Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Мы представляем подробный протокол для создания murine xenograft модель венозной мальформации. Эта модель основана на подкожной инъекции эндотелиальных клеток, полученных пациентом, содержащих гиперактивные мутации генов TIE2 и/или PIK3CA. Поражения ксенотрансплантата тесно резюмируют гистопатологические особенности ткани пациента VM.
Венозная мальформация (ВМ) является сосудистой аномалией, которая возникает в результате нарушения развития венозной сети, что приводит к расширенным и часто дисфункциональным венам. Цель этой статьи состоит в том, чтобы тщательно описать создание модели ксенотрансплантата murine, которая имитирует человеческий VM и способна отражать неоднородность пациента. Гиперактивные ненаследуемые (соматические) мутации ТЭК (TIE2) и ПИК3КА в эндотелиальных клетках (ЭК) определены в качестве основных факторов расширения патологических сосудов в ВМ. В следующем протоколе описывается изоляция, очистка и расширение ЕК, полученной пациентом, выражают мутант TIE2 и/или PIK3CA. Эти EC вводятся подкожно в спину иммунодефицитных атимических мышей для генерации эктатических сосудистых каналов. Поражения, генерируемые TIE2 или PIK3CA-мутантом EC, заметно сосудизируются в течение 7-20129 дней после инъекции и подытося гистопатологические особенности ткани пациента VM. Эта модель Ксенотрансплантата VM обеспечивает надежную платформу для исследования клеточных и молекулярных механизмов, движущих образованием и расширением VM. Кроме того, эта модель будет иметь важное значение для трансляционных исследований тестирования эффективности новых кандидатов наркотиков в предотвращении аномального расширения сосудов видели в человеке VM.
Дефекты в развитии сосудов являются основной причиной многих заболеваний, включая венозную мальформацию (ВМ). ВМ является врожденным заболеванием, характеризующимся аномальным морфогенезом и расширениемвен 1. Важные исследования на ткани VM и эндотелиальных клеток (EC) определили усиления функции мутаций в двух генах: ТЭК, который кодирует рецептор тирозинкиназы TIE2, и PIK3CA, который кодирует p110 "(каталитический субъединица) изоформ PI3-киназы (PI3K)2,3,4.5 Эти соматические мутации приводят к лиганд-независимой гипер-активации ключевых ангиогенных/рост сигнальных путей, включая PI3K/AKT, что приводит к расширенным эстатическимвенам 3. Несмотря на эти важные генетические открытия, последующие клеточные и молекулярные механизмы, запускающие аномальный ангиогенез и образование увеличенных сосудистых каналов, до сих пор не до конца изучены.
Во время нормального и патологического ангиогенеза, новые сосуды прорастают из уже существующей сосудистой сети и EC проходят последовательность важных клеточных процессов, включая пролиферацию, миграцию, внеклеточную матрицу (ECM) ремоделирование и образованиелюмена 6. Двух- и трехмерные (2D/3D) культуры in vitro EC являются важными инструментами для исследования каждого из этих клеточных свойств в отдельности. Тем не менее, существует явный спрос на модель мыши, резюмируемую расширение патологических сосудов в рамках микроокноронности хозяина, обеспечивая при этом эффективную платформу для доклинческой оценки целевых препаратов для трансляционных исследований.
До настоящего времени не сообщалось о трансгенной модели murine VM, связанной с мутациями усиления функции TIE2. Текущие трансгенные модели мышей VM опираются на повсеместное или ограниченное в тканях выражение активизировавшейся мутации PIK3CA p.H1047R3,5. Эти трансгенные животные дают значительное представление о воздействии этой мутации PIK3CA на все тело или ткани. Ограничением этих моделей является формирование высоко патологической сосудистой сети, приводящей к ранней летальности. Таким образом, эти мышиные модели не в полной мере отражают спорадическое возникновение мутационных явлений и локализованный характер патологии ВМ.
Напротив, модели ксенотрансплантата, полученные пациентом, основаны на трансплантации или инъекции патологических тканей или клеток, полученных от пациентов в иммунодефицитныхмышей 7. Ксенотрансплантат модели являются мощным инструментом для расширения знаний о развитии болезни и открытие новых терапевтическихагентов 8. Кроме того, использование клеток, полученных пациентами, позволяет ученым резюмировать неоднородность мутаций для изучения спектра фенотипов пациентов.
Здесь мы описываем протокол, в котором полученные пациентом VM EC, которые выражают мутант constitutively-активную форму TIE2 и/или PIK3CA вводятся подкожно в задней части атимических обнаженных мышей. Инъекционные сосудистые клетки подвешиваются в рамках ЭКМ для содействия ангиогенезу, как описано в предыдущих сосудистых моделях ксенотрансплантата9,,10,,11. Эти ВМ EC проходят значительный морфогенез и генерируют увеличенные, проникнутые патологические сосуды при отсутствии поддерживающих клеток. Описанная ксенотрансплантатная модель ВМ обеспечивает эффективную платформу для доклинческой оценки целевых препаратов на их способность препятствовать неконтролируемому расширению люмена.
Образцы тканей пациентов были получены от участников после информированного согласия от сбора и хранения образцов тканей и данных от пациентов с опухолями и сосудистыми аномалиями в соответствии с утвержденным Институциональным советом по обзору (IRB) в рамках институциональной политики в Медицинском центре детской больницы Цинциннати (CCHMC), Институте рака и заболеваний крови и с одобрения Комитета по клиническим исследованиям. Все процедуры, описанные ниже, были рассмотрены и одобрены Комитетом по институциональному уходу и использованию животных CCHMC.
1. Подготовка материалов и фондовых решений
2. Изоляция эндотелиальных клеток из ткани пациента VM
3. Эндотелиальный отбор клеток и расширение
4. Протокол ксенотрансплантата, полученный пациентом VM
ПРИМЕЧАНИЕ: В этом протоколе мы используем 5'u20126 неделю, мужской иммунодефицит, athymic обнаженной Foxn1ню мышей.
Все процедуры для животных должны быть одобрены Институциональным комитетом по уходу за животными и использованию (IACUC).
5. Сбор и обработка тканей
6. Раздел поражения
7. Гематоксилин и эозин (Н И Е)
8. Иммуногистохимия
9. Анализ сосудистых каналов, полученных человеком
ПРИМЕЧАНИЕ: Васкулярность поражений ВМ количественно измеряется путем измерения сосудистой области и плотности сосудов. Только UEA-I положительные, полученные человеком сосудистые каналы рассматриваются для количественной оценки.
Этот протокол описывает процесс генерации мурин ксенотрансплантата модели VM на основе подкожной инъекции пациента полученных EC в спину иммунодефицитных обнаженных мышей. Эндотелиальные клеточные колонии могут быть собраны в течение 4 недель после первоначальной изоляции клеток от т...
Здесь мы описываем метод создания ксенотрансплантатной модели VM, полученной пациентом. Эта модель murine представляет отличную систему, которая позволяет исследователям получить более глубокое понимание расширения патологического люмена и будет играть важную роль в разработке более э?...
У авторов нет конфликтов интересов для раскрытия информации.
Авторы хотели бы поблагодарить Нора озер для корректирования. Исследования, о них сообщается в этой рукописи, были поддержаны Национальным институтом сердца, легких и крови под номером R01 HL117952 (E.B.), в составе Национальных институтов здравоохранения. Содержание является исключительно ответственностью авторов и не обязательно отражает официальные взгляды Национальных институтов здравоохранения.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Athymic nude mice, (Foxn1-nu); 5-6 weeks, males | Envigo | 069(nu)/070(nu/+) | Subcutaneous injection |
Biotinylated Ulex europeaus Agglutinin-I (UEA-I) | Vector Laboratories | B-1065 | Histological anlaysis |
Bottle top filter (500 ml; 0.2 µM) | Thermo Fisher | 974106 | Cell culture |
Bovine Serum Albumin (BSA) | BSA | A7906-50MG | Cell culture; Histological analysis |
Calcium cloride dihydrate (CaCl2.2H2O) | Sigma | C7902-500G | Cell culture |
Caliper | Electron Microscopy Sciences | 50996491 | Lesion plug measurment |
CD31-conjugated magnetic beads (Dynabeads) | Life Technologies | 11155D | EC separation |
Cell strainer (100 μM) | Greiner | 542000 | Cell culture |
Collagenase A | Roche | 10103578001 | Cell culture |
Conical Tube; polypropylene (15 mL) | Greiner | 07 000 241 | Cell culture |
Conical Tube; polypropylene (50 mL) | Greiner | 07 000 239 | Cell culture |
Coplin staining jar | Ted Pella | 21029 | Histological anlaysis |
Coverglass (50 X 22 mm) | Fisher Scientific | 12545E | Histological anlaysis |
DAB: 3,3'Diaminobenzidine Reagent (ImmPACT DAB) | Vector Laboratories | SK-4105 | Histological anlaysis |
Dulbecco's Modification of Eagle's Medium (DMEM) | Corning | 10-027-CV | Cell culture |
DynaMag-2 | Life Technologies | 12321D | EC separation |
Ear punch | VWR | 10806-286 | Subcutaneous injection |
EDTA (0.5M, pH 8.0) | Life Technologies | 15575-020 | Histological anlaysis |
Endothelial Cell Growth Medium-2 (EGM2) Bulletkit (basal medium and supplements) | Lonza | CC-3162 | Cell culture |
Eosin Y (alcohol-based) | Thermo Scientific | 71211 | Histological anlaysis |
Ethanol | Decon Labs | 2716 | Histological anlaysis |
Fetal Bovine Serum (FBS) , HyClone | GE Healthcare | SH30910.03 | Cell culture |
Filter tip 1,250 μL | MidSci | AV1250-H | Multiple steps |
Filter tip 20 μL | VWR | 10017-064 | Multiple steps |
Filter tip 200 μL | VWR | 10017-068 | Multiple steps |
Formalin buffered solution (10%) | Sigma | F04586 | Lesion plug dissection |
Hemacytometer (INCYTO; Disposable) | SKC FILMS | DHCN015 | Cell culture |
Hematoxylin | Vector Hematoxylin | H-3401 | Histological anlaysis |
Human plasma fibronectin purified protein (1mg/mL) | Sigma | FC010-10MG | Cell culture |
Hydrogen Peroxide solution (30% w/w) | Sigma | H1009 | Histological anlaysis |
ImageJ Software | Analysis | ||
Isoflurane, USP | Akorn Animal Health | 59399-106-01 | Subcutaneous injection |
magnesium sulfate heptahydrate (MgSO4.7H2O) | Sigma | M1880-500G | Cell culture |
Basement Membrane Matrix (Phenol Red-Free; LDEV-free) | Corning | 356237 | Subcutaneous injection |
Microcentrifuge tube (1.5 mL) | VWR | 87003-294 | EC separation |
Microscope Slide Superfrost (75mm X 25mm) | Fisher Scientific | 1255015-CS | Histological anlaysis |
Needles, 26G x 5/8 inch Sub-Q sterile needles | Becton Dickinson (BD) | BD305115 | Subcutaneous injection |
Normal horse serum | Vector Laboratories | S-2000 | Histological anlaysis |
Penicillin-Streptomycin-L-Glutamine (100X) | Corning | 30-009-CI | Cell culture |
Permanent mounting medium (VectaMount) | Vector Laboratories | H-5000 | Histological anlaysis |
Pestle Size C, Plain | Thomas Scientific | 3431F55 | EC isolation |
Phosphate Buffered Saline (PBS) | Fisher Scientific | BP3994 | Cell culture |
Scale | VWR | 65500-202 | Subcutaneous injection |
Serological pipettes (10 ml) | VWR | 89130-898 | Cell culture |
Serological pipettes (5ml) | VWR | 89130-896 | Cell culture |
Sodium carbonate (Na2CO3) | Sigma | 223530 | Cell culture |
Streptavidin, Horseradish Peroxidase, Concentrate, for IHC | Vector Laboratories | SA-5004 | Cell culture |
Syringe (60ml) | BD Biosciences | 309653 | Cel culture |
SYRINGE FILTER (0.2 µM) | Corning | 431219 | Cell culture |
Syringes (1 mL with Luer Lock) | Becton Dickinson (BD) | BD-309628 | Subcutaneous injection |
Tissue culture-treated plate (100 X 20 mm) | Greiner | 664160 | Cell culture |
Tissue culture-treated plate (145X20 mm) | Greiner | 639160 | Cell culture |
Tissue culture-treated plates (60 X 15) mm | Eppendorf | 30701119 | Cell culture |
Tris-base (Trizma base) | Sigma | T6066 | Histological anlaysis |
Trypan Blue Solution (0.4 %) | Life Technologies | 15250061 | Cell culture |
Trypsin EDTA, 1X (0.05% Trypsin/0.53mM EDTA) | Corning | 25-052-Cl | Cell culture |
Tween-20 | Biorad | 170-6531 | Histological anlaysis |
Wheaton bottle | VWR | 16159-798 | Cell culture |
Xylenes | Fisher Scientific | X3P-1GAL | Histological anlaysis |
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