A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
* These authors contributed equally
כאן מוצגות שיטות כדי להבין השפעות אנטי סרטניות של לקטובצילוס ללא תאי supernatant (LCFS). קווי תאים סרטניים המעי הגס מראים מקרי מוות של תאים כאשר מטופלים עם LCFS בתרבויות תלת-ממד. תהליך יצירת כדוריות יכול להיות ממוטב בהתאם לפיגומים ושיטות הניתוח המוצגות שימושיות להערכת מסלולי האיתות המעורבים.
כתב יד זה מתאר פרוטוקול להערכת מקרי מוות של תאים סרטניים בפרואידים תלת ממדיים (תלת-ממדיים) של תאים סרטניים רב תאיים באמצעות מזונות-על מתרבית תאי התסיסה לקטובצילוס , הנחשבים לתרבויות פרוביוטיקה. השימוש בתרביות תלת-ממד לבדיקת תחליב-על נטול תאי לקטובצילוס (LCFS) הם אפשרות טובה יותר מבדיקה במונו-שכבתיים דו-ממדיים, במיוחד לאור העובדה שתסיסה של L. יכולה לייצר השפעות אנטי-סרטניות במעיים. L. תסיסה supernatant זוהה להחזיק השפעות אנטי-שגשוג מוגבר נגד מספר תאים סרטן המעי הגס (CRC) בתנאי תרבית 3D. מעניין, תופעות אלה היו קשורים מאוד למודל התרבות, הדגמת היכולת הבולטת של L. תסיסה לגרום למוות תאים סרטניים. כדוריות יציבות נוצרו מ- CRCs מגוונים (תאים סרטניים המעי הגס) באמצעות הפרוטוקול המוצג להלן. פרוטוקול זה של יצירת כדורי תלת-ממדי הוא חיסכון בזמן וחסכוני. מערכת זו פותחה כדי לחקור בקלות את ההשפעות נגד סרטן של LCFS בסוגים מרובים של כדורי CRC. כצפוי, כדורי CRC שטופלו ב- LCFS גרמו מאוד למוות תאי במהלך הניסוי וביעו סמנים מולקולריים ספציפיים אפופטוזיס כפי שניתחו על ידי qRT-PCR, סופג מערבי, וניתוח FACS. לכן, שיטה זו היא בעלת ערך לחקר הכדאיות של התאים והערכת היעילות של תרופות נגד סרטן.
פרוביוטיקה הם המיקרואורגניזמים היתרון ביותר במעיים שמשפר את ההומוסטזיס החיסוני ואת חילוף החומרים שלהאנרגיה המארחת 1. פרוביוטיקה מ לקטובצילוס וביפידובקטריום הם המתקדמים ביותר מסוגו שנמצאו במעי2,3. חקירות קודמות הראו כי לקטובצילוס יש השפעות מעכבות ואנטי-פרוliferative על מספר סוגי סרטן, כולל סרטן המעי הגס4. יתר על כן, פרוביוטיקה למנוע מחלות מעי דלקתיות, מחלת קרוהן, קוליטיס כיבית5,6. עם זאת, רוב המחקרים עם פרוביוטיקה בוצעו דו מימדי (2D) monolayers שגדלים על משטחים מוצקים.
מערכות תרבית מלאכותית חסרות תכונות סביבתיות, שאינן טבעיות לתאים סרטניים. כדי להתגבר על מגבלה זו, מערכות תרבות תלת מימדיות (3D) פותחו7,8. תאים סרטניים בתלת-ממד מראים שיפורים במונחים של מנגנונים ביולוגיים בסיסיים, כגון כדאיות תאים, התפשטות, מורפולוגיה, תקשורת תא-תאים, רגישות לתרופות, ורלוונטיות vivo9,10. יתר על כן, כדורי עשויים מסוגים רב תאיים של סרטן המעי הגס ותלויים באינטראקציות בין תאים לבין המטריצה החוץ תאית (ECM)11. המחקר הקודם שלנו דיווח כי פרוביוטיקה תאים ללא תאים supernatant (CFS) המיוצר באמצעות תסיסה לקטובצילוס הראה השפעות אנטי סרטניות על תרביות תלת-ממדיות של סרטן המעי הגס (CRC) תאים12. הצענו כי CFS היא אסטרטגיה חלופית מתאימה לבדיקת השפעות פרוביוטיות על כדורי תלת מימד12.
כאן, אנו מציגים גישה שיכולה להכיל סוגים רב תאיים של סרטן המעי הגס 3D לניתוח ההשפעות הטיפוליות של supernatant ללא תאים פרוביוטיים (CFS) על מספר מערכות חיקוי סרטן המעי הגס 3D. שיטה זו מספקת אמצעי לניתוח של השפעות פרוביוטיקה ואנטי סרטן הקשורות במבחנה.
1. תרביות תאים חיידקיים והכנת לבצילוס סופרנטנט ללא תאים (LCFS)
הערה: שלבים 1.2 – 1.9 מתבצעים בחדר אנאירובי.
2. דור כדורי
3. טיפול בתאי סרטן המעי הגס תלת-ממדיים עם LCFS
4. כדאיות תאים עבור כדורי
5. ניתוח תגובת שרשרת פולימראז כמותי בזמן אמת עבור כדוריות
6. סופג מערבי מפרואידים
הערה: בעת איסוף כדוריות, להשתמש 200 μL pipette לחתוך את סוף הטיפים כדי למנוע הפרעה למבנה שלהם.
7. פרופיליום יודיד (PI) כתמים של כדורי
8. ניתוח FACS של כדוריות
אנו מתארים את הפרוטוקול של קבלת כדוריות מקווי תאים שונים של סרטן המעי הגס. תוספי עם methylcellulose נדרש כדי ליצור כדוריות. אנו מציגים גם שיטה של הכנת LCFS ולהציג מודל כדי ללמוד את המתאם בין פרוביוטיקה וסרטן המעי הגס. תצורה כדורית ופרוטוקולי הכנה LCFS מודאים באופן סכמטי באיור 1A,B
microenvironment הרקמה, כולל תאים שכנים ואת מטריצה חוץ תאית (ECM), הוא בסיסי לייצור רקמות חיוני בשליטה על צמיחת התא ופיתוחרקמות 13. עם זאת, לתרבויות 2D יש מספר חסרונות, כגון הפרעה של אינטראקציות תאיות, כמו גם שינויים במורפולוגיה של תאים, סביבות חוץ תאיות, ואת הגישה של חטיבה14. מע...
למחברים אין גילויים פיננסיים רלוונטיים.
מחקר זה נתמך על ידי "קביעת תקני מדידה לכימיה וקרינה", מספר המענק KRISS-2020-GP2020-0003, ו"פיתוח תקני מדידה וטכנולוגיה לביו-חומרים והתכנסות רפואית", מספר המענק KRISS-2020-GP2020-0004, במימון מכון המחקר של קוריאה לתקנים ומדעים. מחקר זה נתמך גם על ידי משרד המדע ו- ICT (MSIT), קרן המחקר הלאומית של קוריאה (NRF-2019M3A9F3065868), משרד הבריאות והרווחה (MOHW), המכון לפיתוח תעשיית הבריאות בקוריאה (KHIDI, HI20C0558), משרד המסחר, התעשייה והאנרגיה (MOTIE) והמכון להערכה של קוריאה לטכנולוגיה תעשייתית (KEIT, 20009350). תעודת זהות ORCID (הי מין יו: 0000-0002-5951-2137; דוקג'ין קאנג: 0000-0002-5924-9674; סליל קים: 0000-0003-3465-7118; ג'ו-און לי: 0000-0002-2495-1439; ג'ינה לי: 0000-0002-3661-3701). אנו מודים לפארק צ'אנג וו על הסיוע בניסויים.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
10% Mini-PROTEAN TGX Precast Protein Gels, 15-well, 15 µl | Biorad | 4561036 | Pkg of 10 |
Applied Biosystems MicroAmp Optical Adhesive Film | Thermo Fisher Scientific | 4311971 | 100 covers |
10x transfer buffer | Intron | IBS-BT031A | 1 L |
10X Tris-Glycine (W/SDS) | Intron | IBS-BT014 | 1 L |
Axygen 2.0 mL MaxyClear Snaplock Microcentrifuge Tube, Polypropylene, Clear, Nonsterile, 500 Tubes/Pack, 10 Packs/Case | Corning | SCT-200-C | 500 Tubes/Pack, 10 Packs/Case |
BD Difco Bacto Agar | BD | 214010 | 500 g |
BD Difco Lactobacilli MRS Broth | BD | DF0881-17-5 | 500 g |
CellTiter-Glo 3D Cell viability assay | Promega | G9681 | 100μl/assay in 96-well plates |
Complete Protease Inhibitor Cocktail | Sigma-Aldrich | 11697498001 | vial of 20 tablets |
Corning Phosphate-Buffered Saline, 1X without calcium and magnesium, PH 7.4 ± 0.1 | Corning | 21-040-CV | 500 mL |
EMD Millipore Immobilon-P PVDF Transfer Membranes | fisher Scientific | IPVH00010 | 26.5cm x 3.75m roll; Pore Size: 0.45um |
Falcon 5 mL Round Bottom Polystyrene Test Tube, with Cell Strainer Snap Cap | Corning | 352235 | 25/Pack, 500/Case |
Fetal Bovine Serum, certified, US origin | Thermo Fisher Scientific | 16000044 | 500 mL |
iScript cDNA Synthesis Kit, 25 x 20 µl rxns #1708890 | Biorad | 1708890 | 25 x 20 µL rxns |
iTaq Universal SYBR Green Supermix | Biorad | 1725121 | 5 x 1 mL |
Lactobacillus fermentum | Korean Collection for Type Cultures | KCTC 3112 | |
L-Cysteine hydrochloride monohydrate | Sigma-Aldrich | C6852-25G | 25 g |
Methyl Cellulose (3500-5600mPa·s, 2% in Water at 20°C) | TCI | M0185 | 500 g |
MicroAmp Fast Optical 96-Well Reaction Plate with Barcode, 0.1 mL | Applied Biosystems | 4346906 | 20 plates |
Millex-GS Syringe Filter Unit, 0.22 µm, mixed cellulose esters, 33 mm, ethylene oxide sterilized | Millipore | SLGS033SB | 250 |
PE Annexin V Apoptosis Detection Kit with 7-AAD | Biolegend | 640934 | 100 tests |
Penicillin-Streptomycin (10,000 U/mL) | Thermo Fisher Scientific | 15140122 | 100 mL |
Propidium Iodide | Introgen | P1304MP | 100 mg |
RIPA Lysis and Extraction Buffer | Thermo Fisher Scientific | 89901 | 250 mL |
RNeasy Mini Kit (250) | Qiagen | 74106 | 250 |
RPMI-1640 | Gibco | 11875-119 | 500 mL |
Trypsin-EDTA (0.25%), phenol red | Thermo Fisher Scientific | 25200056 | 100 mL |
Name of Materials/Equipment/Software | Company | Catalog Number | Comments/Description |
anti - p-IκBα (B-9) | Santa cruze | sc-8404 | 200 µg/mL |
anti-BclxL (H-5) | Santa cruze | sc-8392 | 200 µg/mL |
anti-PARP 1 (C2-10) | Santa cruze | sc-53643 | 50 µl ascites |
anti-β-actin (C4) | Santa cruze | sc-47778 | 200 µg/mL |
BD FACSVerse | BD Biosciences | San Diego, CA, USA | |
Synergy HTX Multi-Mode Microplate Reader | BioT | S1LFA | |
CO2 incubator | Thermo fisher | HERAcell 150i | |
Conical tube 15 ml | SPL | 50015 | |
Conical tube 50 ml | SPL | 50050 | |
Corning Costar Ultra-Low Attachment Multiple Well Plate | Sigma-Aldrich | CLS7007 | |
Corning Costar Ultra-Low Attachment Multiple Well Plate | Sigma-Aldrich | CLS3471 | |
Costar 50 mL Reagent Reservoirs, 5/Bag, Sterile | Costar | 4870 | |
Countess Cell Counting Chamber Slides | Thermofisher | C10228 | |
Countess II FL Automated Cell Counter | invitrogen | AMQAF1000 | |
EnSpire Multimode Reader | Perkin Elmer | Enspire 2300 | |
Eppendorf Research Plus Multi Channel Pipette, 8-channel | Eppendorf | 3122000051 | |
FlowJo software | TreeStar | Ashland, OR, USA | |
Goat Anti-Mouse IgG (H+L) | Jackson immunoresearch | 115-035-062 | 1.5 mL |
Goat Anti-Rabbit IgG (H+L) | Jackson immunoresearch | 111-035-144 | 2.0 mL |
GraphPad Prism 5 | GraphPad Software | Inc., San Diego, CA, USA | |
ImageJ | NIH | ||
ImageQuant LAS 4000 mini | Fujifilm | Tokyo, Japan | |
Incubated shaker | Lab companion | SIF-6000R | |
Multi Gauge Ver. 3.0, | Fujifilm | Tokyo, Japan | |
Optical density (OD)LAMBDA UV/Vis Spectrophotometers | Perkin Elmer | Waltham, MA, USA | |
Phase-contrast microscope | Olympus | Tokyo, Japan | |
SPL microcentrifuge tube 1.5mL | SPL | 60015 | |
SPL Multi Channel Reservoirs, 12-Chs, PS, Sterile | SPL | 21012 | |
StepOnePlus Real-Time PCR system | Thermo Fisher Scientific | Waltham, MA, USA | |
Vibra-Cell Ultrasonic Liquid Processors | SONICS-vibra cell | VC 505 | 500 Watt ultrasonic processor |
Vinyl Anaerobic Chamber | COY LAB PRODUCTS |
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