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Method Article
이 방법의 목적은 형광표지된 혈관이 있는 제브라피시 배아로 포유류 종양 세포를 이종이식에 이식함으로써 종양 혈관신생의 생체 내 모델을 생성하는 것이다. 이종이식 및 관련 혈관을 이미징함으로써, 혈관신생 반응의 정량적 측정을 얻을 수 있다.
종양 혈관신생은 항암 치료의 주요 표적이며 이 방법은 생체 내에서 이 과정을 연구하는 새로운 모델을 제공하기 위해 개발되었다. 제브라피시 이종이식은 포유류 종양 세포를 2일 후 수정 후 제지피시 배아의 연막 공간에 이식한 다음, 최대 2일까지 실험 종점에서 관찰된 혈관신생 반응의 정도를 측정하여 생성됩니다. 이식 후. 이 방법의 주요 장점은 접목에 대한 제브라피쉬 숙주 혈관신생 반응을 정확하게 정량화하는 능력이다. 이것은 혈관 신생 반응에 호스트 대 종양 기여뿐만 아니라 분자 메커니즘의 상세한 검사를 가능하게합니다. 이종이식 된 배아는 종양 혈관 신생을 억제하는 전략을 조사하기 위해 잠재적 인 항 혈관 신생 약물을 사용하여 배양하는 것과 같은 다양한 치료를 받을 수 있습니다. 혈관 신생 반응은 또한 더 역동적 인 세포 과정을 검사하기 위해 라이브 이미지 화 될 수있다. 상대적으로 까다로운 실험 기술, 제브라피시의 저렴한 유지 보수 비용 및 짧은 실험 타임 라인은 종양 혈관 신생을 조작하는 전략의 개발에 특히 유용합니다.
혈관신생은 암의 고전적인 특징 중 하나이며 항암 치료1,2의표적을 나타낸다. 이 과정을 연구하기 위해, 암의 이종이식 모델은 마우스3과같은 동물에 포유류 종양 세포를 이식함으로써 생성되었다. 제브라피시 이종이식 모델도 개발되어 종양 세포를 2일 후 수정(dpi) 제브라피쉬로 이식하여 제브라피시 혈관이 이종이식으로급속히 성장하게 된다4.
이 프로토콜은 혈관신생 반응이 전체 이종이식에 걸쳐 정확하게 정량화될 수 있는 생체 내 제브라피쉬 배아 종양 이종이식 모델을 기술한다. 이 방법은 조사자가 종양 혈관신생 반응을 뒷받침하는 분자 메커니즘을 생체 내에서 검사할 수 있게 한다. 제브라피시의 유전성성은 숙주 기여도를 심문할 수 있게 하고, 다른 종양 세포주를 선택하면 혈관신생에대한 종양 기여도도 5,6,7을검사할 수 있다. 또한, 제브라피쉬 유충이 소분자에 투과성됨에 따라, 특정 경로 억제제가 사용될 수 있거나 약물 라이브러리를 스크리브하여종양 혈관신생의 신규 억제제를 식별할 수 있다 8,9,10, 11.
제브라피쉬 배아 이종이식 모델은 다른 포유류 이종이식 모델과 비교하여 고유한 이점을 제공합니다. Zebrafish 이종이식은 저렴하고 수행하기 쉬우며, 많은 수의 동물을 검사할 수 있으며 살아있는 세포 이미징을 통해 세포 행동을 자세히 검사 할 수있습니다4. 유의한 혈관 성장을 관찰하기 위해 최대 몇 주가 필요한 생체 내 모델과 달리, 제브라피시 이종이식에서혈관신생은 이식 후 24시간 이내에 관찰될 수 있다3,4. 그러나, 배아 제브라피시에 적응성 면역 계통의 부족은, 이종이식을 유지하는 데 유익하면서, 적응성 면역 반응 및 종양 혈관신생을 향한 그것의 기여가 검토될 수 없다는 것을 의미한다. 또한, 종양 기질 세포의 부족, 종양을 직교적으로 이식할 수 없는 무능력 및 제브라피시와 포유류 세포 사이의 유지 보수 온도의 차이는 이 방법의 잠재적 약점이다. 그럼에도 불구하고, 살아있는 화상 진찰을 위한 이 모형의 어메니티 및 정확하게 혈관신생 반응을 양량하는 기능은 생체내에서 종양 혈관신생을 조절하는 세포 과정을 연구하는 것을 유일하게 유익하게 만듭니다.
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1. 미세 주사 바늘의 준비
2. 이식용 세포 배양
참고: 이 프로토콜을 사용하는 경우, 모든 포유류 암 세포주가 제브라피시 배아에 이식하는 데 이종이식으로 사용될 수 있다. 그러나, 상이한 세포주5,11,12사이에서 유도된 혈관신생 반응에 많은 변이가 있다. B16-F1 뮤린 흑색종 세포는 제브라피쉬 배아(11)에서 강한 혈관신생 반응을 유도하는 것으로 나타났으며 따라서 이 프로토콜에서 사용하기에 적합하다.
3. 형광 염료로 B16-F1 세포 라벨링
참고: 이식된 종양 세포와 배아의 다른 세포를 분화하기 위해서는 종양 세포에 이식 하기 전에 적절한 형광 염료로 라벨을 부착해야 합니다. 세포가 이미 형광 기자를 발현하는 경우이 단계를 건너 뛸 수 있습니다.
4. 이식용 배아 준비
참고: 형광으로 표시된 혈관(예: kdrl:RFP, fli1a:EGFP 등)이 있는 형질전환 제브라피시 라인을 선택하십시오. 13세 , 14.
5. 포유류 암세포의 Perivitelline 주입 2 dpf 배아
참고: 이식 시 세포가 이식편으로 함께 뭉치도록 하려면 세포가 세포외 매트릭스 혼합물(ECM)과 함께 혼합되어야 합니다. 우리는 재료의 표에서 참조 된 ECM 혼합물을 사용할 때 이러한 세포 / ECM 혼합물을 만드는 단계를 설명했다. 대체 행렬을 사용하는 경우 그에 따라 단계를 조정해야 합니다.
6. 라이브 이미징
7. 타임랩스 이미징
참고: 이 모델은 다양한 세포 유형을 형광적으로 표시하는 제브라피시 형질전환의 투명성과 가용성으로 인해 동적 세포 과정을 이미징하는 데 매우 적합합니다. 따라서 타임랩스 이미징이 이 모델의 주요 응용 분야가 됩니다.
8. 제브라피시 제노이식에 대한 혈관조형성 반응의 정량화
참고: 다음 단계에서는 3D 이미지 분석 소프트웨어를 사용합니다. 특정 단계는 사용되는 소프트웨어에 따라 다릅니다.
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6, 24 및 48 hpi에서 개별 이종이식을 이미징함으로써, 상이한 시점에서의 혈관신생 반응은 도 1A-C에 도시된 바와 같이 계산될 수 있다. 가장 큰 혈관 신생 반응은 이식 후 24-48 시간 사이에서 관찰되며, 접목 혈관의 최대 수준은 2 dpi (그림1A-C)에서볼 수 있습니다. B16-F1 이종이식에 대한 전형적인 혈관신생 ...
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프로토콜의 첫 번째 중요한 단계는 종양 세포의 이식입니다. 세포가 배아 부종을 만들지 않고 배아에 성공적으로 이식 할 수있는 위치에 세포를 주입하는 것이 필수적입니다. 너무 앞쪽인 주사는 세포가 심장쪽으로 움직이도록 허용하여 혈류를 차단하고 부종으로 이어질 수 있으며, 너무 후방인 주사는 이식이 제대로 되지 않습니다. 전방 주사는 주입으로 심혼에서 멀리 가리키도록 후방 방향으?...
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저자는 공개 할 것이 없다.
우리는 오클랜드 제브라피시 대학과 오클랜드 대학 의학 과학 대학, 의학 대학, 시간 경과 공초점 현미경 검사법에 도움을 주셔서 감사합니다. 이 작품은 뉴질랜드 프로젝트 보조금의 건강 연구 위원회 (14/105), 뉴질랜드 마스덴 기금 프로젝트 보조금의 왕립 학회 (UOA1602) 및 오클랜드 의학 연구 재단 프로젝트 보조금 (1116012) J.W.A에 수여에 의해 지원되었다.
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Name | Company | Catalog Number | Comments |
Air cylinder | BOC | 011G | Xenotransplantation |
B16-F1 cells | ATCC | Cell culture | |
BD Matrigel LDEV-free (extracellular matrix mixture) | Corning | 356235 | Xenotransplantation |
Borosillicate glass capillaries | Warner Instruments | G100T-4 | OD = 1.00 mm, ID = 0.78 mm, Length = 10 cm Cell injection |
Cell culture dish 35 mm diameter | Thermofisher NZ | NUN153066 | Fish husbandry |
Cell culture dish 100 mm diameter | Sigma-Aldrich | CLS430167-500EA | Fish husbandry |
Cell culture flask 75 cm2 | In Vitro Technologies | COR430641 | Cell culture |
CellTracker Green | Invitrogen | C2925 | Cell labelling, Stock concentration (10 mM in DMSO), working concentration (0.2 μM in serum-free media) |
Dimethyl sulfoxide | Sigma-Aldrich | D8418 | Drug treatment, Cell labelling |
E3 Media (60x in 2 L of water) 34.8 g NaCl 1.6 g KCl 5.8 g CaCl2·2H2O 9.78 g MgCl2·6H2O adjust to pH 7.2 with NaOH | In house [1] | Fish husbandry | |
Ethyl-3-aminobenzoate methanesulfonate (Tricaine) | Sigma-Aldrich | E10521 | Xenotransplantation, Imaging |
Filter tip 1,000 μL | VWR | 732-1491 | Used during multiple steps |
Filter tip 200 μL | VWR | 732-1489 | Used during multiple steps |
Filter tip 10 μL | VWR | 732-1487 | Used during multiple steps |
Fluorescence microscope | Leica | MZ16FA | Preparation of embryos |
FBS (NZ origin) | Thermofisher Scientific | 10091148 | Cell culture |
Gloves | Any commercial brand | Used during multiple steps | |
Haemocytometer cell counting chamber Improved Neubauer | HawksleyVet | AC1000 | Xenotransplantation |
Heraeus Multifuge X3R Centrifuge | Thermofisher Scientific | 75004500 | Cell culture, Cell labelling |
Hoechst 33342 | Thermofisher Scientific | 62249 | Cell labelling, Stock concentration (1 mg/ml in DMSO), working concentration (6 μg/ml in serum-free media) |
Low Melting Point, UltraPure Agarose | Thermofisher Scientific | 16520050 | Imaging |
Methycellulose | Sigma-Aldrich | 9004 67 5 | Xenotransplantation |
Methylene blue | sigma-Aldrich | M9140 | Fish husbandry |
Microloader 0.5-20 μL pipette tip for loading microcapillaries | Eppendorf | 5242956003 | Xenotransplantation |
Micropipettes | Any commercial brand | Used during multiple steps | |
Micropipette puller P 87 | Sutter Instruments | Xenotransplantation | |
Microscope cage incubator | Okolab | Time-lapse imaging | |
Microwave | Any commercial brand | Imaging | |
Mineral oil | Sigma-Aldrich | M3516 | Xenotransplantation |
Minimal Essential Media (MEM) - alpha | Thermofisher Scientfic | 12561056 | Cell Culture |
MPPI-2 Pressure Injector | Applied Scientific Instrumentation | Xenotransplantation | |
Narishige micromanipulator | Narishige Group | Xenotransplantation | |
Nikon D Eclipse C1 Confocal Microscope | Nikon | Imaging | |
N-Phenylthiourea (PTU) | Sigma-Aldrich | P7629 | Fish husbandry |
PBS | Gibco | 10010023 | Cell culture |
Penicillin Streptomycin | Life Technologies | 15140122 | Cell culture |
S1 pipet filler | Thermoscientific | 9501 | Cell culture |
Serological stripette 10 mL | Corning | 4488 | Cell culture |
Serological stripette 25 mL | Corning | 4489 | Cell culture |
Serological stripette 5 mL | Corning | 4485 | Cell culture |
Serological stripette 2 mL | Corning | 4486 | Cell culture |
Terumo Needle 22 G | Amtech | SH 182 | Fish husbandry |
Tissue culture incubator | Thermofisher Scientfic | HeraCell 150i | Cell culture |
Tivozanib (AV951) | AVEO Pharmaceuticals | Drug treatment | |
Transfer pipette 3 mL | Mediray | RL200C | Fish husbandry |
Trypsin/EDTA (0.25%) | Life Technologies | T4049 | Cell culture |
Tweezers | Fine Science Tools | 11295-10 | Fish husbandry |
Volocity Software (v6.3) | Improvision/Perkin Elmer | Image analysis |
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