Name: mame models for 4d live-cell imaging of tumor: microenvironment interactions that impact malignant progression
Uploaded: 2012-02-17T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about MAME Models for 4D Live-cell Imaging of Tumor: Microenvironment Interactions that Impact Malignant Progression at JoVE.com

Detta arbete stöddes delvis av National Institutes of Health R01 CA131990 (BFS och RRM). Live-cell imaging utfördes i Mikroskopi, Imaging och Cytometry stöd Resources Core, delvis av NIH Center bidrag P30 CA22453 till Karmanos Cancer Institute, Wayne State University och av Perinatology Research förgrena sig av National Institutes of Child Health och utveckling , Wayne State University.

1. Förbered DQ-substrat <ol><li> Tillåta lyofiliserades DQ-substrat värmas till rumstemperatur innan den öppnas ampuller, framställa förrådslösning av 1 mg / ml av DQ-substrat i avjoniserat vatten, dela upp i 50 | il alikvoter och förvaras vid 4 ° C. </li></ol> Det kan vara nödvändigt att omröra DQ-substratet i en ultraljud-vattenbad under ~ 5 minuter och värm till 50 ° C för att underlätta dispergering. <ol start="2"><li> Tö RBM på is över natten vid 4 ° C; RB...

<ol>
	<li>Sameni, M., Dosescu, J., Sloane, B. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+imaging+of+proteolysis:+stromal+and+inflammatory+cells+increase+tumor+proteolysis.">Functional imaging of proteolysis: stromal and inflammatory cells increase tumor proteolysis.</a> Mol. Imaging. 2, 159-175 (2003).</li><li>Jedeszko, C., Sameni, M., Olive, M. B., Moin, K., Sloane, B. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visualizing+protease+activity+in+living+cells:+from+two+dimensions+to+four+dimensions.">Visualizing protease activity in living cells: from two dimensions to four dimensions.</a> Curr. Protoc. Cell Biol. 39, (2008).</li><li>Jedeszko, C., Victor, B. C., Podgorski, I., Sloane, B. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fibroblast+hepatocyte+growth+factor+promotes+invasion+of+human+mammary+ductal+carcinoma+in+situ.">Fibroblast hepatocyte growth factor promotes invasion of human mammary ductal carcinoma in situ.</a> Cancer Res. 69, 9148-9155 (2009).</li><li>Sameni, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+live-cell+imaging+demonstrates+that+beta1-integrin+promotes+type+IV+collagen+degradation+by+breast+and+prostate+cancer+cells.">Functional live-cell imaging demonstrates that beta1-integrin promotes type IV collagen degradation by breast and prostate cancer cells.</a> Mol. Imaging. 7, 199-213 (2008).</li><li>Li, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=p21-activated+kinase+1+coordinates+aberrant+cell+survival+and+pericellular+proteolysis+in+a+three-dimensional+culture+model+for+premalignant+progression+of+human+breast+cancer.">p21-activated kinase 1 coordinates aberrant cell survival and pericellular proteolysis in a three-dimensional culture model for premalignant progression of human breast cancer.</a> Neoplasia. 10, 314-328 (2008).</li><li>Sameni, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+and+quantifying+the+dynamics+of+tumor+associated+proteolysis.">Imaging and quantifying the dynamics of tumor associated proteolysis.</a> Clin. Exp. Metastasis. 26, 299-309 (2009).</li><li>Cavallo-Medved, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Live-cell+imaging+demonstrates+that+proteases+in+caveolae+of+endothelial+cells+degrade+extracellular+matrix.">Live-cell imaging demonstrates that proteases in caveolae of endothelial cells degrade extracellular matrix.</a> Exp. Cell. Res. 315, 1234-1246 (2009).</li><li>Fukumura, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumor+microvasculature+and+microenvironment:+novel+insights+through+intravital+imaging+in+pre-clinical+models.">Tumor microvasculature and microenvironment: novel insights through intravital imaging in pre-clinical models.</a> Microcirculation. 17, 206-225 (2010).</li></ol>

Som framgår kan MAME samodlingarna användas för live-cell imaging i realtid av interaktioner mellan de olika cellulära komponenter som utgör en brösttumör och dess mikromiljö. I pågående studier i vårt laboratorium har vi använt MAME samodlingarna att identifiera proteolytiska vägar i samband med övergång från DCIS till invasiv duktal cancer, som liksom samspelet mellan proteolytiska vägar och andra vägar är inblandade i denna övergång som kemokiner / cytokin / tillväxtfaktor vägar . Vi visade vid...

<table border="1"><tbody><tr><td> Reagens / utrustning </td><td> Företaget </td><td> Katalognr </td><td> Kommentarer </td></tr><tr><td> Rekonstituerade basalmembran (Cultrex) </td><td> Trevigen </td><td> 3445-005-01 </td><td> Jämförbart med Matrigel (BD Biosciences) </td></tr><tr><td> Kollagen I </td><td> Sammanhållning Laboratories </td><td> 5005-B </td><td></td></tr><tr><td> DQ-substrat (Kollagen I, IV) </td><td> Invitrogen </td><td> DQ-Col I-D12060 DQ-col IV D12052 </td><td></td></tr><tr><td> 22-mm plast täckglas </td><td> Fisher Scientific Co </td><td> 12-547 </td><td> Halverats, lämna i 70% etanol i 10 minuter och lufttorka före användning. </td></tr><tr><td> Cellodlingsmedium </td><td> Lonza </td><td> MEBM-PRF CC-3153 MEGM CC-4136 </td><td> Fenolrött-fri </td></tr><tr><td> ibiTreat μ-skålen </td><td> Ibidi </td><td> 80.136 </td><td></td></tr><tr><td> Volocity mjukvara </td><td> Perkin-Elmer </td><td> Version 5,5 </td><td> Andra märken av bildbehandlingsprogram kan användas för att generera 3D-rekonstruktioner och filmer. </td></tr></tbody></table>

mame models for 4d live-cell imaging of tumor: microenvironment interactions that impact malignant progression

Vi har utvecklat 3D samkultursystem modeller, som vi kallar MAME (m ammary en rchitecture och m icroenvironment e ngineering), och använde dem för live-cell imaging i realtid av cell: cell interaktioner. Vårt övergripande mål var att utveckla modeller som rekapitulera arkitektur preinvasive bröstförändringar att studera deras utveckling till en invasiv fenotyp. Specifikt har vi utvecklat modeller för att analysera växelverkningar mellan premaligna bröstepitelialceller cellvarianter och andra celltyper i tumören mikromiljö som har implicerats i förstärka eller reducera framskridandet av preinvasive bröst epitelceller till invasivt duktalt karcinom. Andra celltyper studerats hittills är myoepiteliala celler, fibroblaster, makrofager och blod och lymfatiska mikrovaskulära endotelceller. Förutom de Mame modeller, vilka är utformade för att sammanfatta de cellulära interaktioner inom bröstet undercancerprogress har vi utvecklat jämförbara modeller för progression av prostatacancer. Här illustrerar vi de förfaranden för fastställande av 3D samodlingarna tillsammans med användning av live-cell imaging och en funktionell proteolys analys att följa övergången av samodlingar av bröst duktal cancer in situ (DCIS) celler och fibroblaster till en invasiv fenotyp över tiden, i detta fall över 20-tre dagar i odling. Den MAME samodlingar består av flera skikt. Fibroblaster är inbäddade i det undre skiktet av typ I kollagen. På att placeras ett skikt av rekonstituerat basalmembran (RBM) på vilken DCIS celler sås. En slutlig översta lagret av 2% RBM ingår och fylls med varje byte av media. Att avbilda proteolys associerad med progression till en invasiv fenotyp, använder vi färgämne-kylda (DQ) fluorescerande matrisproteiner (DQ-kollagen I blandas med skiktet av kollagen I-och DQ-kollagen IV blandades med mellanskiktet av rBM) och observera levande kulturer med användning av konfokalmikroskopi. Optiska sektioner fångas, bearbetas och rekonstrueras i 3D med Volocity visualiseringsprogram. Under loppet av 23 dagar i MAME samodlingar, de DCIS celler prolifererar och sammansmälter till stora invasiva strukturer. Fibroblaster migrera och blir införlivade i dessa invasiva strukturer. Fluorescerande proteolytiska fragment av kollagener återfinnes i association med ytan av DCIS strukturer, intracellulärt, och även dispergeras i hela den omgivande matrisen. Läkemedel som riktar proteolytisk, kemokina / cytokin och kinas vägar eller modifieringar i den cellulära sammansättningen av samodlingarna kan minska invasivitet, vilket antyder att Mame modeller kan användas som prekliniska skärmar för nya terapeutiska tillvägagångssätt.

Watch this Scientific Journal Video about MAME Models for 4D Live-cell Imaging of Tumor: Microenvironment Interactions that Impact Malignant Progression at JoVE.com

MAME Models for 4D Live-cell Imaging of Tumor: Microenvironment Interactions that Impact Malignant Progression

Vi har utvecklat 3D samkultursystem modeller för live-cell imaging i realtid av interaktioner mellan brösttumörceller och andra celler i deras mikromiljö som påverkar utvecklingen till en invasiv fenotyp. Dessa modeller kan tjäna som prekliniska skärmar för läkemedel att rikta parakrin-inducerade proteolytiska, kemokin / cytokin och kinas vägar som är inblandade i invasivitet.

Mame Modeller för 4D Live-cell imaging av tumör: mikromiljö Interaktioner som påverkar malign progression

We have developed 3D coculture models, which we term MAME (mammary architecture and microenvironment engineering), and used them for live-cell imaging in ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Orthotopic Xenografting of Human Luciferase-Tagged Malignant Peripheral Nerve Sheath Tumor Cells for in vivo Testing of Candidate Therapeutic Agents

Orthotopic Xenografting of Human Luciferase-Tagged Malignant Peripheral Nerve Sheath Tumor Cells for in vivo Testing of Candidate Therapeutic Agents

Orthotopic Xenografting mänskliga luciferas-taggade Malignt Perifera tumör Nerve Slida celler för In vivo Testning av kandidat behandlingsmetoder

Although in vitro screens are essential for the initial identification of candidate therapeutic agents, a rigorous assessment of the drug's ability to ...

Evaluation of Cancer Stem Cell Migration Using Compartmentalizing Microfluidic Devices and Live Cell Imaging

Utvärdering av cancer Stem Cell Migration Använda Compartmentalizing mikroflödessystem enheter och levande cell imaging

In the last 40 years, the United States invested over 200 billion dollars on cancer research, resulting in only a 5% decrease in death rate. A major ...

In vitro Mesothelial Clearance Assay that Models the Early Steps of Ovarian Cancer Metastasis

In vitro Mesothelial Clearance Assay that Models the Early Steps of Ovarian Cancer Metastasis

In vitro mesothelial Avslutande analys att modeller de tidiga stegen av äggstockscancer Metastasis

Ovarian cancer is the fifth leading cause of cancer related deaths in the United States1. Despite a positive initial response to therapies, 70 to 90 ...

Heterotypic Three-dimensional In Vitro Modeling of Stromal-Epithelial Interactions During Ovarian Cancer Initiation and Progression

Heterotypic Three-dimensional In Vitro Modeling of Stromal-Epithelial Interactions During Ovarian Cancer Initiation and Progression

Heterotypisk Tredimensionell<em&gt; In Vitro</em&gt; Modellering av Stromal-Epithelial interaktioner Under äggstockscancer Inledande och progression

Epithelial ovarian cancers (EOCs) are the leading cause of death from gynecological malignancy in Western societies. Despite advances in surgical ...

Live Imaging of Drug Responses in the Tumor Microenvironment in Mouse Models of Breast Cancer

Realtidsundersökningen av Drug svar i tumören mikromiljön i musmodeller av bröstcancer

The tumor microenvironment plays a pivotal role in tumor initiation, progression, metastasis, and the response to anti-cancer therapies. Three-dimensional ...

A Novel High-resolution In vivo Imaging Technique to Study the Dynamic Response of Intracranial Structures to Tumor Growth and Therapeutics

A Novel High-resolution In vivo Imaging Technique to Study the Dynamic Response of Intracranial Structures to Tumor Growth and Therapeutics

A Novel Högupplöst<em&gt; In vivo</em&gt; Imaging teknik för att studera dynamiska svaret för intrakraniell Structures till tumörtillväxt och Therapeutics

We have successfully integrated previously established Intracranial window (ICW) technology 1-4 with intravital 2-photon confocal microscopy to develop a ...

Bioluminescent Orthotopic Model of Pancreatic Cancer Progression

Bioluminescent Orthotopic Modell av bukspottkörtelcancer Progression

Pancreatic cancer has an extremely poor five-year survival rate of 4-6%.  New therapeutic options are critically needed and depend on improved ...

High-frequency Ultrasound Imaging of Mouse Cervical Lymph Nodes

Högfrekvent ultraljud avbildning av Mouse Cervical lymfkörtlar

High-frequency ultrasound (HFUS) is widely employed as a non-invasive method for imaging internal anatomic structures in experimental small animal ...

A Brain Tumor/Organotypic Slice Co-culture System for Studying Tumor Microenvironment and Targeted Drug Therapies

En hjärntumör / Organotypiska Slice samodlingssystemet för att studera tumörens mikro och Targeted Drug terapier

Brain tumors are a major cause of cancer-related morbidity and mortality. Developing new therapeutics for these cancers is difficult, as many of these ...

Bioluminescence-Based Tumor Quantification Method for Monitoring Tumor Progression and Treatment Effects in Mouse Lymphoma Models

Bioluminescence baserad tumör Kvantifiering Metod för övervakning tumörprogression och behandlingseffekter i mus Lymfom modeller

Although bioluminescence imaging (BLI) shows promise for monitoring tumor burden in animal models of cancer, these analyses remain mostly qualitative. ...