Method Article
Внутричерепное имплантации GL261 клеток в C57BL / 6 мышей производит злокачественных глиом, что повторять многие признаки человеческой глиобластомы мозга. Мы использовали GL261 клетки стабильно выражения люциферазы, чтобы позволить нам использовать В естественных условиях Визуализации следовать прогрессии опухоли. Хирургии и 3D В естественных условиях Изображения демонстрируются.
Мышь глиомы 261 (GL261) признан в модели системы естественных условиях, что повторяет многие особенности человеческого мультиформной глиобластомы (GBM). Клеточная линия была первоначально индуцированной внутричерепное введение 3-метил-cholantrene в C57BL / 6 сингенных штаммом мыши 1, поэтому иммунологически компетентных C57BL / 6 мышей могут быть использованы. Хотя мы используем GL261, следующий протокол может быть использован для внедрения и мониторинга внутричерепного любой модели опухоли мыши. GL261 клетки спроектирован, чтобы стабильно выразить люциферазы светляков (GL261-Люк). Мы также создали яркие GL261-luc2 клеточной линии стабильной трансфекции гена luc2 выразил от промоутера ЦМВ. C57BL/6-cBrd/cBrd/Cr мышей (альбинос вариант C57BL / 6) из Национального института рака, Фредерик, Мэриленд, были использованы для устранения ослабления света вызванные черной кожи и меха. При использовании альбиноса C57BL / 6 мышей, а в естественных условиях использования изображений ИВИС спектра в естественных условиях имстарения системы возможно с момента имплантации (суппорт Life Sciences, Хопкинтон, Массачусетс). GL261-Люк и GL261-luc2 клеточных линий показал то же самое в естественных условиях поведение родительского GL261 клеток. Некоторые общие гистологические особенности присутствуют в человеческой GBMs и это мышиной модели включают в себя: некроза опухолей, pseudopalisades, неоваскуляризации, вторжение, повышенное содержание паренхиматозных клеток, и воспалением 1.
До имплантации животных под наркозом путем внутрибрюшинного введения кетамина (50 мг / кг), ксилазина (5 мг / кг) и бупренорфин (0,05 мг / кг), помещенный в стереотаксической аппарата и разрез был сделан со скальпелем над черепной средней линии. Burrhole было сделано 0,1 мм кзади от брегмы и 2,3 мм справа от средней линии. Вводилась игла на глубину 3 мм и изъяты 0,4 мм на глубину до 2,6 мм. Два мкл GL261-Люк или GL261-luc2 клетки (10 7 клеток / мл) были проникнуты в течение 3 минут. Burrhole был закрытс bonewax и разрез зашивается.
После имплантации стереотаксической биолюминесцентного клетки обнаруживаются со дня имплантации и опухоли могут быть проанализированы с помощью функции 3D реконструкция образа инструмент Спектр ИВИС. Животные получают подкожного введения 150μg люциферин / кг массы тела 20 мин до начала съемки. Опухоль бремя количественно, используя средний биолюминесценции опухоли с течением времени. Опухоли мышей наблюдались ежедневно для оценки заболеваемости и были подвергнуты эвтаназии, когда один или несколько из следующих симптомов присутствуют: вялость, неспособность передвигаться, выгибание спины, отсутствие жениха, анорексия приводит к> 10% потери веса. Опухоли были очевидны во всех животных на вскрытии.
1. Культуре клеток
2. Хирургия Установка 2
3. Внутричерепное Имплантация 2
4. В естественных условиях Биолюминесценция изображений 3
5. 3D изображения 3
6. ДанныеНАЛИЗ 3
7. Представитель Результаты:
Успешная имплантация клетка становится очевидным, когда имплантированные клетки могут быть обнаружены с использованием спектра ИВИС на день операции. Оба GL261-Люк и GL261-luc2 клетки могут быть обнаружены, однако, ген luc2 обеспечит более высокий уровень биолюминесценции [Рисунок 5]. Снимки, сделанные вскоре после имплантации может иметь неспецифический сигнализации на лапах животного и носа, которые должны приниматься во внимание в качестве фона. Сигнал расположен в месте имплантации является реальным и сигнал будет возрастать со временем [Figure 6]. Снижение интенсивности сигнала на 6 день является воспроизводимым и, скорее всего, из-за потери опухоли принять некоторые из имплантированных клеток. Количественные измерения опухолевой массы являются воспроизводимыми в том, что они должны неуклонно увеличиваться, пока в конечном счете, животное погибает от болезни. Тем не менее, кривые роста во многом будет зависеть от состояния имплантированных клеток, и или неизбежных незначительных уаг iability в имплантации. Наша лаборатория избран образ имплантированных животных каждые три дня.
Рисунок 1. После мышь должным образом под наркозом, он помещается в стереотаксической раме. Мыши голова крепится с помощью рта зажимом.
Рисунок 2. После кожа открыл основные анатомические ориентиры определены в том числе включают брегмы, корональной и сагиттальной швов. Burrhole производится 2,3 мм справа от брегмы медленным скручивания 16 калибра 1 ½ дюйма иглы с небольшим количеством давление, пока череп проникли и мозг подвергается.
Рисунок 3. Кинетической сравнение подкожного (iles/ftp_upload/3403/3403fig3_1.jpg "ALT =" Figure3.1 "/>) по сравнению с внутрибрюшинного ( ) Люциферин инъекция была выполнена, чтобы продемонстрировать полезность подкожного люциферин и определить оптимальное время для изображения после введения люциферин. Через три минуты после люциферин вводили мыши был в отключке, помещается в прибор Спектр ИВИС и отображаемого каждые 3 минуты до часа и каждые 6 минут после этого для получения кинетической кривой биолюминесценции. Это показывает, что подкожно люциферина администрация была выше при введении препарата в наших руках, и что оптимальное время для изображения животных было примерно 25 минут после инъекции люциферин когда GL261-Люк клетки были использованы.
Рисунок 4. Множественные виды 3-мерная reconstнагоняй от внутричерепного имплантации GL261-luc2 клетки совместно зарегистрированных скелет мыши и головного мозга.
Рисунок 5. Фотон рассчитывает получить от опухолей в результате GL261-Люк клетки против GL261-luc2 клеток. Результаты в среднем на 5 животных.
Рисунок 6. График GL261-Люк роста опухолевых клеток в альбиноса C57BL / 6 мышей. Биолюминесценция измеряли каждые 3 дня, а на графике как в естественных условиях по сравнению с фотоном подсчет дней после имплантации. На фотографиях изображены биолюминесценции в различных точках времени. Окраска указанием биолюминесценции (интенсивности пикселей), который является по отношению к опухоли номер ячейки (цветная полоса показано справа). После животное уступил болезни мозга была расчленена и люциферин был добавлен местно для получения бывшим мнимой естественных условияхэлектронной показано на рисунке вставке.
Клетка посевной проникнуты на глубине 2,6 мм от поверхности мозга после создания 0,4 мм кармане. Для обеспечения надлежащего размещения и глубины иглы рентгеновского может быть сделан с использованием C-Arm или аналогичных рентгеновского изображения активизации устройства, однако это не является обязательным. Осложнения после операции могут возникнуть, если животное не правильно отключке, после чего животное может двигаться во время клеточного инфузии. Это может привести к утечке смеси клеток или кровотечение из иглы трек. Утечка клеток вызывает внематочную рост опухолевых клеток. Важно также, чтобы не проколоть желудочка, которая может быть сделано, если burrhole производится медиальнее 2,3 мм описано в протоколе 4. Правильное размещение распространения игл и клеточной была проверена путем инфузии мышь с 2 мкл метиленового синего красителя и рассечение тканей головного мозга и проверить расположение придают краски.
В этом протоколе мы использовали Спектр ИВИС в естественных изображений системы и тон живой образ программного обеспечения (V 4.0) предназначен для работы с этим инструментом. (Суппорт Life Sciences). Любой сопоставимы в естественных условиях система формирования изображений и инструменты анализа изображения может быть использован для получения аналогичных результатов. Эти системы обеспечивают некоторые преимущества по сравнению с традиционными магнитно-резонансной томографии (МРТ) следовать рост экспериментальных внутричерепных опухолей. Наиболее очевидным является относительной стоимости 2 инструментов - животное МРТ машины гораздо дороже, и, как правило нуждаются в услугах квалифицированных МРТ техник. В естественных условиях визуализации, такие как то, что было описано здесь может быть сделано путем конечного пользователя. Биолюминесценции данные количественной, в то время как количественное МРТ данных занимает много времени и немного неточно. Кроме того, МРТ снимки показывают отек и воспаление в дополнение к опухолевым клеткам, и это может быть трудно отличить опухоль от эффекта лечения. По этим причинам получения точных количественных показателей растущая опухоль может быть проблемой. Биолюминесценция требует ATPПоэтому только живые клетки опухоли способствуют опухоли размер данных. Несмотря на это, Есть некоторые преимущества МРТ, если машина доступна. Клетки не должны быть помечены маркером биолюминесцентного быть визуализированы с помощью МРТ. Способность визуализировать пригородных опухолевых отек может быть преимуществом для некоторых экспериментальных протоколов. Сила обеих технологий является то, что с помощью одного не исключает использования других, так что данные могут быть получены на рост опухоли, а также наличие пери-опухолевых отек и воспаление от того же животного, когда обе технологии доступны для исследователя.
Свободный доступ к этой статье проводится при финансовой поддержке суппорт наук о жизни.
Мы хотели бы поблагодарить доктора Джошуа Б. Рубин за щедрый дар плазмид для лентивирус системы, а также Mahil Рао за полезные предложения по подготовке GL261-Люк клеток.
Мы благодарим студентов Поддержка опухоли головного мозга исследований (SSBTR), Курган Неврологический Фонд и Фонд Уоллеса за их щедрую поддержку.
Эксперименты на животных были проведены в соответствии с руководящими принципами и правилами, установленными по Уходу за животными и использованию комитета больнице Св. Иосифа и медицинский центр.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Название реагента или поставки | Компания | Номер по каталогу | Комментарии |
GL261-luc2 Bioware Ультра | Суппорт наук о жизни | GL261-luc2 | |
Дульбеко изменения Eagle Средняя (DMEM) | Invitrogen | 10313039 | |
Генетицин (G418) | Гибко (Invitrogen) | 11811-023 | |
Фетальной телячьей сыворотки (FCS) | Invitrogen | 26140079 | |
Фосфат солевым буфером (PBS) | Invitrogen | 70011044 | |
C57BL/6-cBrd/cBrd/Cr Мыши | NCI-Фредерик | ||
Аква Слезы смазки Офтальмология Мазь | Akorn Inc | 17478-062-35 | |
Ketaset (кетамина гидрохлорид) | Wyeth | 11570775 | |
Sedazine (ксилазина гидрохлорид) | Wyeth | 10031894 | |
Малый Инструмент стереотаксической животных | Kopf инструменты | 900 | |
UltraMicroPump с SYS-Micro4 контроллер | Инструменты Всемирной Precision | UMP3-1 | Если не доступен, то можно влить вручную |
10 мкл шприц с 26 калибр скошенной иглой | Инструменты Всемирной Precision | SGE010RNS | |
Adison Пинцет | Инструменты Всемирной Precision | 500092 | |
Пенфилд прозектором | Кодман | 65-1015 | |
16g 1 ½ Precision Glide иглы | Бектон, Дикинсон и компания (BD) | 305198 | |
Хирургическое Ручка Клинка | BD | 371030 | |
Размер 15 Клинок | BD | 371315 | |
4-0 Викрил Шовный | Ethicon | VCP496G | |
Кость Воск | Medline | DYNJBW25 | |
Povidine-Йод палочки Swab | Medline | MD93901 | |
D-люциферин калийной соли | Суппорт наук о жизни | 122796 | |
Форан (изофлюрана) | Бакстер | 1001936060 | |
OPMI Pentero микроскоп | Carl Zeiss, Inc | Любой хирургический микроскоп хватит | |
Xenogen ИВИС спектра с опциональной системой анестезии | Суппорт наук о жизни |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены