Method Article
L'implantation intracrânienne d'GL261 cellules en souris C57BL / 6 produit gliomes malins qui récapitulent plusieurs des caractéristiques de glioblastome humain. Nous avons utilisé des cellules exprimant de façon stable GL261 luciférase pour nous permettre d'utiliser In vivo Imagerie pour suivre la progression tumorale. La chirurgie et la 3D In vivo Imagerie sont démontrés.
La souris gliome 261 (GL261) est reconnu comme un système modèle in vivo qui récapitule plusieurs des caractéristiques du glioblastome humain (GBM). La lignée cellulaire a été initialement provoquée par l'injection intracrânienne de 3-méthyl-cholantrene dans un C57BL / 6 souche de souris syngéniques 1; donc immunologiquement compétentes souris C57BL / 6 peut être utilisé. Bien que nous utilisions GL261, le protocole suivant peut être utilisé pour l'implantation et le suivi de tous les modèles tumoraux de souris intracrânienne. GL261 cellules ont été conçues pour exprimer de façon stable la luciférase de luciole (GL261-Luc). Nous avons également créé le plus lumineux de ligne GL261-luc2 cellule par transfection stable du gène exprimé luc2 du promoteur CMV. Souris C57BL/6-cBrd/cBrd/Cr (variante albinos de C57BL / 6) de l'Institut national du cancer, Frederick, MD ont été utilisés pour éliminer le atténuation de la lumière causée par la peau noire et la fourrure. Avec l'utilisation de C57BL albinos / 6 souris; l'imagerie in vivo en utilisant le spectre IVIS in vivo imle vieillissement du système est possible à partir du jour de l'implantation (Caliper Life Sciences, Hopkinton, MA). Le GL261-Luc et GL261-luc2 lignées cellulaires ont montré le même comportement in vivo que le GL261 parentale cellules. Certaines des caractéristiques histologiques partagé présent dans GBM humain et ce modèle de souris comprennent: nécrose tumorale, pseudopalisades, néovascularisation, une invasion, une hypercellularité et l'inflammation 1.
Avant l'implantation d'animaux ont été anesthésiés par une injection intrapéritonéale de kétamine (50 mg / kg), la xylazine (5 mg / kg) et la buprénorphine (0,05 mg / kg), placé dans un appareil de stéréotaxie et une incision a été faite avec un bistouri au cours de la ligne médiane du crâne. Un burrhole postérieure a été faite à l'0.1mm 2.3mm bregma et à droite de la ligne médiane. Une aiguille est insérée à une profondeur de 0,4 mm 3mm et retiré à une profondeur de 2,6 mm. Deux ul du GL261-Luc ou GL261-luc2 cellules (10 7 cellules / ml) ont été perfusés au cours de 3 minutes. Le burrhole a été ferméavec bonewax et l'incision a été suturée.
Après l'implantation stéréotaxique les cellules bioluminescentes sont détectables à partir du jour de l'implantation et la tumeur peut être analysée en utilisant la fonction image 3D de reconstruction de l'instrument Spectrum IVIS. Les animaux reçoivent une injection sous-cutanée de 150μg luciférine / kg de poids corporel 20 min avant l'imagerie. Charge tumorale est quantifiée en utilisant la bioluminescence tumorale moyenne au cours du temps. Souris porteuses de tumeurs ont été observés quotidiennement pour évaluer la morbidité et ont été euthanasiés lorsque un ou plusieurs des symptômes suivants sont présents: la léthargie, incapacité à déambuler, une posture voûtée, non marié, l'anorexie entraîne une perte> 10% du poids. Les tumeurs ont été évident dans tous les animaux présents sur l'autopsie.
1. Culture Cellulaire
2. Configuration chirurgie 2
3. Implantation intracrânienne 2
4. In vivo 3
5. Imagerie 3D 3
6. Une des donnéesnalyse 3
7. Les résultats représentatifs:
L'implantation des cellules réussite est évidente lorsque les cellules implantées sont détectables en utilisant le spectre IVIS le jour de la chirurgie. Les deux GL261-Luc et GL261-luc2 cellules sont détectables, toutefois, le gène luc2 fournira un niveau supérieur de la bioluminescence [Figure 5]. Images prises peu après l'implantation peut avoir non spécifiques de signalisation sur les pattes de l'animal et le nez qui devrait être ignorée comme fond. Signal situé sur le site d'implantation est réelle et le signal va augmenter avec le temps [Figure 6]. La baisse de l'intensité du signal sur 6 jours est reproductible et très probablement due à la perte de la tumeur par certains de prendre des cellules implantées. Les mesures quantitatives de la charge tumorale sont reproductibles en ce sens qu'ils devraient augmenter régulièrement jusqu'en l'animal succombe finalement à la maladie. Toutefois, les courbes de croissance dépendra en grande partie sur l'état des cellules implantées, et ou inévitable var mineure RESPONSABILITÉ dans la procédure d'implantation. Notre laboratoire a élu à l'image des animaux implantés tous les trois jours.
Figure 1. Après la souris est correctement anesthésié, il est placé dans le cadre stéréotaxique. La tête de la souris est sécurisé en utilisant la pince la bouche.
Figure 2. Après la peau est ouverte les principaux sites anatomiques sont identifiés, y compris notamment le bregma, les sutures coronale et sagittale. Le burrhole est 2.3mm à droite de l'bregma par lentement tordre un calibre 16 de 1 ½ pouce avec l'aiguille une petite quantité de pression jusqu'à ce que le crâne est percé et le cerveau est exposé.
Figure 3. Une comparaison des cinétiques sous-cutanée (iles/ftp_upload/3403/3403fig3_1.jpg "alt =" Figure3.1 "/>) par rapport intrapéritonéale ( ) Luciférine injection a été effectuée pour démontrer l'utilité d'une injection sous-cutanée luciférine et d'identifier le moment optimal de l'image luciférine après l'administration. Trois minutes après la luciférine a été injecté la souris a été mis sous sédation, placé dans l'instrument Spectrum IVIS et imagé toutes les 3 minutes jusqu'à une heure et toutes les 6 minutes après que de générer une courbe cinétique de bioluminescence. Cela a démontré que la voie sous-cutanée de luciférine administration était supérieure à une injection intrapéritonéale dans nos mains, et que le moment optimal pour l'image de l'animal était d'environ 25 minutes suivant l'injection luciférine lors GL261-Luc cellules ont été utilisées.
Figure 4 vues. Multiples d'un Reconst 3-Dimensionalruction de l'implantation intracrânienne d'GL261-luc2 cellules co-enregistrées avec le squelette de la souris et le cerveau.
Figure 5. Compte Photon obtenus à partir de tumeurs résultant de Luc-GL261 GL261 vs cellules-cellules luc2. Les résultats sont une moyenne de 5 animaux.
Figure 6. Graphique des GL261-Luc croissance des cellules tumorales dans un albinos C57BL / 6 de la souris. La bioluminescence a été mesurée tous les 3 jours et tracés en photons in vivo comptent comparativement jours post-implantation. Les photographies montrent la bioluminescence à divers moments. La coloration est une indication de la bioluminescence (intensité d'un pixel) qui est relatif au nombre de cellules tumorales (barre de couleur est affichée à droite). Après que l'animal a succombé à la maladie du cerveau a été disséqué et la luciférine a été ajouté par voie topique pour obtenir l'IMAG ex vivoe le montre la figure en médaillon.
L'inoculum cellulaire est perfusée à une profondeur de 2,6 mm de la surface du cerveau après la création d'une poche de 0,4 mm. Pour assurer un placement correct et la profondeur de l'aiguille d'une radiographie peut être prise à l'aide d'un C-Arm ou autre dispositif de l'image aux rayons X s'intensifie, mais ceci est optionnel. Les complications de la chirurgie peuvent survenir si l'animal n'est pas correctement sous sédation, à quel point l'animal peut se déplacer pendant la perfusion de cellules. Cela peut provoquer une fuite de mélange de cellules ou des saignements de trajet de l'aiguille. Fuite des cellules provoque une croissance ectopique de cellules tumorales. Il est également important de ne pas percer le ventricule qui peut être fait si le burrhole est fait en dedans de la 2,3 mm décrite dans le protocole 4. Placement correct de la propagation de seringues et de cellules a été testé en infusant une souris avec deux colorants méthylène ul bleu et la dissection du tissu cérébral pour vérifier l'emplacement du colorant infusé.
Dans ce protocole, nous avons utilisé le spectre IVIS l'imagerie in vivo du système et tIl Living logiciel Image (v 4.0) conçu pour une utilisation avec cet instrument. (Caliper Life Sciences). Toute comparables dans le système d'imagerie in vivo et des outils d'analyse d'image peut être utilisée pour obtenir des résultats similaires. Ces systèmes fournissent certains avantages sur l'imagerie par résonance magnétique classique (IRM) pour suivre la croissance d'une tumeur intracrânienne expérimentale. Le plus évident est le coût relatif des deux instruments - machines animales IRM sont beaucoup plus chers et nécessitent généralement des services d'un technicien qualifié IRM. L'imagerie in vivo, comme ce qui était décrit ici peut être fait par l'utilisateur final. Les données quantitatives bioluminescence est, tandis que la quantification des données de l'IRM prend beaucoup de temps et quelque peu inexacte. Par ailleurs, les images IRM montrent un œdème et l'inflammation, en plus de cellules tumorales et il peut être difficile de séparer la tumeur de l'effet du traitement. Pour ces raisons, l'obtention de mesures précises de la tumeur en pleine croissance volumétrique peut être un défi. La bioluminescence nécessite de l'ATP, Donc que les cellules tumorales de vie contribuent à la taille de la tumeur de données. Malgré cela, il ya certains avantages à l'IRM si une machine est disponible. Les cellules n'ont pas à être marqué avec un marqueur bioluminescent être visualisés par IRM. La capacité à visualiser péri-tumoral oedème peut être un avantage pour certains protocoles expérimentaux. A force de ces deux technologies est que l'aide l'un n'empêche pas l'utilisation de l'autre, afin que les données peuvent être obtenus sur la croissance de la tumeur ainsi que la présence de zones péri-tumorale œdème et l'inflammation du même animal, lorsque les deux technologies sont disponibles pour le chercheur.
Accès gratuit à cet article est sponsorisé par Caliper Life Sciences.
Nous tenons à remercier le Dr Joshua B. Rubin pour le don généreux de plasmides pour le système de lentivirus ainsi que Mahil Rao pour suggestion utile à la préparation des cellules GL261-Luc.
Nous remercions les étudiants Soutien recherche sur les tumeurs cérébrales (SSBTR), Barrow Neurological La Fondation et la Fondation Wallace pour leur généreux soutien.
Expériences sur les animaux ont été effectuées en conformité avec les directives et les règlements énoncés par le soin des animaux et du Comité institutionnel utilisation de l'Hôpital St. Joseph et Medical Center.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Nom du réactif ou de la fourniture | Société | Numéro de catalogue | Commentaires |
GL261-luc2 Bioware Ultra | Caliper Life Sciences | GL261-luc2 | |
Eagle modifié par Dulbecco (DMEM) | Invitrogen | 10313039 | |
Généticine (G418) | Gibco (Invitrogen) | 11811-023 | |
Sérum de veau fœtal (SVF) | Invitrogen | 26140079 | |
Phosphate saline tamponnée (PBS) | Invitrogen | 70011044 | |
Souris C57BL/6-cBrd/cBrd/Cr | NCI-Frederick | ||
AKWA larmes onguent ophtalmique Lubrifiant | Akorn Inc | 17478-062-35 | |
Ketaset (chlorhydrate de kétamine) | Wyeth | 11570775 | |
Sedazine (chlorhydrate de xylazine) | Wyeth | 10031894 | |
Petit instrument stéréotaxique animaux | Kopf Instruments | 900 | |
UltraMicroPump par SYS-Micro4 Controller | Instruments de précision du monde | UMP3-1 | S'il n'est pas disponible, il est possible d'insuffler manuellement |
Seringue avec 10 ul de calibre 26 biseautés aiguille | Instruments de précision du monde | SGE010RNS | |
Adison forceps | Instruments de précision du monde | 500092 | |
Penfield Dissecteur | Codman | 65-1015 | |
16g 1 ½ Précision Glide aiguille | Beckton, Dickinson and Company (BD) | 305198 | |
Poignée lame chirurgicale | BD | 371030 | |
Taille 15 Lame | BD | 371315 | |
4-0 suture Vicryl | Ethicon | VCP496G | |
La cire d'os | Medline | DYNJBW25 | |
Bâtons Swab Povidine-iode | Medline | MD93901 | |
Sel de potassium D-luciférine | Caliper Life Sciences | 122796 | |
Forane (isoflurane) | Baxter | 1001936060 | |
OPMI Pentero Microscope | Carl Zeiss, Inc | Toute microscope chirurgical suffira | |
Xenogen IVIS spectre avec un système d'anesthésie option | Caliper Life Sciences |
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