaut&quot; mit Fibroblasten in einer Kollagen I-Matrix, eine &quot;Epidermis&quot;, die aus geschichteten, differenzierten Keratinozyten und eine funktionelle Basalmembran, die Epidermis trennt sich von Dermis umfasst eingebettet ist. Collagen stellt Gerüste, Nährstoffzufuhr und das Potenzial für Zell-Zell-Interaktion. Die 3D-Modelle mit Haut melanozytären Zellen rekapitulieren natürlichen Eigenschaften von Melanozyten-Homöostase und Melanom Progression in der menschlichen Haut. Wie in vivo, sind Melanozyten in rekonstruierter Haut an der Basalmembran mit basalen Schicht Keratinozyten durchsetzt lokalisiert. Melanom-Zellen weisen die gleichen Merkmale, die die ursprüngliche Tumorstadium (RGP, VGP-und metastasierendem Melanom-Zellen) in vivo. Vor kurzem haben dermale Stammzellen im menschlichen Dermis (6) identifiziert worden. Diese multi-potenten Stammzellen der Epidermis migrieren und differenzieren zu Melanozyten.

Watch this Scientific Journal Video about The Three-Dimensional Human Skin Reconstruct Model: a Tool to Study Normal  Skin and Melanoma Progression at JoVE.com

The Three-Dimensional Human Skin Reconstruct Model: a Tool to Study Normal  Skin and Melanoma Progression

In diesem Bericht beschreiben wir die dreidimensionale Rekonstruktion der Haut Modell, das die menschliche Haut imitiert in der Architektur und Komposition. Melanozyten Physiologie, Melanom Progression und das Schicksal der dermalen Stammzellen untersucht worden mit der Haut zu rekonstruieren Modell. Das Modell ist auch nützlich als Werkzeug für die präklinische Arzneimittel Beurteilung.

Die dreidimensionalen humanen Haut Rekonstruieren Modell: ein Tool für normale Haut und Melanom Progression Study

Most in vitro studies in experimental skin biology have been done in 2-dimensional (2D) monocultures, while accumulating evidence suggests that cells ...

the-three-dimensional-human-skin-reconstruct-model-tool-to-study

Research

JoVE Journal

Bioengineering

49.2K Aufrufe.  The Wistar Institute. In diesem Bericht beschreiben wir die dreidimensionale Rekonstruktion der Haut Modell, das die menschliche Haut imitiert in der Architektur und Komposition. Melanozyten Physiologie, Melanom Progression und das Schicksal der dermalen Stammzellen untersucht worden mit der Haut zu rekonstruieren Modell. Das Modell ist auch nützlich als Werkzeug für die präklinische Arzneimittel Beurteilung.