Name: three-dimensional bone extracellular matrix model for osteosarcoma
Uploaded: 2019-04-12T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Three-Dimensional Bone Extracellular Matrix Model for Osteosarcoma at JoVE.com

Forfatterne værdi Liuying Chen støtte til hendes administrativ bistand og lange Zhao for hans fremragende teknisk bistand under opførelsen af knogle ekstracellulære matrix stilladser. Denne undersøgelse understøttes af tilskud fra National Natural Science Foundation of China (31871413).

Dyrs pleje og brug udføres Ifølge National Institutes of sundhed Guide til pleje og brug af forsøgsdyr (NIH publikation NO.80-23, revideret i 1996) efter godkendelse fra dyret etiske udvalg af Sun Yat-sen universitetet.
1. ben forberedelse
<ol><li>Få 4 til 6 uger gamle BALB/c mus (uden sex-specifikke krav). Aflive en mus aseptisk af cervikal dislokation og afskære frisk fibula, skinnebenet og lårbenet fra en hindlimb med en steril kirurgiske saks. Skrælle den epitelvæv og derefter fj...

<ol>
	<li>Longhi, A., Errani, C., De Paolis, M., Mercuri, M., Bacci, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Primary+bone+osteosarcoma+in+the+pediatric+age:+State+of+the+art.">Primary bone osteosarcoma in the pediatric age: State of the art.</a> Cancer Treatment Reviews. 32, 423-436 (2006).</li><li>Mohseny, A. B., 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=Osteosarcoma+originates+from+mesenchymal+stem+cells+in+consequence+of+aneuploidization+and+genomic+loss+of+Cdkn2.">Osteosarcoma originates from mesenchymal stem cells in consequence of aneuploidization and genomic loss of Cdkn2.</a> Journal of Pathology. 219, 294-305 (2009).</li><li>Mutsaers, A. J., Walkley, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cells+of+origin+in+osteosarcoma:+mesenchymal+stem+cells+or+osteoblast+committed+cells.">Cells of origin in osteosarcoma: mesenchymal stem cells or osteoblast committed cells.</a> Bone. 62, 56-63 (2014).</li><li>Sato, S., 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=Mesenchymal+tumors+can+derive+from+Ng2/Cspg4-Expressing+pericytes+with+&#946;-Catenin+modulating+the+neoplastic+phenotype.">Mesenchymal tumors can derive from Ng2/Cspg4-Expressing pericytes with &#946;-Catenin modulating the neoplastic phenotype.</a> Cell Reports. 16, 917-927 (2016).</li><li>Patane, S., 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=MET+overexpression+turns+human+primary+osteoblasts+into+osteosarcomas.">MET overexpression turns human primary osteoblasts into osteosarcomas.</a> Cancer Research. 66, 4750-4757 (2006).</li><li>Poos, 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=Genomic+heterogeneity+of+osteosarcoma+-+shift+from+single+candidates+to+functional+modules.">Genomic heterogeneity of osteosarcoma - shift from single candidates to functional modules.</a> PLoS One. 10, 123082 (2015).</li><li>Martin, J. W., Squire, J. A., Zielenska, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+genetics+of+osteosarcoma.">The genetics of osteosarcoma.</a> Sarcoma. 2012, 1-11 (2012).</li><li>Alfranca, 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=Bone+microenvironment+signals+in+osteosarcoma+development.">Bone microenvironment signals in osteosarcoma development.</a> Cellular and Molecular Life Sciences. 72, 3097-3113 (2015).</li><li>Alford, A. I., Kozloff, K. M., Hankenson, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extracellular+matrix+networks+in+bone+remodeling.">Extracellular matrix networks in bone remodeling.</a> The International Journal of Biochemistry &amp; Cell Biology. 65, 20-31 (2015).</li><li>Sawkins, M. 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=Hydrogels+derived+from+demineralized+and+decellularized+bone+extracellular+matrix.">Hydrogels derived from demineralized and decellularized bone extracellular matrix.</a> Acta Biomaterialia. 9, 7865-7873 (2013).</li><li>Alom, N., Peto, H., Kirkham, G. R., Shakesheff, K. M., Bone White, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bone+extracellular+matrix+hydrogel+enhances+osteogenic+differentiation+of+C2C12+myoblasts+and+mouse+primary+calvarial+cells.">Bone extracellular matrix hydrogel enhances osteogenic differentiation of C2C12 myoblasts and mouse primary calvarial cells.</a> Journal of Biomedical Materials Research Part B-Applied Biomaterials. 106, 900-908 (2018).</li><li>Datta, N., Holtorf, H. L., Sikavitsas, V. I., Jansen, J. A., Mikos, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+bone+extracellular+matrix+synthesized+in+vitro+on+the+osteoblastic+differentiation+of+marrow+stromal+cells.">Effect of bone extracellular matrix synthesized in vitro on the osteoblastic differentiation of marrow stromal cells.</a> Biomaterials. 26, 971-977 (2005).</li><li>Rubio, R., 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=Bone+environment+is+essential+for+osteosarcoma+development+from+transformed+mesenchymal+stem+cells.">Bone environment is essential for osteosarcoma development from transformed mesenchymal stem cells.</a> Stem Cells. 32, 1136-1148 (2014).</li><li>Sadr, N., 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=Enhancing+the+biological+performance+of+synthetic+polymeric+materials+by+decoration+with+engineered,+decellularized+extracellular+matrix.">Enhancing the biological performance of synthetic polymeric materials by decoration with engineered, decellularized extracellular matrix.</a> Biomaterials. 33, 5085-5093 (2012).</li><li>Gautschi, O. P., Frey, S. P., Zellweger, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bone+morphogenetic+proteins+in+clinical+applications.">Bone morphogenetic proteins in clinical applications.</a> Anz Journal of Surgery. 77, 626-631 (2007).</li><li>Rochet, N., 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=Modification+of+gene+expression+induced+in+human+osteogenic+and+osteosarcoma+cells+by+culture+on+a+biphasic+calcium+phosphate+bone+substitute.">Modification of gene expression induced in human osteogenic and osteosarcoma cells by culture on a biphasic calcium phosphate bone substitute.</a> Bone. 32, 602-610 (2003).</li><li>Spang, M. T., Christman, 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=Extracellular+matrix+hydrogel+therapies:+in+vivo+applications+and+development.">Extracellular matrix hydrogel therapies: in vivo applications and development.</a> Acta Biomaterialia. 68, 1-14 (2018).</li><li>Schenke-Layland, 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=Impact+of+decellularization+of+xenogeneic+tissue+on+extracellular+matrix+integrity+for+tissue+engineering+of+heart+valves.">Impact of decellularization of xenogeneic tissue on extracellular matrix integrity for tissue engineering of heart valves.</a> Journal of Structural Biology. 143, 201-208 (2003).</li><li>Klein, M. J., Siegal, G. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osteosarcoma:+anatomic+and+histologic+variants.">Osteosarcoma: anatomic and histologic variants.</a> American Journal of Clinical Pathology. 125, 555-581 (2006).</li><li>Lipinski, K. 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=Cancer+evolution+and+the+limits+of+predictability+in+precision+cancer+medicine.">Cancer evolution and the limits of predictability in precision cancer medicine.</a> Trends in Cancer. 2, 49-63 (2016).</li><li>McGranahan, N., Swanton, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clonal+heterogeneity+and+tumor+evolution:+past,+present,+and+the+future.">Clonal heterogeneity and tumor evolution: past, present, and the future.</a> Cell. 168, 613-628 (2017).</li><li>Brown, H. K., Schiavone, K., Gouin, F., Heymann, M., Heymann, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biology+of+bone+sarcomas+and+new+therapeutic+developments.">Biology of bone sarcomas and new therapeutic developments.</a> Calcified Tissue International. 102, 174-195 (2018).</li><li>Abarrategi, 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=Osteosarcoma:+cells-of-origin,+cancer+stem+cells,+and+targeted+therapies.">Osteosarcoma: cells-of-origin, cancer stem cells, and targeted therapies.</a> Stem Cells International. 2016, 1-13 (2016).</li><li>Tsukamoto, S., 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=Mesenchymal+stem+cells+promote+tumor+engraftment+and+metastatic+colonization+in+rat+osteosarcoma+model.">Mesenchymal stem cells promote tumor engraftment and metastatic colonization in rat osteosarcoma model.</a> International Journal of Oncology. 40, 163-169 (2012).</li><li>Rodriguez, C. 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=Aerosol+gemcitabine:+preclinical+safety+and+in+vivo+antitumor+activity+in+osteosarcoma-bearing+dogs.">Aerosol gemcitabine: preclinical safety and in vivo antitumor activity in osteosarcoma-bearing dogs.</a> Journal of Aerosol Medicine and Pulmonary Drug Delivery. 23, 197-206 (2010).</li><li>Rodriguez, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+canine+osteosarcoma+as+a+model+to+assess+efficacy+of+novel+therapies:+Can+old+dogs+teach+us+new+tricks.">Using canine osteosarcoma as a model to assess efficacy of novel therapies: Can old dogs teach us new tricks.</a> Advances in Experimental Medicine and Biology. 804, 237-256 (2014).</li><li>Mohseny, A. B., 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=An+osteosarcoma+zebrafish+model+implicates+Mmp-19+and+Ets-1+as+well+as+reduced+host+immune+response+in+angiogenesis+and+migration.">An osteosarcoma zebrafish model implicates Mmp-19 and Ets-1 as well as reduced host immune response in angiogenesis and migration.</a> Journal of Pathology. 227, 245-253 (2012).</li><li>Saalfrank, 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=A+porcine+model+of+osteosarcoma.">A porcine model of osteosarcoma.</a> Oncogenesis. 5, 210 (2016).</li><li>Zhang, Y., Pan, Y., Xie, C., Zhang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MiR-34a+exerts+as+a+key+regulator+in+the+dedifferentiation+of+osteosarcoma+via+PAI-1&#8211;Sox2+axis.">MiR-34a exerts as a key regulator in the dedifferentiation of osteosarcoma via PAI-1&#8211;Sox2 axis.</a> Cell Death &amp; Disease. 9, (2018).</li><li>Hashimoto, Y., 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+effect+of+decellularized+bone/bone+marrow+produced+by+high-hydrostatic+pressurization+on+the+osteogenic+differentiation+of+mesenchymal+stem+cells.">The effect of decellularized bone/bone marrow produced by high-hydrostatic pressurization on the osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells.</a> Biomaterials. 32, 7060-7067 (2011).</li><li>Benders, K. E. 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=Extracellular+matrix+scaffolds+for+cartilage+and+bone+regeneration.">Extracellular matrix scaffolds for cartilage and bone regeneration.</a> Trends in Biotechnology. 31, 169-176 (2013).</li><li>Grayson, W. 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=Effects+of+initial+seeding+density+and+fluid+perfusion+rate+on+formation+of+tissue-engineered+bone.">Effects of initial seeding density and fluid perfusion rate on formation of tissue-engineered bone.</a> Tissue Engineering Part A. 14, 1809-1820 (2008).</li><li>Mikulic, D., 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=Tumor+angiogenesis+and+outcome+in+osteosarcoma.">Tumor angiogenesis and outcome in osteosarcoma.</a> Pediatric Hematology and Oncology. 21, 611-619 (2004).</li><li>Ren, 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=Vasculogenic+mimicry:+a+new+prognostic+sign+of+human+osteosarcoma.">Vasculogenic mimicry: a new prognostic sign of human osteosarcoma.</a> Human Pathology. 45, 2120-2129 (2014).</li><li>Bonuccelli, G., 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+mesenchymal+stem+cells+in+osteosarcoma+and+metabolic+reprogramming+of+tumor+cells.">Role of mesenchymal stem cells in osteosarcoma and metabolic reprogramming of tumor cells.</a> Oncotarget. 5, 7575-7588 (2014).</li></ol>

Generelt OS kan klassificeres som osteoblastic, chondroblastic og ﬁbroblastic undertyper afhængigt af dets dominerende histologisk komponent. Sin prognose er ikke kun afhængig af histologiske parametre men også på sin anatomiske hjemmeside. Det kan opstå inde i knogler (i intramedullært eller intracortical rum), på overflader af knogler og extraosseous sites19. Fremkomsten og heterogenitet af OS kan blive belyst som en konjugation af muterede begivenheder og en passende microenvironmental...

Osteosarkom (OS) forekommer normalt i aktivt voksende områder, metaphysis af lange knogler, i løbet af ungdomsårene. Mere end 80% af de OS-ramte sites har præference for metaphysis af proksimale tibia samt proksimale humerus og distale og proksimale femur, svarende til placeringen af vækst plade1. OS består af flere celle undertyper med mesenchymale egenskaber og stor mangfoldighed i histologiske funktioner og kvalitet. Beviser støtter mesenchymale stamceller (msc), osteoblaster engageret prækursorer og pericytes som cellerne i oprindelse2,3,4,5. Disse celler kan akkumulere genetiske eller epigenetiske ændringer og give anledning til OS under indflydelse af visse knogle microenvironmental signaler. Både indre og ydre mekanismer resultere i genomisk ustabilitet og heterogenitet af OS, med flere morfologiske og kliniske fænotyper6,7. For individualiserede behandlinger eller screening af nye stoffer skal roman modeller genereres til mod heterogenitet eller andre kliniske forstyrrelser.
OS er en intra ossøse maligne solid tumor. Kompleksitet og aktivitet i den omgivende mikromiljø elementer giver fænotypiske og funktionelle forskelle på OS celler i forskellige steder af en tumor. Knogle ekstracellulære matrix (BEM) giver en strukturelle og biokemiske stillads til mineralske deposition og knogle remodellering. Den organiske del af ekstracellulære matrix (ECM) består hovedsagelig af type I kollagen udskilles af osteoblastic slægt celler, mens dens mineraliseret del består af calcium fosfat i form af hydroxyapatit8. ECM netværk dynamisk rolle er at regulere celle vedhæftning, differentiering, cross-talk og væv funktion vedligeholdelse9.
Demineraliseret BEM og ECM hydrogels held har været anvendt i cellekultur og kan øge celle spredning10,11. Syntetiserede knogle-lignende ECM kan regulere Gruppestørrelse, skæbne beslutninger og afstamning progression af MSCs12,13,14. Derudover beviser resultater dens kliniske betydning for at give osteogenic aktivitet ved at stimulere cellulære processer under knogle dannelses- og regenereringsprocesserne15,16,17.
I denne artikel etablerer vores gruppe en modificeret model og gunstige alternativ for tre-dimensionelle langsigtede kultur. OS celler injiceres i de væv-afledte BEM præsentere en uensartet mesenchymale fænotype let i forhold til plast todimensionale kulturer. BEM afledt af lokationsspecifikke homologe væv vise sin dramatiske fordel som en naturlig niche for OS celler in vitro- og har et stort potentiale i OS teoretisk og klinisk forskning. Dette karakteriserede BEM platform er enkel, men effektiv for in vitro- forskning og kan forlænges i modellering flere kræftformer.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1049px;" width="1049">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21">15 mL centrifuge tube</td>
			<td>Greiner</td>
			<td>188271</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21">50 mL centrifuge tube</td>
			<td>Greiner</td>
			<td>227270</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21">6 cm cell culture dish</td>
			<td>Greiner</td>
			<td>628160</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21">6-well plate</td>
			<td>Greiner</td>
			<td>657160</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21">Ampicillin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A9393</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42">C57-BL/6J mouse</td>
			<td>Sun Yat-sen University Laboratory Animal Center</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25">CO2 incubator</td>
			<td>SHEL LAB</td>
			<td>SCO5A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42">Dibasic sodium phosphate</td>
			<td>Guangzhou Chemical Reagent Factory</td>
			<td>BE14-GR-500G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21">DMEM/F12</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>D0547</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21">Fetal bovine serum</td>
			<td>Hyclone</td>
			<td>SH30084.03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21">Hemocytometer</td>
			<td>BLAU</td>
			<td>717805</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21">Kanamycin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>PHR1487</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42">MG-63</td>
			<td>Chinese Academy of Science, Shanghai Cell Bank</td>
			<td></td>
			<td>Human osteosarcoma cell line</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42">MNNG/HOS</td>
			<td>Chinese Academy of Science, Shanghai Cell Bank</td>
			<td></td>
			<td>Human osteosarcoma cell line</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42">Phenol red</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P4633</td>
			<td>A solution of phenol red is used as a pH indicator: its color exhibits a gradual transition from yellow to red over the pH range 6.6 to 8.0.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21">Potassium chloride</td>
			<td>Sangon Biotech</td>
			<td>A100395</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21">Potassium Phosphate Monobasic</td>
			<td>Sangon Biotech</td>
			<td>A501211</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21">Sodium chloride</td>
			<td>Sangon Biotech</td>
			<td>A501218</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

three-dimensional bone extracellular matrix model for osteosarcoma

Osteosarkom (OS) er den mest almindelige og et stærkt pågående primære knogletumor. Det er kendetegnet med anatomiske og histologiske variationer sammen med diagnostiske eller prognostiske vanskeligheder. OS består genotypisk og fænotype heterogene kræftceller. Knogle mikromiljø elementer er bevist at tage højde for tumor heterogenitet og sygdom progression. Knogle ekstracellulære matrix (BEM) bevarer mikrostrukturanalyse matricer og biokemiske bestanddele af indfødte ekstracellulære matrix. Dette væv-specifik niche giver en gunstig og langsigtede stillads til OS celle såning og spredning. Denne artikel indeholder en protokol for forberedelse af BEM model og dens yderligere eksperimentelle program. OS celler kan vokse og differentiere sig til flere fænotyper overensstemmelse med histopatologiske kompleksiteten af OS kliniske prøver. Modellen giver også mulighed for visualisering af forskelligartede morfologier og deres tilknytning til genetiske ændringer og underliggende reguleringsmekanismer. Som homologe til menneskelige OS, kan dette BEM-OS model udviklet og anvendes til patologi og kliniske forskning af OS.

Efter demineralisering og decellularization synes BEM at være gennemsigtig med stærkere ukuelighed og udholdenhed i forhold til native mus knogle. En lille muskel rester og plads på medullær hulrum kan tydeligt iagttages (figur 1A, B). For at bestemme den effektive decellularization af BEM, er BEM indlejret i paraffin efter fiksering, og derefter skåret i 3-5 μm sektioner for hæmatoxylin-eosin (H & E) farvning. Grundig fjernelse af cellekerner er vist af lysfelt bille...

Watch this Scientific Journal Video about Three-Dimensional Bone Extracellular Matrix Model for Osteosarcoma at JoVE.com

Three-Dimensional Bone Extracellular Matrix Model for Osteosarcoma

Knogle ekstracellulære matrix (BEM) model for osteosarkom (OS) er veletableret og vist her. Det kan bruges som en egnet stillads til efterligne primær tumor vækst i vitro og giver en ideel model for at studere den histologiske og cytogenic heterogenitet af OS.

Tre-dimensionelle knogle ekstracellulære Matrix Model for osteosarkom

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

Denne metode giver en effektiv strategi for udarbejdelse af funktionelle stilladser til knogletumor forskning. Decellulariserede knoglen extracelullar matrix, viste variabel serocompatibility for overlevelse og aktiviteter af osteosarkomceller. Den største fordel ved denne teknik er, at osteosarkomceller kultur i knogle-afledt matrix viser meget heterogen morfologi ligner en klinisk osteosarkom histopatologi.Metoden giver ideel model til undersøgelse af udviklingen, progression af narkotika følsomheder af knogletumorer, såsom osteosarkom, Ewing sarkom, og de andre ondartede tumorer metastase til knogle. Til at begynde, få fire til seks uger gamle BALB / c mus, efter aflive en mus ved hjælp af sterile kirurgiske saks, afskåret frisk fibula, skinneben, og lårben fra en baglem. Ved hjælp af pincet, skalle epitelvævet af og derefter fjerne så meget af det bløde væv som muligt.Skyl benet knogler med sterile 10 mM PBS opløsning to gange for at fjerne blod i en seks-centimeter skål. Nedsænk knoglerne i en skål med 75% ethanol i tre minutter derefter skylles med PBS to gange. De rene knogler opbevares i et sterilt 50 milliliter centrifugerør med sterilt PBS-rør ved 80 grader Celsius.Tø de frosne knogler ved stuetemperatur og derefter fryse igen ved 80 grader Celsius i en time. Underkaste knoglerne til mere end to fryse-tø cykler for celle lysis og væv opdeling. Derefter placere knoglerne i en steril 50 milliliter centrifuge rør fyldt med 0,5 normal HCl og inkubere natten over ved stuetemperatur på en orbital shaker med blid omrystning for at sikre fuldstændig og jævn dækning af knoglerne.Efter afkalkning dekanteres saltsyreopløsningen fuldstændigt og knoglerne skylles under rindende vand i en time. Brug derefter destilleret vand til at vaske knoglerne to gange i 15 minutter pr vask på en orbital shaker. Opløsningen dekanteres fuldstændigt.At udtrække lipider i en demineraliseret knogler, placere knoglerne i en 50 milliliter centrifuge rør med en 1:1 blanding af methanol og chloroform. Wrap røret med tin folie for at undgå lys til forebyggelse af kloroform nedbrydning. Og sæt røret på en orbital shaker i en time.Brug derefter pincet til at overføre knoglerne til et andet rør af methanol med sølvpapir i 30 minutter. Fjern methanol helt, og vask med destilleret vand to gange i 15 minutter på en orbital shaker. Dekanter det endelige vaskevand og fortsættes under steril tilstand.Skyl knoglerne i en seks centimeter skål med steril PBS i tre minutter. Der tilsættes 40 milliliter steril 0,05% TE-opløsning i et 50 millilitercentrifugerør, og der inkuberes knogler i 23 timer i en kuldioxidkubinator ved 37 grader Celsius. Kassér TE-opløsningen, og skyl to gange med steril PBS suppleret med 90 g/ml ampicillin og 90 g/ml kanamycin i 15 minutter hver på orbitalshakeren.Efter dekantering af den endelige vask helt, genopfyld igen med 40 milliliter steril PBS med antibiotika. Vask grundigt i 24 timer ved stuetemperatur med skånsom omrystning for at opnå effektiv sterilisering af porøse rum. Derefter overføre knoglerne i en 50 milliliter centrifuge rør fyldt med sterile PBS med antibiotika.Den forberedte Bone Extracellular Matrix kan opbevares ved fire grader Celsius i to måneder. Nedsænk BEM i 75% ethanol i en skål og ryst forsigtigt skålen i hånden i 30 sekunder. Skyl derefter med PBS i 30 sekunder, to gange.Bem overføres til en ren seks-brøndcellekulturplade. Tilføj to milliliter komplet kulturmedium til hver brønd. Inkuber BEM natten over i en kuldioxid inkubator ved 37 grader Celsius.Anskaf humane OS-cellelinjer i 100 mikroliter af forvarperede PBS, der indeholder indikatorphenolrød. Brug en pipette til at suspendere OS-celler med den omtrentlige koncentration på 1 gange 10 til 5. Efter BEM er fuldt gennemblødt i mediet, fra proksimale eller distale epifyser, gennembore nålen til medullær hulrum af BEM og injicere OS celler i BEM.Inkuber OS-BEM-modellen i mindst to timer i en befugtet 5% kuldioxidatmosfære ved 37 grader Celsius for at sikre, at de injicerede celler holder sig fast til BEM. Tag derefter pladen ud af kuvøsen. Tilføj en milliliter kultur medium på pladen, og holde det i inkubatoren natten over for helt pels overfladen af BEM kultur.Overfør forsigtigt OS-BEM-modellen til en ny brønd på en seks-brønds plade med en steril pincet, og tilbag en milliliter frisk kulturmedium. Kultur modellen i 14 dage i kuvøsen. I løbet af 14-dages inkubation, holde overvågning medium farve.Hvis mediet bliver til orange, eller endda gul, straks opdatere mediet ved at kassere halvdelen af det gamle medie og tilføje i nyt medie for at opretholde et sundt miljø for OS-celler. Hold overvågning celle status under omvendt fluorescens mikroskop. Når OS-celler udvides til plade, skal du forsigtigt overføre OS-BEM-modellen til en anden ny brønd med steril pincet.Efter 14-dages kultur skylles OS-BEM-modellen forsigtigt med PBS for at fjerne kulturmediet. Derefter overføres til en 15 milliliter centrifuge rør og tilsæt 10%buffered formalin at fastsætte for histologisk identifikation. Efter demineralisering og decellularisering synes BEM at være gennemsigtig med stærkere modstandsdygtighed og vedholdenhed sammenlignet med indfødte museben.En lille muskel rester i løbet af medullær hulrum kan tydeligt observeres. Bright-field billeddannelse af den oprindelige knogle og decellularized BEM, viser en grundig fjernelse af cellekerner. Den naturlige porøse struktur i kollagen netværk arrangement er godt vedligeholdt i decellularized BEM.Derudover immunohistokemiske farvning for Kollagen I og Kollagen IV viser de vigtigste komponenter i ekstracellulære matrix er bevaret i muse skinneben efter decellularisering. I løbet af 14-dages kulturen infiltreres både periosteum og endosteum af udvidelsen af OS-celler. OS-celler på den decellulariserede BEM viser meget heterogen morfologi svarende til de cytopatologiske træk ved en OS-sektion.Immunhistrimisk analyse efter dyrkning i BEM model i 14 dage viser store fordele i langsigtede kulturer. Også OS celler og BEM kultur, meget udtrykke knogle matrix glycoprotein, som er specifik for osteoid matrix. Denne in vitro's tre-dimensionelle model er blevet brugt til at demonstrere en fænotypisk heterogenitet og en regulerende mekanisme af osteosarkom dedifferentiation med succes.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

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

Bevæger sig opad: En enkel og fleksibel In Vitro tredimensionale Invasion Assay protokol

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

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

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

Analysere kommunikationen mellem monocytter og primær brystkræftceller i en ekstracellulære Matrix ekstrakt (ECME)-baseret tre-dimensionelle System

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

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

En prækliniske musemodel af osteosarkom at definere den ekstracellulære vesikel-medieret kommunikation mellem Tumor og mesenkymale stamceller

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

Generation of High-Throughput Three-Dimensional Tumor Spheroids for Drug Screening

Generation af høj overførselshastighed tredimensionale Tumor Spheroids for narkotika-Screening

Cancer cells have routinely been cultured in two dimensions (2D) on a plastic surface. This technique, however, lacks the true environment a tumor mass is ...

Longitudinal Morphological and Physiological Monitoring of Three-dimensional Tumor Spheroids Using Optical Coherence Tomography

Langsgående morfologiske og fysiologiske overvågning af tre-dimensionelle Tumor Spheroids bruge optisk kohærens tomografi

Tumor spheroids have been developed as a three-dimensional (3D) cell culture model in cancer research and anti-cancer drug discovery. However, currently, ...

Studying Normal Tissue Radiation Effects using Extracellular Matrix Hydrogels

Studere normale vævs stråling effekter ved hjælp af ekstracellulære matrix Hydrogels

Radiation is a therapy for patients with triple negative breast cancer. The effect of radiation on the extracellular matrix (ECM) of healthy breast tissue ...

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

Fuldt humant tumor-baserede matrix i tredimensionale Spheroid invasion assay

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

Establishment and Analysis of Three-Dimensional (3D) Organoids Derived from Patient Prostate Cancer Bone Metastasis Specimens and their Xenografts

Establishment and Analysis of Three-Dimensional 3D Organoids Derived from Patient Prostate Cancer Bone Metastasis Specimens and their Xenografts

Etablering og analyse af tredimensionale (3D) organoider afledt af patient prostatakræft Bone Metastase prøver og deres Xenografts

Three-dimensional (3D) culture of organoids from tumor specimens of human patients and patient-derived xenograft (PDX) models of prostate cancer, referred ...

A Three-dimensional Model of Spheroids to Study Colon Cancer Stem Cells

En tre-dimensionel model af sfæroider til undersøgelse tyktarmskræft stamceller

Colorectal cancers are characterized by heterogeneity and a hierarchical organization comprising a population of cancer stem cells (CSCs) responsible for ...

Three-Dimensional In Vitro Biomimetic Model of Neuroblastoma Using Collagen-Based Scaffolds

Three-Dimensional In Vitro Biomimetic Model of Neuroblastoma Using Collagen-Based Scaffolds

Tredimensionel in vitro biomimetisk model af neuroblastom ved hjælp af kollagenbaserede stilladser

Neuroblastoma is the most common extracranial solid tumor in children, accounting for 15% of overall pediatric cancer deaths. The native tumor tissue is a ...