A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
שני השלבים העור קרצינונוספגנזה נגרמת על ידי שני כימיקלים למריחה על הגוף. מוטגן 7, 12-diמתילבנץ [א] פחם) גורם מוטציות בתאים עוריות ויישום מתמשך של מקשה צמיחה כללית 12-O-טטרדקליאיל פורובול-13-אצטט מאיץ הפפילומה העור היווצרות.
סרטן היא אחת ממחלות האדם ההרסניות ביותר. מודלים של סרטן ניסיוני חשוב לקבל תובנה לתוך הגומלין המורכבים של סוגי תאים שונים וגנים בקידום התקדמות הגידול כדי לספק פלטפורמה לבדיקת יעילות של גישות טיפוליות שונות. אחד הדגמים הנפוצים ביותר בשימוש בסרטן דלקתיות הניסויים הוא DMBA-הסברתי שני בשלב העור קרצינופוגנזה מודל. היווצרות הגידול הוא המושרה במודל זה על ידי יישום מקומי של שני כימיקלים שונים, 7, 12-diמתילבנץ [a] פחם (DMBA) ו 12-O-טטרדאנואיל פורובול-13-אצטט (הסברתי), כי ביחד לגרום היווצרות הפפילומה בעור. כמו התוצאה העיקרית היא היווצרות הפפילומה בעור, המודל הוא אידיאלי, אמין, הדרך הניתן ליישום לטפל בשני הגידול (הישרדות ללא הגידול) ואת התקדמות הגידול (מספר וגודל של גידולים גלויים). ההשפעות של הטיפול DMBA-הסברתי מועברים באמצעות מנגנון דלקתי, מה שהופך את המודל הזה מתאים במיוחד ללמוד את התפקיד של מערכת החיסון במערך הגידול. עם זאת, מודל זה מוגבל לעור ומשטחים אחרים שבהם ניתן להחיל את הכימיקלים. פרוטוקול מפורט מסופק במאמר זה כדי להשתמש במודל בהצלחה.
סרטן הוא אחד הגורמים המובילים למוות בעולם. לכן, יש דרישה לפתח מודלים אמין של מחלות נסיוניות כדי להשיג הבנה טובה יותר של המחלה, כמו גם לחקור גישות טיפוליות פוטנציאליות. אחד הניסויים הנפוצים ביותר ב vivo מודלים לחקר התפתחות סרטן העור הוא המושרה כימית שני בשלב העור קרצינובגנזה דגם1,2. המודל מספק כלי לחקר ייזום הגידול, קידום, והתקדמות בנוסף אירועים ספציפיים כגון הסתננות התא החיסונית אנגיוגנזה.
כדי להשתמש במודל העור של שני השלבים, העור האחורי של עכברים מטופל עם שני כימיקלים שונים, כי ביחד לגרום להיווצרות הגידול. המודל הוא יזם עם מינון נמוך של המוטגן, DMBA, ואחריו חשיפה ממושכת למקדם הגידול, הסברתי3 (איור 1). Dmba מוטציה דנ א באופן אקראי על ידי יצירת הפונקציות הקווננטי עם ה-dna של תאים עוריות ותאי גזע העיקרי keratinocyte4,5,6,7. כמה מוטציות אקראיות אלה להתרחש במקום הפרוטו-אונאוגן, כגון Hras1 (מוטציות ב קראס ו Nras מזוהים גם) ואת ההמרה של פרוטו-אונגנים כדי אונגנים כוננים את היווצרות הגידול תחת גירויים נכונה. הסברתי, בתורו, הוא הגידול הנפוץ ביותר בשימוש בצמיחה-הסוכן לקדם. המטרה המולקולרית שלה היא קינאז חלבון (PKC)8. הסברתי גם מפעיל Wnt/β-catenin איתות כי הוא חיוני להיווצרות הגידול במודל9. חשיפה חוזרת וממושכת אל הסוכן לקדם מוביל איתות התא משופר, הגדלת הייצור של גורמי גדילה, תגובה דלקתית מקומית, אשר ברור בשל סינתזה מוגברת DNA וחדירת תאים דלקתיים בעור המטופל.
מתווכים דלקתיים מפתח במודל DMBA-הסברתי זוהו10. Interleukin-17a (IL-17a) ידוע להיות טווריגניים במיוחד במודל dmba-הסברתי11,12. היא פועלת בסינרגיה עם אינטרלוקין 6 (IL-6) ומשתתפת ב-מקרופאג ובגיוס נויטרופילים13,14. בנוסף, CD4+ T תאים נויטרופילים הוכחו להיות tuמוריגניים במודל dmba-הסברתי. לבסוף, מקרופאגים יכולים גם לקדם tuמוריגנזה במודל15,16,17.
במהלך שלב הקידום, התפשטות התא של התאים מוטציה הוא משופר והיפרפלזיה מתמשכת של האפידרמיס נשמר1. זה מוביל התפתחות הפפילומה בעור בתוך 10 – 20 שבועות, אחרי אשר הפפילומה להתחיל להמיר גידולים ממאירים, קרצינומה של תאים קשקשיים (SCCs)2. עם זאת, פחות מ 10% של התקדמות הפפילומה כדי ממאירות, למרות אחוז זה גם תלוי ברקע גנטי של עכברים2,18. במשך עשורים זה לא היה ידוע איזה סוג של תאים היו בתחילה מוטציה בגידולים המובילים ממאירות, אף על פי מחקרים מסוימים דיווחו בבירור תכונות נפרדות של גידולים ממאירים בהשוואה שפיר הפפילומה19,20. עם זאת, מחקרים שנעשו לאחרונה הגדילו מאוד את ההבנה שלנו על מקור המשובטים של היווצרות הגידול ב-DMBA-הסברתי מודל21. . בסדר, 22 23. זה הוכח כי הן מח עצם נגזר האפיתל תאים ותאי גזע שיער זקיק לתרום את היווצרות הגידול22. מחקרים ספציפיים השושלת שושלת היוחסין חשפה כי הפפילומה השיפיר הם של מקור חד שבטיים, אבל הם לגייס אוכלוסיות חדשות אפיתל החדש21,23. עם זאת, רק אחד של שיבוטים תא מתפקד כמנהל התקן עבור קרצינופוגנזה; הוא מכיל מוטציה של Hras23. ההתקדמות ליצירת קרצינומה קשורה. לסריקת שבטיים23
DMBA מסרטן יוזם היווצרות הפפילומה ו הסברתי מקדמת צמיחת הגידול. מכאן, את החניכה הגידול ניתן ללמוד בנפרד מן הקידום על ידי הפרעה בניסוי לפני תקופת הטיפול הסברתי. כמו התקדמות הגידול הוא למד שבועי הוא מציע הזדמנות גדולה לניתוח מפורט הגידול בגידולים במהלך המחקר. בגלל הגידולים מופקים על ידי כימיקלים חיצוניים, מוטציה אונגניים ב germline היא מיותרת. כך, לימוד ההשפעות של רקע גנטי (למשל, הסתרה/העברה לעומת סוג פראי) על tuמוריגנזה הוא פשוט2. בסכום, DMBA/הסברתי מודל סרטן העור היא גישה שימושי במיוחד עבור לימוד התפקיד של מערכת החיסון בהתקדמות הגידול, כמו גם להערכת ייזום הגידול וקידום צעדים עצמאית או באופן בלתי תלוי.
איור 1: DMBA-הסברתי-המושרה העור קרצינואוגנזה מודל המתאר. DMBA מסרטן הוא למריחה על הראש כדי לגרום למוטציות DNA בשלב החניכה של המודל. הצמיחה-קידום הסוכן הסברתי מנוהל 2x בשבוע כדי לשפר את התפשטות התא במהלך שלב הקידום, המוביל להתפתחות של הפפילומה בעור. בעלי חיים הם הקריבו לאחר תגובת הפפילומה מגיע לרמה, בדרך כלל בתוך שבועות 15 – 20, בהתאם לרקע הגנטי של העכברים. חלק קטן של הפפילומה יכול עוד להתפתח SCCs בתוך 20 – 50 שבועות. כדי ללמוד אירועים מוקדמים בטקס החניכה ובשלב הקידום המוקדם, ניתן לאסוף דגימות (למשל, זמן קצר לאחר הסברתי השני). צילום מייצג והמטאוקסילין וחתך אאוזין ויטראז ' של הפפילומה על העור C57BL/6 לאחר 19 שבועות של טיפול מוצגים. סרגל קנה מידה = 0.1 מ"מ. נא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
הפרוטוקול המתואר כאן אושר על ידי ועדת האתיקה של בעלי החיים הלאומית של פינלנד (פרוטוקול מספר Eסאווי/23659/2018).
1. ניסויים בבעלי חיים, ריאגנטים וציוד
2. העור הפפילומה האינדוקציה וקידום
3. הקרבת בעלי חיים ואוסף דוגמאות
4. סטטיסטיקות
התוצאה העיקרית היא ההישרדות (כלומר, הפפילומה החופשי) הזמן בין קבוצות הטיפול או הגנוטיפ. התוצאה המשנית היא מספר הפפילומה בשבוע בכל קבוצה (איור 2). התוצאות הצפויות הן הבדל משמעותי מבחינה סטטיסטית בזמן הפפילומה החופשי ובמספר הפפילומה בין קבוצות הניסוי (שתיים או יותר). מומלץ לס?...
DMBA-הסברתי-סרטן העור המושרה הוא אחד הדגמים הנפוצים ביותר של סרטן, כי הוא מאוד מאפשר ומספק מידע על התקדמות הגידול מפני חניכה ממאירות. מדידת תוצאת המפתח, היווצרות הפפילומה, היא בקלות ובאמינות כמותית. המודל מטפל הן בייזום הגידול (הישרדות ללא גידול) והתקדמות (מספרי גידול וגדלים) בו זמנית. המודל מ...
. למחברים אין מה לגלות
העבודה הזאת ממומנת על ידי האקדמיה של פינלנד (מענקים 25013080481 ו 25013142041 (I.J.), 286377 ו 295814 (שוטרים), 287907 (טי ג'יי), פדאימיקי וקרן סקארי Sohlberg (שוטרים, טי-ג'יי), הקרן הרפואית הפינית (ט), מחקר המדינה התחרותית מימון של התחום אחריות מומחה של אוניברסיטת טמפרה החולים (הענקת 9V049 ו 9V049 (מוסמך), 9V049 ו 9V049 (טי ג'יי), מימון מחקר המדינה תחרותי של שטח אחריות מומחה של מעבדות Fimlab (גרנט X51409 (I.J.)), Tays הקרן לתמיכה (I.J., הבסיס, טי-ג'יי), קרן שחפת טמפרה (I.J., בסיס, טי-ג'יי), קרן התרבות הפינית (M.V.), קרן פאולו (ט), אגודת הסרטן של פינלנד (בסיס), וקרן אמיל אלטונין (ט).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1000 ul RPT XL Graduated Filter Tip (Sterile), Refill | Starlab | S1182-1730-C | |
300 ul RTP Graduated Filter Tip (sterile), Refill | Starlab | S1180-9710-C | |
7,12-Dimethylbenz[a]anthracene (DMBA) | Sigma | D3254-100MG | Harmful if swallowed and may cause cancer. Store protected from light. |
Acetone | Sigma | 1000141011 | Evaporates rapidly and is inflammable. |
Attane vet 1000 mg/g | Piramal Critical Care Limited | Liquid isoflurane for inhalation | |
Battery-Operated Clipper Isis | Albert Kerlb GmbH | GT421 | For shaving the fur |
CONTRAfluran-Restgasfilter | ZeoSys GmbH | For anesthesia | |
Linex Nature N1030 Ruler 30 cm | Staples Business Advantage | 60383 | For measuring papillomas |
Medium CO2 Chamber 300 x 200 x 200mm - Red | VetTech Solutions Ltd | AN045AR | For sacrifice |
Mekasoft | Mekalasi | 23008 | Table cover |
Mice (Balb/c JRj) | Janvier labs | Other strains also possible | |
Mice (C57BL/6JRj) | Janvier labs | Other strains also possible | |
Panasonic Lumix DMC-FS5 Digital Camera | Panasonic | ||
Paraformaldehyde | Merck | 30525-89-4 | For histology samples |
Phorbol 12-myristate 13-acetate aka 12-Otetradecanoylphorbol-13-acetate (TPA) | Enzo | BML-PE160-0001 | |
Precision balance PLJ-C/PLJ-G | KERN & SOHN GmbH | PLJ 600-3CM | |
Pre-Set CO2 System-2 Chamber-S/S Housing | VetTech Solutions Ltd | AN044BX | For sacrifice |
RNAlater | Qiagen | 76104 | For nucleic acid samples |
Tacta pipette 100-1000 ul | Sartorius | LH-729070 | |
Tacta pipette 20-200 ul | Sartorius | LH-729060 | |
UNO Anaesthetic Key Filler | Scintica instrumentation inc. | For anesthesia | |
UNO Face Mask for Mouse | Scintica instrumentation inc. | For anesthesia | |
UNO FM2200 Flowmeter | Scintica instrumentation inc. | For anesthesia | |
UNO Gas Exhaust Unit | Scintica instrumentation inc. | For anesthesia | |
UNO Induction Box | Scintica instrumentation inc. | For anesthesia | |
UNO200VAP Vaporizer | Scintica instrumentation inc. | For anesthesia |
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