Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Bu protokolün amacı, immünofluorescence, transkripsiyon gibi farklı analiz sistemlerinde ele alınabilir bir tümör toplu benzeri ortamda, kanserle ilişkili fibroblastların (CAFs) farklılaşmasını incelemek için bir 3D in vitro modeli kurmaktır analiz ve yaşam hücresi görüntüleme.
Bir in vitro çalışma için ideal modelin tanımlanması, esas olarak hücrelerin farklılaşması gibi fizyolojik süreçler okurken esastır. Tümör stroma, ev sahibi fibroblastlar ayırt etmek için kanser hücreleri tarafından uyarılır. Böylece, tümör mikroortamına katkıda bulunan ve tümör ilerlemesini destekleyen bir fenotip elde ederler. Küroid modelini kullanarak, biz laminin-332 ve bu farklılaşma sürecinde α3β1 onun reseptör integral rolünü analiz hangi bir 3D in vitro model sistemi, kurdık. Bu küroid model sistemi sadece tümör mikroçevre koşullarını daha doğru bir şekilde üretmez, aynı zamanda çok yönlü bir modeldir, çünkü hem intra hem de ekstrüler olarak immünofluorescent boyama gibi farklı akış çalışmaları sağlar işaretleri, hem de yatırılmış ekstrellüler matris proteinleri. Dahası, qPCR tarafından transkripsiyonel analizler, akış sitometri ve hücresel invazyonu bu modelde incelenebilir. Burada, biz cafs ' ıntegrin α3β1 ve onun ektopik yatırılmış ligand, laminin-332, farklılaşma ve pankreas kanseri hücrelerinin istilasını destekleyen rolünü değerlendirmek için bir küroid model bir protokol açıklanmaktadır.
Tümör mikroortamı çok karmaşık bir niş ve tümör hücrelerinin bakım ve ilerlemesi için son derece önemlidir1. Sadece kanser hücreleri tarafından değil, aynı zamanda stromal fibroblastlar tarafından da oluşur. Tümör hücreleri, normal dokuların stroma2özel ve farklı bir stroma ile çevrilidir. Laminin-332, pankreas adenokarsinoma3gibi farklı tümörlerin stroma içinde ekstrasellüler matris proteini ektopically ifade edilir. Dahası, ECM 'nin biyokimyasal bileşimi ve aynı zamanda rijitlik ve gerginlik gibi Biyofizik özellikleri, tümör dökme4içinde değişir. Bu tümör stroma veya "reaktif stroma", fibroblastların komşu kanser hücrelerine adaptasyon ve tümör ilerlemesi için olumlu ve destekleyici bir ortam geliştiren diğer çok önemli oyuncuların işe alınması ile kaynaklanır. Stromal fibroblastların farklılaşması kansere ilişkili fibroblastlar (CAF) ile sonuçlanır. Bu hücreler α-pürüzsüz Kas aksini (αSMA)5 veya neural/glial antijen 2 (NG2)6gibi farklı işaretçiler kullanılarak tanımlanabilir.
En uygun in vitro modeli ile tümörün MIKROORTAMıNı (TME) cafs ile reapitlemek için seçmek zordur. TME 'nin fizyolojik parametrelerini uygun maliyetli ve tekrarlanabilir bir şekilde taklit etme yöntemi, böyle bir model sistemi için dikkate alınmalıdır. TME içinde proliferasyon, farklılaşma, göç ve farklı hücre türlerinin istilası gibi farklı süreçler ortaya çıkar. Bu hücresel süreçler farklı yöntemlerle bireysel olarak gerçekleştirilebilir. Ancak, deneysel koşulların tümör stroma ECM ile hücresel etkileşimleri dikkate almanız gerekir, çünkü substratum sertlik CAF farklılaşma sürecini etkiler. RG Wells matris sertlik hücre davranışına etkisi üzerine yorumladı ve siterografi organizasyonu ve in vitro kültürlü hücrelerde gözlenen farklılaşma durumunun artifaktüel olabilir vurgulanır7. Farklı uyaranlara, mekanik gerginlik5,7dahil CAF farklılaşma dahil gibi görünüyor. Bu önlemek için, 2D yumuşak substratlar farklılaşma çalışmaları için olası yaklaşımlar olabilir, onlar sert kültür çanak plastik sorununu atlatmak gibi. Yumuşak bir 2B yüzey, hangi fibroblastlar yetiştirilen olabilir, olabilir kollajen-I kaplamalı Poliakrilamid jelleri, böylece jel sertliği polimakrilid konsantrasyonu ve jel çapraz bağlayıcı tarafından manipüle edilebilir. ΑSMA zengin stres liflerinin yapışma ve oluşumu, jel sertliği8ile birlikte fibroblastlar içinde geliştirilmiştir. Bu sonuçlar, daha fazla fizyolojik in vitro farklılaşma modelleri için yumuşak substrat iskeleleri önemini vurgulmaktadır. Ancak, bizim elimizde bu jellerin deneysel yeniden üretilebilirliği ve görüntülenmesi zordur. Bu eksikliklerin üstesinden gelmek için, ayrım ve invazyon çalışmaları için 2B yumuşak substrat sistemini bir 3D küre modeli olarak değiştirdik. Bu model daha klinik olarak ilgilidir ve bir in vitro organoid benzer, in vivo hücre-hücre etkileşimleri, ECM üretim ve biriktirme, yanı sıra hücre davranışı9reapitler.
Hücreleri uygun bir substrat eksikliği olduğunda kürler oluşur. Hücreler yapışkan bir yüzey olmadan bırakılırken, daha fazla veya daha az küresel bir yapı oluşturacak şekilde toplar. Eğer kürler bir hücre türünden oluşuyorsa, bunlar homospheroidler olarak adlandırılır; iki veya daha fazla farklı hücre türlerinden oluşan, heterospheroids oluşturur.
Küroid hazırlama için farklı yöntemler arasında, biz olmayan-yapışlı yuvarlak alt 96-kuyu plakaları kullanarak protokol gerçekleştirin. Maliyetlere göre çok etkilidir. Burada, biz fibroblastlar hem homospheroids üretmek, CAF veya cafs ıntegrin α3 altbirim farklılaşma sürecini incelemek için ve cafs veya ıntegrin α3 Ko cafs ve pankreatik kanal Karsinomu hücreler (ASPC-ı ve panc-ı) işgali çalışma çevreleyen matrisin içine.
Bu çalışmaların amacı, insan pankreas Karsinomu biyopsilerinde izole edilen birincil cafeleri kullanıyordu. Ancak, biyopsiler hücreleri elde etmek için az ve bu nedenle, bu çalışmalar kullanılan CAFs Lentivirus HTERT içeren kullanarak ölümsüzleşmiş olmuştur. Onlar ıcafs denir, ve onların normal meslektaşları, primer insan pankreas fibroblastlar, INFs olarak adlandırılır. İnsan pankreatik fibroblastlar ve pankreatik kanal Karsinomu hücreleri, AsPC-ı ve PANC-ı, ticari olarak mevcuttur.
Bu protokol, laminin-332-ıntegrin etkileşiminin CAF farklılaşma sürecinde etkisini incelemek için kullanılmıştır. Bu etkileşimin ve fonksiyonunun özgüllüğünü kanıtlamak için, inhibitör bileşikleri kullanıldı: km2, ıntegrin bağlayıcı sitesini engelleyen bir monoklonal antikor laminin-332 α3 Chain10, veya lebein 1, bir yılan zehiri türeyen bileşik laminin-bağlayıcı integrinler α3β1, α6β1 ve α7β111,12.
İnvazif tahlil için hücreler, heterokürlerde farklı hücre tiplerini ayırt etmek için mCherry (ıcafs ve ıntegrin α3 KO ıcafs) veya GFP (AsPC-I ve PANC-I) kodlaması içeren Lentivirus ile transpenoed edilmiştir. Hücrelerin dönüştürücü onları ölümsüzleştirmek ve/veya floresan protein (mCherry ve GFP) ifade onları etiketlemek için bir önceki çalışmada açıklanan13, daha fazla bilgi için danışılmalıdır.
1. hücre matris etkileşimi farklı TGF-β1 inhibe bileşikleri kullanarak fibroblast/CAF farklılaşma için bir in vitro model olarak 3D kürler
2. kürlerin immünofluorescent boyama
3. RT q-PCR homospheroids
4. ıntegrin ifadesinin akış sitometri Analizi
5. heterospheroids kullanarak istila tahlil
Bu deneysel tasarımın sonuçları, Bu deneylerden çekilen sonuçlara ilişkin daha fazla okuma için tavsiye edilen Martins Cavaco ve al.13' te yayınlanmaktadır.
Şekil 1, immünofluorescent küroların temsili bir görüntüsü, hem ölümsüzleştirilmiş normal fibroblastlar ve ölümsüzleştirilmiş cafs (Şekil 1a), hem de immünofluor...
CAF farklılaşma çalışması için uygun bir in vitro model geliştirmek için zorlu bir iştir. Farklı yaklaşımlar istihdam ettikten sonra, biz bir 3D küroid modeli daha pratik olduğunu sonucuna, fizyolojik ve klinik olarak ilgili model, hangi ölümsüzleştirilmiş CAFs ile pankreas Karsinomu hücreleri arasında etkileşim incelenebilir. Bu model, hücre kültürü plastiğin sertliği, en azından kısa vadeli kültür koşullarında (48 h 'ye kadar) gibi artifaktüel stres nedeniyle fibroblastların spontan...
Yazarlar hiç bir ilgi çatışması bildirmiyor. Bu malzeme sadece yazarın görüşlerini yansıtır ve Avrupa Birliği, burada yer alan bilgilerden yapılmış olabilecek herhangi bir kullanımından sorumlu değildir.
Barbara Schedding 'in BM2 ve lebein-1 ' i hazırlamak için yaptığı yardımı kabul ediyoruz. Àgnes Noel 'i, uzmanlık alanındaki uzmanlığına göre paylaştığı için kabul ediyoruz. Biz S2 koşullarında lentiviral transfeksiyon ele yardım için Sonja Schelhaas ve Michael Schäfers teşekkür ederiz. Biz Pankreatik kanser dokusundan CAFs hazırlanması Sabine von Rüdenin yardımcı kabul.
Bu sonuçlara yol açan araştırma, Avrupa Birliği 'nin yedinci çerçeve programı olan FP7/2007-2013/REA hibe anlaşması uyarınca n ◦ (316610) kişi programı (Marie Curie Actions) J.A.E. için fon aldı Dahası, J.A.E. ve A.C.M.C., Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) tarafından, hücre içinde hareket kümesi mükemmellik (EXC 1003-CIM) içinde mali olarak destekleniyordu. Bu proje Ayrıca Wilhelm Sander Stiftung tarafından destekleniyordu (Grant: 2016.113.1 to J.A.E.).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
4',6-Diamidino-2-Phenylindole, Dihydrochloride (DAPI) | SIGMA-ALDRICH | D9542-10 | |
6F12 anti-Laminin β3 subunit Mouse (monoclonal) | Homemade | ||
A3IIF5 Anti-α3 integrin subunit Mouse (monoclonal) | Kindly provided by Prof. M. Hemler, Dana Faber-Cancer Institute, Boston | ||
Acetone | SIGMA-ALDRICH | 32201 | |
Albumin Fraction V - BSA | AppliChem | A1391 | |
Alexa fluor 488 Goat (polyclonal) anti-Mouse | Invitrogen | A11029 | |
Alexa fluor 488 Goat (polyclonal) Rabbit | Invitrogen | A11034 | |
Anti-laminin γ2 subunit Mouse (monoclonal) | Santa Cruz | sc-28330 | |
Anti-NG2 Rabbit (polyclonal) Millipore, AB5320 | Millipore | AB5320 | |
Anti-α-SMA-Cy3 Mouse (monoclonal) | SIGMA-ALDRICH | C6198 | |
AsPC-1 cell line | ATCC | Kindly given by prof. Jorg Haier's Lab | |
Bench centrifuge | Fisher Scientific | 50-589-620 | Sprout |
BM2 anti-laminin α3 subunit Mouse (monoclonal) | Kindly provided by Prof. Patricia Rousselle, CNRS, Lyon | ||
Calcium Chloride (CaCl2) | Fluka | 21074 | |
Centrifuge | Thermo Scientific | Multifuge 1S-R | |
Centrifuge tubes 50 mL | Corning | 430290 | |
Collagenase B | Roche | 11088831001 | |
Collagen-I, rat tail | Gibco | A10483-01 | |
Confocal microscope | Zeiss | LSM 700 and 800 | |
DMEM (High glucose 4.5 g/L) | Lonza | BE12-604F | |
Dnase I | Roche | 10104159001 | |
Flow Cytometer | BD Biosciences | FACSCaliburTM | |
Gelifying matrix | ThermoFisher Scientific | A1413202 | Matrigel, Geltrex |
Goat IgG, isotype | DAKO | X 0907 | |
Horse Serum | SIGMA-ALDRICH | 12449-C | |
Human Primary Pancreatic Fibroblasts | PELOBiotech | PB-H-6201 | |
Incubator | Heraeus | B6060 | |
Laminin-332 | Biolamina | LN332 | |
MEM | SIGMA-ALDRICH | M4655 | |
Microplate, 96 wells, U-bottom | Greiner Bio-One | 650101 | |
Microscope Slides | Thermo Scientific | J1800AMNZ | |
Mouse IgG, isotype | SIGMA-ALDRICH | I8765 | |
Multi axle rotating mixer | CAT | RM5 80V | |
PANC-I | ATCC | Kindly given by Prof. Jorg Haier's Lab | |
Paraformaldehyde | Riedel-de Haën | 16005 | |
Penicillin/streptomycin | Gibco | 15140-122 | |
QuantiTect Reverse Transcription Kit | Qiagen | 205310 | |
Rat IgG, isotype | Invitrogen | 10700 | |
Reaction tubes, 1.5 mL | Greiner Bio-One | 616201 | |
Real-time PCR cycler | Qiagen | Rotor-Gene Q | |
RNeasy Mini Kit | Qiagen | 74104 | |
Rotor Gene SYBR Green PCR Kit | Qiagen | 204074 | |
RPMI | Lonza | BE12-702F | Add glucose to 4.5 g (0.2 um filter) and 1% sodium pyruvate |
TritonX-100 | SIGMA-ALDRICH | X100RS | |
Vórtex | Scientific Industries | Vortex-Genie 2 | |
μ-Slide Angiogenesis, uncoated | Ibidi | 81501 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır