Name: analyzing the communication between monocytes and primary breast cancer cells in an extracellular matrix extract (ecme)-based three-dimensional system
Uploaded: 2018-01-08T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Analyzing the Communication Between Monocytes and Primary Breast Cancer Cells in an Extracellular Matrix Extract ECME-based Three-dimensional System at JoVE.c

تم دعم هذا العمل من مبرزين فونسيك أفريقيا جنوبي الصحراء/الضمان الاجتماعي/عمال المشروع رقم 233061 إلى ازكويل م فوينتس-Pananá وفوندو دي الدعم على غرار الدراسات، مستشفى الأطفال في المكسيك فريدريكو غوميز (المشروع رقم HIM-2014-053). نا اسبينوزا-سانشيز طالب دكتوراه من Programa de دوكتورادو en Biomédicas العلوم، الجامعة الوطنية المستقلة بالمكسيك (يونام) وتلقت زمالة 231663 من المجلس الوطني. ه-ق "نا"، نعترف أيضا بالدعم المالي المقدم من المعهد المكسيكي "الضمان الاجتماعي" (الضمان الاجتماعي).

وتم الحصول على عينات من المرضى BrC من مصرف الأنسجة أون بحوث Unidad de Virología y المصابة، غوميز فيديريكو مستشفى الأطفال في المكسيك. أقر هذه الدراسة العلمية، والأخلاقية، والسلامة البيولوجية استعراض المجالس غوميز فيديريكو مستشفى الأطفال في المكسيك: لجنة بحوث، أون هي دي لجنة الدراسات ولجنة دي بيوسي?...

<ol>
	<li>Rich, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cancer+stem+cells:+understanding+tumor+hierarchy+and+heterogeneity.">Cancer stem cells: understanding tumor hierarchy and heterogeneity.</a> Medicine (Baltimore). 95 (1), 2-7 (2016).</li><li>Wang, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+tumor+microenvironment+in+tumorigenesis.">Role of tumor microenvironment in tumorigenesis.</a> J Cancer. 8 (5), 761-773 (2017).</li><li>Quail, D. F., Joyce, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microenvironmental+regulation+of+tumor+progression+and+metastasis.">Microenvironmental regulation of tumor progression and metastasis.</a> Nat Med. 19 (11), 1423-1437 (2013).</li><li>Sica, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Macrophage+polarization+in+tumour+progression.">Macrophage polarization in tumour progression.</a> Semin Cancer Biol. 18 (5), 349-355 (2008).</li><li>Mantovani, A., Marchesi, F., Malesci, A., Laghi, L., Allavena, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumour-associated+macrophages+as+treatment+targets+in+oncology.">Tumour-associated macrophages as treatment targets in oncology.</a> Nat Rev Clin Oncol. , (2017).</li><li>Petersen, O. W., Ronnov-Jessen, L., Howlett, A. R., Bissell, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interaction+with+basement+membrane+serves+to+rapidly+distinguish+growth+and+differentiation+pattern+of+normal+and+malignant+human+breast+epithelial+cells.">Interaction with basement membrane serves to rapidly distinguish growth and differentiation pattern of normal and malignant human breast epithelial cells.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 89 (19), 9064-9068 (1992).</li><li>Debnath, J., Muthuswamy, S. K., Brugge, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphogenesis+and+oncogenesis+of+MCF-10A+mammary+epithelial+acini+grown+in+three-dimensional+basement+membrane+cultures.">Morphogenesis and oncogenesis of MCF-10A mammary epithelial acini grown in three-dimensional basement membrane cultures.</a> Methods. 30 (3), 256-268 (2003).</li><li>Debnath, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+apoptosis+in+creating+and+maintaining+luminal+space+within+normal+and+oncogene-expressing+mammary+acini.">The role of apoptosis in creating and maintaining luminal space within normal and oncogene-expressing mammary acini.</a> Cell. 111 (1), 29-40 (2002).</li><li>Muthuswamy, S. K., Li, D., Lelievre, S., Bissell, M. J., Brugge, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ErbB2,+but+not+ErbB1,+reinitiates+proliferation+and+induces+luminal+repopulation+in+epithelial+acini.">ErbB2, but not ErbB1, reinitiates proliferation and induces luminal repopulation in epithelial acini.</a> Nat Cell Biol. 3 (9), 785-792 (2001).</li><li>Sameni, M., Dosescu, J., 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=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 (3), 159-175 (2003).</li><li>Sameni, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MAME+models+for+4D+live-cell+imaging+of+tumor:+microenvironment+interactions+that+impact+malignant+progression.">MAME models for 4D live-cell imaging of tumor: microenvironment interactions that impact malignant progression.</a> J Vis Exp. (60), (2012).</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. 4, 20 (2008).</li><li>Chimal-Ramirez, G. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MMP1,+MMP9,+and+COX2+expressions+in+promonocytes+are+induced+by+breast+cancer+cells+and+correlate+with+collagen+degradation,+transformation-like+morphological+changes+in+MCF-10A+acini,+and+tumor+aggressiveness.">MMP1, MMP9, and COX2 expressions in promonocytes are induced by breast cancer cells and correlate with collagen degradation, transformation-like morphological changes in MCF-10A acini, and tumor aggressiveness.</a> Biomed Res Int. 2013, 279505 (2013).</li><li>Espinoza-Sanchez, N. A., Chimal-Ramirez, G. K., Mantilla, A., Fuentes-Panana, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=IL-1beta,+IL-8,+and+Matrix+Metalloproteinases-1,+-2,+and+-10+Are+Enriched+upon+Monocyte-Breast+Cancer+Cell+Cocultivation+in+a+Matrigel-Based+Three-Dimensional+System.">IL-1beta, IL-8, and Matrix Metalloproteinases-1, -2, and -10 Are Enriched upon Monocyte-Breast Cancer Cell Cocultivation in a Matrigel-Based Three-Dimensional System.</a> Front Immunol. 8, 205 (2017).</li><li>Li, Y., Wang, L., Pappan, L., Galliher-Beckley, A., Shi, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=IL-1beta+promotes+stemness+and+invasiveness+of+colon+cancer+cells+through+Zeb1+activation.">IL-1beta promotes stemness and invasiveness of colon cancer cells through Zeb1 activation.</a> Mol Cancer. 11, 87 (2012).</li><li>Gallagher, S., Winston, S. E., Fuller, S. A., Hurrell, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immunoblotting+and+immunodetection.">Immunoblotting and immunodetection.</a> Curr Protoc Mol Biol. 10, 18 (2008).</li><li>Troeberg, L., Nagase, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zymography+of+metalloproteinases.">Zymography of metalloproteinases.</a> Curr Protoc Protein Sci. 21, 15 (2004).</li><li>Arevalo-Romero, H., Meza, I., Vallejo-Flores, G., Fuentes-Panana, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Helicobacter+pylori+CagA+and+IL-1beta+Promote+the+Epithelial-to-Mesenchymal+Transition+in+a+Nontransformed+Epithelial+Cell+Model.">Helicobacter pylori CagA and IL-1beta Promote the Epithelial-to-Mesenchymal Transition in a Nontransformed Epithelial Cell Model.</a> Gastroenterol Res Pract. 2016, 4969163 (2016).</li><li>Reed, J. R., Leon, R. P., Hall, M. K., Schwertfeger, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interleukin-1beta+and+fibroblast+growth+factor+receptor+1+cooperate+to+induce+cyclooxygenase-2+during+early+mammary+tumourigenesis.">Interleukin-1beta and fibroblast growth factor receptor 1 cooperate to induce cyclooxygenase-2 during early mammary tumourigenesis.</a> Breast Cancer Res. 11 (2), 21 (2009).</li><li>Ma, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epidermal+growth+factor+(EGF)+and+interleukin+(IL)-1beta+synergistically+promote+ERK1/2-mediated+invasive+breast+ductal+cancer+cell+migration+and+invasion.">Epidermal growth factor (EGF) and interleukin (IL)-1beta synergistically promote ERK1/2-mediated invasive breast ductal cancer cell migration and invasion.</a> Mol Cancer. 11, 79 (2012).</li><li>Grande, S. M., Bannish, G., Fuentes-Panana, E. M., Katz, E., Monroe, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tonic+B-cell+and+viral+ITAM+signaling:+context+is+everything.">Tonic B-cell and viral ITAM signaling: context is everything.</a> Immunol Rev. 218, 214-234 (2007).</li><li>Benton, G., Arnaoutova, I., George, J., Kleinman, H. K., Koblinski, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Matrigel:+from+discovery+and+ECM+mimicry+to+assays+and+models+for+cancer+research.">Matrigel: from discovery and ECM mimicry to assays and models for cancer research.</a> Adv Drug Deliv Rev. 79-80, 3-18 (2014).</li><li>Worthington, P., Pochan, D. J., Langhans, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Peptide+Hydrogels+-+Versatile+Matrices+for+3D+Cell+Culture+in+Cancer+Medicine.">Peptide Hydrogels - Versatile Matrices for 3D Cell Culture in Cancer Medicine.</a> Front Oncol. 5, 92 (2015).</li><li>Tibbitt, M. W., Anseth, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrogels+as+extracellular+matrix+mimics+for+3D+cell+culture.">Hydrogels as extracellular matrix mimics for 3D cell culture.</a> Biotechnol Bioeng. 103 (4), 655-663 (2009).</li><li>Schlaermann, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+human+gastric+primary+cell+culture+system+for+modelling+Helicobacter+pylori+infection+in+vitro.">A novel human gastric primary cell culture system for modelling Helicobacter pylori infection in vitro.</a> Gut. 65 (2), 202-213 (2016).</li><li>Pompaiah, M., Bartfeld, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gastric+Organoids:+An+Emerging+Model+System+to+Study+Helicobacter+pylori+Pathogenesis.">Gastric Organoids: An Emerging Model System to Study Helicobacter pylori Pathogenesis.</a> Curr Top Microbiol Immunol. 400, 149-168 (2017).</li><li>Takebe, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vascularized+and+functional+human+liver+from+an+iPSC-derived+organ+bud+transplant.">Vascularized and functional human liver from an iPSC-derived organ bud transplant.</a> Nature. 499 (7459), 481-484 (2013).</li><li>Takasato, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Directing+human+embryonic+stem+cell+differentiation+towards+a+renal+lineage+generates+a+self-organizing+kidney.">Directing human embryonic stem cell differentiation towards a renal lineage generates a self-organizing kidney.</a> Nat Cell Biol. 16 (1), 118-126 (2014).</li></ol>

تنمو الخلايا الظهارية في تكيف ثلاثية الأبعاد مكانية وتفاعلها مع بروتينات ECM المحوري للتوازن الأنسجة. دراسات السرطان كثيرة تستند إلى خلايا تزرع في مونولاييرس (2D) وعلى الرغم من أنها كانت حاسمة بالنسبة لفهم جوانب عديدة من تشكيل الورم والتقدم، مونولاييرس لا الخص الخصائص التي يفرض إدارة المحت...

بيولوجيا الأورام الآن أكثر تعقيداً مما كان يعتقد سابقا. أدلة متزايدة تظهر أن الخلايا السرطانية أكثر من مجرد الجزء الأكبر من الخلايا المتكاثرة غير المنضبط؛ بدلاً من ذلك، تبدو الخلايا الورمية المختلفة لأداء وظائف مختلفة عرض عالية التنظيم والتسلسل الهرمي داخل الورم1. الخلايا السرطانية أيضا في التواصل الحميم مع عدم تحول الخلايا: الضامة، والخلايا الليفية، الخلايا الليمفاوية، adipocytes، خلايا بطانية، بين الخلايا الأخرى كلها مغمورة في سقالة البروتينات والسكريات التي تشكل إدارة المحتوى في المؤسسة. يتم إنشاء العديد من التفاعلات المباشرة وغير المباشرة بين الخلايا المحولة وعدم تحويلها، ومع إدارة المحتوى في المؤسسة، التي تمارس تأثيراً قويا على مدى ال2،نتائج المرض3. في قضية محددة من BrC، من المهم خاصة أن تشريح تبليغ الخلايا BrC مع تامس، إذ ترى أنه تم العثور تامس تلعب دوراً حاسما في تطور الورم، يزيد من مخاطر ورم خبيث، وتكرار المرض4 ،5.
لتحليل التفاعلات داخل الأورام ونتائجها المحتملة، نهج جديدة ثلاثية الأبعاد في المختبر وقد وضعت استناداً إلى استخدام مقتطفات إدارة المحتوى في المؤسسة التي تقدم المكروية أكثر تعقيداً بكثير، أقرب إلى واقع الأحياء الورم، بالمقارنة مع الثقافات الخلية أحادي الطبقة التقليدية التي تنمو فيها الخلايا المرفقة بالبلاستيك. بيترسن وبيسيل6 قدم أول نموذج من نونماليجنانت والخلايا الظهارية الثديية الخبيثة مثقف في غشاء الطابق السفلي الغنية laminin وكانوا الأول من وصف هياكل أورجانوتيبيك ثلاثية الأبعاد التي تميز الإنسان نونماليجنانت الثدي الخلايا الظهارية من نظرائهم الخبيثة. عقد من الزمان في وقت لاحق، النموذج الذي وضعته Debnath, موثوسوامي، وبروج7،،من89 توفير أداة قيمة توضيح الممرات البيولوجية للخطر أثناء التحول الخبيث من غدي acini، هذه كتشكيل acini كبيرة بسبب الانتشار غير المنضبط، توطن البروتينات مفرق ضيق كدليل على استقطاب الخلية البصر، وفقدان التجويف acini نتيجة لمقاومة الخلية anoikis، نوع من موت الخلايا المبرمج الذي يحدث في مرسى-تعتمد على الخلايا عند أنها فصل من ECM المحيطة بها. نماذج ساميني، جيديسزكو، وسلوان ركزت على النشاط proteolytic التصوير بالخلايا، الذي يرتبط ارتباطاً وثيقا اختزاع، سمة حاسمة أخرى من الورم الخبيث10،،من1112. تعتمد هذه النماذج على مصفوفات البروتين مختلطة مع ركائز البروتين تطفئ الأسفار المختلفة (الجيلاتين DQ، DQ-الكولاجين الأول والرابع DQ-الكولاجين)، في إشارات الفلورسنت التي هي إرشادية لتدهور الكولاجين proteolytic. نماذج ثلاثية الأبعاد وتستخدم أيضا لدراسة خصائص الخلايا الجذعية غير تحول على حد سواء، والخلايا السرطانية، كما وصف المجاميع، في الخلية التي الماغنيسيوم، يمكن أن يكون مثقف في التعليق أو في إدارة المحتوى في المؤسسة مثل البروتينات استجواب لآليات الخلية التمايز، غير متماثلة انقسام الخلية والتقيد خلية إلى خلية حركية13،14. فحوصات غزو السماح باختبار العدوانية المتأصلة للورم وتحديد الجزيئات التي تكون بمثابة تشيمواتراكتانتس أثناء عملية الغازية15. نماذج ثلاثية الأبعاد الشاملة، وتمثل تنويع بأسعار معقولة في المختبر الثقافة الخلية التي تعكس على نحو أوثق أنسجة طبيعية والنمطان morphogenesis.
لقد قمنا بتصميم نظام ثقافة المشارك خلية ثلاثية الأبعاد استناداً النماذج المذكورة أعلاه7،10،11، استخدام خطوط الخلية BrC كل البشرية التجارية إمكانات العدوانية المعروفة (أنواع لومينال وسالب الثلاثي) والابتدائية الخلايا اكسبلانتيد من المرضى BrC. ونحن أولاً وضع نموذج مثقف يشترك مع U937 وحيدات في مقتطف مصفوفة خارج الخلية (أكمي) فيها غير العدواني (MCF-7) أو عدوانية BrC (نجمة داود الحمراء-ميغابايت-231) خلايا-استناداً إلى نظام ثلاثي الأبعاد الذي يسمح بالتفاعل المباشر خلية خلية. واستخدمت هذه الثقافات المشاركة لتحديد كيفية تأثير الاتصال بين هذه الأنساب الخلية اثنين النسخ من مجموعة من الجينات المتصلة بالسرطان السلوك العدواني. ولوحظ زيادة كبيرة في نسخة (كوكس-2) السيكلواوكسيجيناز-2 التي تزامنت مع زيادة إنتاج إحدى منتجاتها، البروستاغلاندين E2 (PGE2)، استنتاجا بأن أبرز دور الالتهاب في تطور السرطان. زيادة النسخ نظام التمثيل التناسبي المختلط لوحظ أيضا أن يرتبط بزيادة الكولاجين بروتيوليسيس عندما كانت شاركت مثقف العدوانية نجمة داود الحمراء-ميغابايت-231 الخلايا مع U937 وحيدات في الثقافات التي تحتوي على الكولاجين دي كيو "الرابع". من المذكرة، ثقافاتنا المشتركة لا تؤيد الافتراض بأن هناك حاجة إلى آليات التفاعل خلية خلية لتدهور الكولاجين. واقترح بدلاً من ذلك أن الاتصالات بين الأنساب الخلية اثنين وساطة من جزيئات يفرزها. وعلاوة على ذلك، الواردة supernatants تحصد من هذه الاختبارات ثقافة المشارك العوامل القابلة للذوبان التي مشوش acini غدي شكلتها غير تحول الخلايا MCF-10A13. وقد وجد أن العدوانية والابتدائي BrC الخلايا يفرز مستويات الجزيئات chemotactic الوحيدات العملية التشاورية المتعددة الأطراف-1، GM-CSF، ورنتيس مرتفعة. وهكذا، أوضحنا ثقافة ثلاثية الأبعاد التي تم فصل الخلايا في خلية يدخل الثقافة لمنع التفاعلات خلية خلية. واستخدمت هذه الثقافات لمعالجة الاتصالات غير المباشرة بين الخلايا BrC ووحيدات. لهذه الاختبارات وغير عدوانية وعدوانية من خطوط الخلايا BrC التجارية والابتدائي BrC الخلايا وثلاثة أنواع مختلفة من وحيدات البشرية: خلايا U937 و THP-1 التجارية ووحيدات الأولية (PMs) المعزولة من الدم المحيطي صحية من الجهات المانحة (جميع واستخدمت وحيدات في حالة عدم تنشيط) استخدمت. ولوحظت زيادة تركيزات السيتوكينات الالتهابية 1β إيل وايل-8 إثراء الثقافة المشتركة. وبالمثل، وجد أن MMP-1 ونظام التمثيل التناسبي المختلط-2 ونظام التمثيل التناسبي المختلط-10 وزيدت أيضا في BrC خلايا الوحيدات الثقافات المشتركة، ومن ثم يعزز الاستنتاجات السابقة14. ويرد في هذه المخطوطة، سير عمل نقطة بنقطة لعزل الخلايا BrC الأولية واختبار في الثقافات 3D جنبا إلى جنب مع نتائج تمثيلية. ويشكل هذا العمل مثالاً جيدا للإمكانات الكبيرة التي توفر في المختبر نظم خلية ثلاثية الأبعاد استجواب جوانب محددة من الأحياء الورم.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1108px;" width="1108">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">U937</td>
			<td style="width:260px;">American Type Culture Collection ATCC&#160;</td>
			<td style="width:143px;">CRL-1593.2</td>
			<td style="width:463px;">Monocytic cell line/histiocytic lymphoma&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">THP-1</td>
			<td>American Type Culture Collection ATCC&#160;</td>
			<td style="width:143px;">TIB-202</td>
			<td>Monocytic cell line/acute monocytic leukemia&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">MCF-10A</td>
			<td>American Type Culture Collection ATCC&#160;</td>
			<td>CRL-10317</td>
			<td>Non-transformed breast cell line</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">MCF-7</td>
			<td>American Type Culture Collection ATCC&#160;</td>
			<td style="width:143px;">HTB-22</td>
			<td>Breast Cancer Cell line</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">T47D</td>
			<td>American Type Culture Collection ATCC&#160;</td>
			<td style="width:143px;">HTB-133</td>
			<td>Breast Cancer Cell line</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">HS578T</td>
			<td>American Type Culture Collection ATCC&#160;</td>
			<td style="width:143px;">HTB-126</td>
			<td>Breast Cancer Cell line</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">MDA-MB-231</td>
			<td>American Type Culture Collection ATCC&#160;</td>
			<td style="width:143px;">HTB-26</td>
			<td>Breast Cancer Cell line</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">RPMI 1640 medium</td>
			<td style="width:260px;">GIBCO BRL Life Technologies</td>
			<td style="width:143px;">11875-093</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">DMEM High Glucose&#160;</td>
			<td style="width:260px;">GIBCO BRL Life Technologies</td>
			<td style="width:143px;">11964-092</td>
			<td>4.5 g/L glucose</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">DMEM/F12</td>
			<td style="width:260px;">GIBCO BRL Life Technologies</td>
			<td style="width:143px;">11039-021</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Antibiotic/Antimycotic</td>
			<td style="width:260px;">GIBCO BRL Life Technologies</td>
			<td style="width:143px;">15240-062</td>
			<td>100 U/mL penicillin, 100 &#181;g/mL streptomycin, and 0.25 &#181;g/mL Fungizone</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Fetal Bovine Serum</td>
			<td style="width:260px;">GIBCO BRL Life Technologies</td>
			<td style="width:143px;">16000-044</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Horse serum&#160;</td>
			<td style="width:260px;">GIBCO BRL Life Technologies</td>
			<td>16050114</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">0.05% Trypsin-EDTA 1X</td>
			<td style="width:260px;">GIBCO BRL Life Technologies</td>
			<td style="width:143px;">25300-062</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">PBS 1X (Phosphate Buffered Saline</td>
			<td style="width:260px;">GIBCO BRL Life Technologies</td>
			<td>20012-027</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Epidermal Growth Factor (EGF)</td>
			<td>PeproTech</td>
			<td>AF-100-15 (1.00mg)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Insulin</td>
			<td>SIGMA-ALDRICH</td>
			<td>I1882-100MG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Hydrocortisone</td>
			<td>SIGMA-ALDRICH</td>
			<td>H088-5G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cholera toxin Vibrio cholerae</td>
			<td>SIGMA-ALDRICH</td>
			<td>C8052-1MG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:243px;">Matrigel&#160;</td>
			<td>Corning Inc</td>
			<td>356237</td>
			<td style="width:463px;">Engelbreth-Holm-Swarm (EHS) mouse sarcoma, extracellular matrix extract, Store at -20&#176;C until use at 4&#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">GM-CSF</td>
			<td>PeproTech</td>
			<td>300-03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">MCP-1</td>
			<td>PeproTech</td>
			<td>300-04</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">RANTES</td>
			<td>PeproTech</td>
			<td>300-06</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">IL-8</td>
			<td>PeproTech</td>
			<td>200-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">IL-1&#946;</td>
			<td>PeproTech</td>
			<td>200-01B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Crystal-violet</td>
			<td>Hycel M&#233;xico</td>
			<td>541</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Paraformaldehyde</td>
			<td>SIGMA-ALDRICH</td>
			<td>P6148</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:243px;">Transwell permeable supports (inserts)</td>
			<td>Corning Inc</td>
			<td style="width:143px;">3422</td>
			<td>6.5 mm diameter, 8 &#181;m pore size/24-well plates&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:243px;">Transwell permeable supports (inserts)</td>
			<td>Thermofisher Scientific</td>
			<td style="width:143px;">140620</td>
			<td>6.5 mm diameter, 0.4 &#181;m pore size/24-well plates&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Monocyte Isolation Kit II Human&#160;</td>
			<td style="width:260px;">Miltenyi Biotec</td>
			<td style="width:143px;">130-091-153</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">LS Columns</td>
			<td style="width:260px;">Miltenyi Biotec</td>
			<td style="width:143px;">130-042-401</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:243px;">Human Cytokine/Chemokine Magnetic Bead Panel Kit 96 Well Plate Assay</td>
			<td style="width:260px;">EMD Millipore</td>
			<td style="width:143px;">HCYTOMAG-60K</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:243px;">Magpix with xPonent software (laser based fluorescent analytical test instrumentation)</td>
			<td style="width:260px;">Luminex Corporation</td>
			<td style="width:143px;">40-072</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:243px;">Lab-Tek chamber slide with cover (8 well)</td>
			<td style="width:260px;">Nalge Nunc International</td>
			<td style="width:143px;">177402</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:243px;">Glass bottom microwell 35mm petri&#160; dishes</td>
			<td style="width:260px;">MatTek Corp.</td>
			<td style="width:143px;">P35G-1.5-14-C</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

analyzing the communication between monocytes and primary breast cancer cells in an extracellular matrix extract (ecme)-based three-dimensional system

مضمن في المصفوفة خارج الخلية (ECM)، الخلايا الظهارية العادي والورم وثيقا التواصل مع الخلايا المكونة للدم وغير-المكونة للدم، وبالتالي التأثير على أنسجة طبيعية نتيجة التوازن والمرض إلى حد كبير. الإصابة بسرطان الثدي، المرتبطة بورم الضامة (تامس) تلعب دوراً حاسما في تطور المرض وورم خبيث، والتكرار؛ ولذلك، فهم آليات تشيمواتراكشن الوحيدات إلى ورم المكروية وتفاعلها مع الخلايا السرطانية مهم للسيطرة على المرض. هنا، نحن نقدم وصفاً مفصلاً لنظام ثلاثي الأبعاد (3D) ثقافة المشارك للثدي الخلايا السرطانية (BrC) ووحيدات البشرية. إنتاج خلايا BrC ارتفاع مستويات التنظيم في تفعيل القاعدية، وعادي تي خلية أعرب ويفرز (رنتيس)، الوحيدات chemoattractant البروتين-1 (العملية التشاورية المتعددة الأطراف-1)، وعامل تحفيز مستعمرة بلعم المحببات (ز-CSF)، بينما في الثقافة المشتركة مع وحيدات، تم إثراء بيتا انترلوكين (إيل)-1 برو-التهابات السيتوكينات (إيل-1β)، وايل-8 جنبا إلى جنب مع مصفوفة ميتالوبروتيناسيس (MMP)-1 ونظام التمثيل التناسبي المختلط-2 ونظام التمثيل التناسبي المختلط-10. هذا وورم المكروية ستروما تعزيز مقاومة anoikis في هياكل مثل acini 3D MCF-10A، تشيمواتراكشن وحيدات، والغزو العدواني BrC الخلايا. توفير بديل بأسعار معقولة لدراسة الاتصالات داخل ورم البروتوكولات المقدمة هنا وهي مثال على الإمكانات الكبيرة التي توفر في المختبر نظم خلية ثلاثية الأبعاد استجواب ميزات محددة بيولوجيا الأورام المتصلة بالورم العدوان.

تحليل BrC الخلايا في الثقافات 3D المورفولوجية:
تم دراسة مورفولوجية الابتدائي BrC خلايا تنمو في الثقافات 3D كثافات منخفضة وعالية على مدى 5 أيام. خلال 48 ساعة الأولى، التمسك أكمي الخلايا والحفاظ على كثافة منخفضة. في هذه النقطة الزمنية، ي...

Watch this Scientific Journal Video about Analyzing the Communication Between Monocytes and Primary Breast Cancer Cells in an Extracellular Matrix Extract ECME-based Three-dimensional System at JoVE.c

Analyzing the Communication Between Monocytes and Primary Breast Cancer Cells in an Extracellular Matrix Extract ECME-based Three-dimensional System

تحليل الاتصالات بين وحيدات وخلايا سرطان الثدي الأولية في مصفوفة خارج الخلية استخراج (أكمي)-على أساس نظام ثلاثي الأبعاد

هنا، يمكننا وصف أسلوب ثقافة ثلاثي الأبعاد لتحليل مورفولوجية الابتدائي خلايا سرطان الثدي، كذلك فيما يتعلق بدراسة تفاعلها المباشر/غير المباشر مع وحيدات ونتائج مثل تدهور الكولاجين وتجنيد الخلايا المناعية والخلايا الغزو، والترويج للالتهابات المتصلة بالسرطان.

Embedded in the extracellular matrix (ECM), normal and neoplastic epithelial cells intimately communicate with hematopoietic and non-hematopoietic cells, ...

The overall goal of this protocol is to study the direct and indirect communication between primary breast cancer cells and monocytes in a three-dimensional co-culture system. This method can help answer key questions in inflammatory microenvironment of breast cancer field such as how immune cells are regraded and activated, how these cells help to sustain the tumor inflammatory microenvironment and how these microenvironment facilitates tumor cell invasion. The main advantage of this technique is that it provides an affordable alternative to study intra-tumor communication and illustrates the potential of in vitro, 3-D cell systems for interrogating specific features of tumor biology.Particularly those related to tumor aggression. To begin, cultivate two times 10 to the sixth U937 and THP1 monocytes in 10 milliliters of RPMI1640 medium, supplemented with 10 percent FBS and one percent antibiotic antimycotic. Also cultivate fresh PMs in supplemented DMEMF12 medium.Incubate the cells at 37 degrees Celsius in a humidified five percent carbon dioxide environment. Plate four time 10 to the fifth monocytes in one milliliter per well of their corresponding medium. Place an insert in each well and add 900 microliters of the four times 10 to the fifth BrC cell suspension in the corresponding medium.Incubate the cultures at 37 degrees Celsius in a humidified five percent carbon dioxide environment for five days and recover the supernatants. Retrieve the cells by trypsinization if subsequent analysis is performed. Include controls of individual cell cultures with the respective media.To label BrC cells and monocytes with commercially available cumerine and rhodamine before cell culture, prepare a monolayer of two times 10 to the sixth BrC cells of interest and replace the standard medium with sufficient, pre-warmed working solution of the fluorescent dye. Incubate the cells at 37 degrees Celsius in a humidified five percent carbon dioxide environment for 30 minutes. Then aspirate the dye solution and use sufficient one XPBS to gently rinse the cells.Aspirate the PBS and add the standard medium. To trypsinize the cells, add two milliliters of 05 percent trypsin and 0.48 millimolar EDTA to the flask and incubate the cells at 37 degrees Celsius for five to 10 minutes. Add 200 microliters of FBS to stop the trypsinization and seven milliliters of the corresponding medium without supplements.Re-suspend the cells by pipetting, then transfer 10 microliters of the cells to a Nuebauer chamber and count them. Next, pellet the cells at 430 times g and room temperature for five minutes, then discard the supernatant and use three milliliters of pre-warmed fluorescent dye working solution to re-suspend the cells. Incubate the cell suspension at 37 degrees Celsius in a humidified five percent carbon dioxide environment for 30 minutes.After pelleting the cells again, discard the dye working solution and use five to seven milliliters of one XPBS to gently re-suspend the cells. Then, after pelleting the cells once more and discarding the PBS, re-suspend the cells in five to seven milliliters of standard medium. Count 10 microliters of the cell suspension.Set up a co-culture by spreading enough ECME at the bottom of the well to form an even layer in each well of a four well chamber slide system. Plate 20 microliters of a single cell suspension containing five time 10 to the fifth labeled BrC cells per well. After 15 to 20 minutes at 37 degrees celsius, add a suspension of 2.5 times 10 to the fifth labeled monocytes in 80 microliters of assay medium supplemented with 60 percent ECME.Allow the ECME to solidify at 37 degrees Celsius for 15 to 20 minutes. Now add one milliliter of a one to one mixture of the BrC cells and monocyte culture medium. Incubate the co-cultures at 37 degrees Celsius in a humidified five percent carbon dioxide environment for 24 hours, 48 hours, or five days to track changes at different time points.To degrade the ECM proteins and recover the cells from the cultures, aspirate and discard the medium, then add 0.5 milliliters of one XPBS with 0.1 percent trypsin and 0.25 percent EDTA to the culture. Incubate the cells at 37 degrees Celsius for three hours. Following the incubation, add 0.5 milliliters of one XPBS with 10 percent FBS to neutralize the trypsin and re-suspend the cells by vigorously pipetting to attain a single cell suspension.After pelleting the cells, discard the supernatant and re-suspend the cells in five milliliters of one XPBS with 10 percent FBS. Repeat this step once. Subject the cell suspension to fax with the appropriate instrument.Ensure that the final populations are at least 95 percent pure. In each well of an eight well chamber slide system spread a 40 microliter base of ECME and let it solidify at 37 degrees Celsius for 30 minutes. Seed 800 MCF10 A cells per well in 400 microliters of supplemented DMEM F12 culture medium according to the text protocol.Then add 400 microliters of conditioned medium or supplemented DMEM F12 culture medium with 20 nanograms per milliliter of human recombinant IL1 beta. Place the chamber slide into a glass petri dish containing a 35 milliliter petri dish filled with two milliliters of PBS. The MCF 10A cells should be seeded in each well very slowly to avoid damage of the base of ECME and to prevent cells from settling down and forming a monoly.Using an optical microscope record glandular acini formation every 24 hours for 14 days. After 14 days of culture, add 100 microliters of 100 nanomolar dapy in one XPBS and incubate the samples at room temperature with constant stirring for 25 minutes. Rinse the samples with one XPBS at room temperature, three times for five minutes each with constant stirring.Use mounting medium specific for fluorescent staining to mount the preparations. Then seal the mounted samples with transparent polish and maintain the slides, protected from light at four degrees Celsius. Demonstrating the procedure in the confocal microscope will be Vadim Perez, a researcher from The National Laboratory of Advanced Microscoping.Analyze the acini with a confocal microscope taking images of transversal stacks at different depths of the acini. Visualize different cellular proteins in the acini with proper staining protocols. For example, caheren was stained here to assess cell to cell adhesion, cell polarity, and oralimen formation.The morphology of primary BrC cells growing in 3D cultures at low and high densities was studied over five days. During the first 48 hours, cells adhere to the ECME with an elongated spindle shape and form knit-like structures at five days. After five days in 3D co-cultures, both MCF7 and MDA-MB-231 commercial BrC cells formed disorganized aggregates.However, aggressive MDA-MB-231 cells for aggregates with elongated forms, while non-aggressive MCF7 cells for aggregates with rounded shapes that are more densely compacted then MDA-MB-231 cells. The supernatants from indirect interaction 3D primary BrC cultures and their five day co-cultures with primary monocytes were harvested. Significantly increased levels of IL1 beta and IL8 were observed in the primary BrC cell monocyte co-cultures.Both crucial and flammatory cytokines that have been previously associated with malignant progression. MCF10A cells were cultivated with two different supernatants from two primary BrC cell lines to observe lumen formation as a measure of resistance to anoykis. Unlike MCF10A cells grown under standard conditions, bi-confocal microscopy at day 14, transversal cuts of the spheroids show that MCF10A cells evaded anoykis as measured by counting the number of central cells in the acini.Following this procedure, other methods like medical analysis can be performed in order to answer additional questions. Test the signaling pathways in both cancer migration. After its development this technique paved the way for researchers in the field of tumor micro-environments to explore the communications of breast cancer cells with mass cells, fibroblasts, neutrofils, or even different clones of tumor cells in 3D co-culture systems.After watching this video, you should have a good understanding of how to establish a 3D culture system to model the tumor microenvironment.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

Analyzing the Communication Between Monocytes and Primary Breast Cancer Cells in an Extracellular Matrix Extract (ECME)-based Three-dimensional System

Utilizing Functional Genomics Screening to Identify Potentially Novel Drug Targets in Cancer Cell Spheroid Cultures

الاستفادة من علم الجينوم وظيفية الفرز لتحديد أهداف المخدرات رواية يحتمل في الثقافات كروي الخلية السرطانية

The identification of functional driver events in cancer is central to furthering our understanding of cancer biology and indispensable for the discovery ...

Moving Upwards: A Simple and Flexible In Vitro Three-dimensional Invasion Assay Protocol

Moving Upwards: A Simple and Flexible In Vitro Three-dimensional Invasion Assay Protocol

تتحرك صعودا: بسيطة ومرنة في المختبر غزو ثلاثية الأبعاد مقايسة بروتوكول

Although 3D invasion assays have been developed, the challenge remains to study cells without affecting the integrity of their microenvironment. ...

A Preclinical Mouse Model of Osteosarcoma to Define the Extracellular Vesicle-mediated Communication Between Tumor and Mesenchymal Stem Cells

نموذج ماوس الإكلينيكية من أوستيوساركوما لتعريف الاتصال خارج الخلية حويصلة بوساطة بين الورم والخلايا الجذعية الوسيطة

Within the tumor microenvironment, resident or recruited mesenchymal stem cells (MSCs) contribute to malignant progression in multiple cancer types. Under ...

Fabrication of Tongue Extracellular Matrix and Reconstitution of Tongue Squamous Cell Carcinoma In Vitro

Fabrication of Tongue Extracellular Matrix and Reconstitution of Tongue Squamous Cell Carcinoma In Vitro

تصنيع المصفوفة خارج الخلية اللسان وإعادة تشكيل للسان الخلايا الحرشفية في المختبر

In order to construct an effective and realistic model for tongue squamous cell carcinoma (TSCC) in vitro, the methods were created to produce ...

A Three-dimensional Thymic Culture System to Generate Murine Induced Pluripotent Stem Cell-derived Tumor Antigen-specific Thymic Emigrants

نظام ثقافة ثيميك ثلاثي الأبعاد لتوليد المهاجرين الثيمة المضادة للخلايا الجذعية المشتقة من الخلايا الجذعية المتعددة القوى

The inheritance of pre-rearranged T cell receptors (TCRs) and their epigenetic rejuvenation make induced pluripotent stem cell (iPSC)-derived T cells a ...

Three-Dimensional Bone Extracellular Matrix Model for Osteosarcoma

نموذج المصفوفة خارج الخلية العظام ثلاثية الأبعاد ل Osteosarcoma

Osteosarcoma (OS) is the most common and a highly aggressive primary bone tumor. It is characterized with anatomic and histologic variations along with ...

Capturing Small Molecule Communication Between Tissues and Cells Using Imaging Mass Spectrometry

التقاط الاتصالات جزيء صغير بين الأنسجة والخلايا باستخدام التصوير الكتلي

Imaging mass spectrometry (IMS) has routinely been applied to three types of samples: tissue sections, spheroids, and microbial colonies. These sample ...

Fully Human Tumor-based Matrix in Three-dimensional Spheroid Invasion Assay

بالبالكامل الإنسان القائم علي الورم مصفوفة في ثلاثه الابعاد كروي الغزو الفحص

Two-dimensional cell culture-based assays are commonly used in in vitro cancer research. However, they lack several basic elements that form the tumor ...

Differentiation of Mouse Breast Epithelial HC11 and EpH4 Cells

التمايز من الثدي الماوس HC11 وخلايا EpH4

Cadherins play an important role in the regulation of cell differentiation as well as neoplasia. Here we describe the origins and methods of the induction ...

Modeling Breast Cancer in Human Breast Tissue using a Microphysiological System

نمذجة سرطان الثدي في أنسجة الثدي البشرية باستخدام نظام الفيزيولوجيا الدقيقة

Breast cancer (BC) remains a leading cause of death for women. Despite more than $700 million invested in BC research annually, 97% of candidate BC drugs ...