Name: chemical-induced skin carcinogenesis model using dimethylbenz[a]anthracene and 12-o-tetradecanoyl phorbol-13-acetate (dmba-tpa)
Uploaded: 2019-12-19T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Chemical-Induced Skin Carcinogenesis Model Using Dimethylbenz[a]Anthracene and 12-O-Tetradecanoyl Phorbol-13-Acetate DMBA-TPA at JoVE.com

这项工作由芬兰学院（赠款25013080481和25013142041（I.J.），286377和295814（M.P.），287907（T.J.），Pöivikki和Sakari Sohlberg基金会（M.P.， T.J.），芬兰医学基金会，竞争国家研究坦佩雷大学医院专家责任区（拨款9V049和9X044（M.P.），9X0111和9V010（T.J.），Fimlab实验室专家责任区竞争性国家研究经费（授予X51409（I.J.），泰斯支持基金会（I.J.、M.P.、T.J.）、坦佩雷结核病基金会（I.J.、M.P.、T.J.）、芬兰文化基金会、保罗基金会、芬兰癌症协会（M.P.）和埃米尔·阿尔托宁基金会（T.P.）。

芬兰国家动物伦理委员会批准了上述协议（协议号ESAVI/23659/2018）。
1. 实验动物、试剂和设备
<ol><li>使用年龄和性别匹配的小鼠。在7-9周的年龄开始研究，因为大多数小鼠的皮肤在2岁左右处于端粒（休息阶段）。</li>
	<li>观察动物在研究期间的行为，如果它们打架，这通常发生在雄性身上，则分开饲养它们。打架可能导致皮肤的割伤，从而促进肿瘤的形成?...

DMBA-TPA诱发皮肤癌是最常用的癌症模型之一，因为它具有很高的可重现性，并提供有关肿瘤从开始到恶性肿瘤进展的信息。关键结果测量，心形瘤形成，是容易和可靠的定量。该模型同时处理肿瘤启动（无肿瘤生存）和进展（肿瘤数量和大小）。该模型适用于研究不同化合物，如潜在的治疗方法，以及单个基因对转基因动物肿瘤进展的影响。在将模型应用于任何给定的菌株时，建议研究现有文献?...

癌症是世界上导致死亡的主要原因之一。因此，需要开发可靠的实验性疾病模型，以更好地了解该疾病，并探索潜在的治疗方法。研究皮肤癌发展最常用的实验体内模型之一是化学诱导的两阶段皮肤致癌模型1，2。该模型提供了一个工具，研究肿瘤的启动，促进和进展，除了特定的事件，如免疫细胞渗透和血管生成。
使用两阶段皮肤致癌模型，小鼠的后皮用两种不同的化学物质处理，共同诱导肿瘤形成。该模型以低剂量的诱变剂DMBA启动，随后长期接触肿瘤启动器TPA3（图1）。DMBA通过形成表皮细胞和原发角质细胞4、5、6、7的共价附量随机突变DNA。其中一些随机突变发生在原肿瘤基因中，如Hras1（也检测到Kras和Nras的突变），原肿瘤基因转化为肿瘤基因在适当的刺激下驱动肿瘤形成。TPA，反过来，是最常用的肿瘤生长促进剂。其分子靶点为蛋白激酶C（PKC）8。TPA还激活Wnt/β-卡泰宁信号，这是模型9中肿瘤形成的关键。反复和长时间接触促进剂会导致增强的细胞信号，增加生长因子的产生，以及局部炎症反应，这明显是由于DNA合成增加和炎症细胞渗透在治疗的皮肤。
DMBA-TPA模型的关键炎症介质已经确定了10个。在DMBA-TPA模型11，12中，白细胞介素-17A（IL-17A）已知具有特别肿瘤性。它与白细胞介素6（IL-6）协同工作，并参与巨噬细胞和中性粒细胞的招募13，14。此外，CD4+T细胞和嗜中性粒细胞在DMBA-TPA模型中已被证明是肿瘤性的。最后，巨噬细胞也可以促进肿瘤的产生在模型15，16，17。
在促进阶段，突变细胞的细胞增殖增强，表皮持续增生保持1。这导致皮屑病在10-20周内发展，之后，辣椒开始转化为恶性肿瘤，鳞状细胞癌（SCC）2 。然而，不到10%的辣椒进展恶性，虽然这个百分比也取决于小鼠的遗传背景2，18。几十年来，人们不知道肿瘤中最初突变的细胞类型是什么，尽管一些研究已经报告恶性肿瘤与良性的辣椒瘤19、20相比有明显明显的特征。然而，最近的研究大大增加了我们对DMBA-TPA模型21中肿瘤形成克隆起源的认识。22.23.证明骨髓衍生的上皮细胞和毛囊干细胞都对肿瘤形成22有贡献。阶段特定的血统追踪研究已经揭示，良性的辣椒瘤是单克隆起源，但他们招募新的上皮细胞群21，23。然而，只有一个细胞克隆作为致癌的驱动因素;它包含一个Hras突变23。癌症形成的进展与克隆扫描23相关。
致癌物质DMBA启动皮瘤形成，TPA促进肿瘤生长。因此，在TPA治疗期之前中断实验，可以分别研究肿瘤启动与促进。随着肿瘤进展的研究每周，它提供了一个绝佳的机会，详细的肿瘤生长分析在整个研究。由于肿瘤是由外部化学物质产生的，因此没有必要在生殖系中发生致癌突变。因此，研究遗传背景（例如，敲除/转基因与野生类型）对肿瘤发生的影响是直接的2。总之，DMBA/TPA皮肤癌模型是研究免疫系统在肿瘤进展中的作用以及评估肿瘤启动和升级步骤独立或相互依存的一种特别有用的方法。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60445/60445fig1a.jpg"> 图1：DMBA-TPA诱发皮肤致癌模型轮廓。致癌物质DMBA在模型的起始阶段被局部地应用来诱导DNA突变。促进生长剂TPA每周施用2次，以提高细胞增殖在促进阶段，导致皮肤的辣椒瘤的发展。根据小鼠的遗传背景，在小鼠反应到达高原后（通常在15-20周内）将动物牺牲。一小部分的辣椒可以在20-50周内进一步发展成SSC。为了研究启动和早期推广阶段的早期事件，可以收集样本（例如，在第二次 TPA 应用后不久）。显示一个代表性照片和血红素和欧辛染色的块状的小鼠皮肤在C57BL/6小鼠皮肤经过19周治疗后。比例尺 = 0.1 mm。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60445/60445fig1large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的较大版本。</a>

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1000 ul RPT XL Graduated Filter Tip (Sterile), Refill</td>
			<td>Starlab</td>
			<td>S1182-1730-C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>300 ul RTP Graduated Filter Tip (sterile), Refill</td>
			<td>Starlab</td>
			<td>S1180-9710-C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>7,12-Dimethylbenz[a]anthracene (DMBA)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>D3254-100MG</td>
			<td>Harmful if swallowed and may cause cancer. Store protected from light.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetone</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>1000141011</td>
			<td>Evaporates rapidly and is inflammable.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Attane vet 1000 mg/g</td>
			<td>Piramal Critical Care Limited</td>
			<td></td>
			<td>Liquid isoflurane for inhalation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Battery-Operated Clipper Isis</td>
			<td>Albert Kerlb GmbH</td>
			<td>GT421</td>
			<td>For shaving the fur</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CONTRAfluran-Restgasfilter</td>
			<td>ZeoSys GmbH</td>
			<td></td>
			<td>For anesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Linex Nature N1030 Ruler 30 cm</td>
			<td>Staples Business Advantage</td>
			<td>60383</td>
			<td>For measuring papillomas</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medium CO2 Chamber 300 x 200 x 200mm - Red</td>
			<td>VetTech Solutions Ltd</td>
			<td>AN045AR</td>
			<td>For sacrifice</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mekasoft</td>
			<td>Mekalasi</td>
			<td>23008</td>
			<td>Table cover</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mice (Balb/c JRj)</td>
			<td>Janvier labs</td>
			<td></td>
			<td>Other strains also possible</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mice (C57BL/6JRj)</td>
			<td>Janvier labs</td>
			<td></td>
			<td>Other strains also possible</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Panasonic Lumix DMC-FS5 Digital Camera</td>
			<td>Panasonic</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde</td>
			<td>Merck</td>
			<td>30525-89-4</td>
			<td>For histology samples</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phorbol 12-myristate 13-acetate aka 12-Otetradecanoylphorbol-13-acetate (TPA)</td>
			<td>Enzo</td>
			<td>BML-PE160-0001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Precision balance PLJ-C/PLJ-G</td>
			<td>KERN &#38; SOHN GmbH</td>
			<td>PLJ 600-3CM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pre-Set CO2 System-2 Chamber-S/S Housing</td>
			<td>VetTech Solutions Ltd</td>
			<td>AN044BX</td>
			<td>For sacrifice</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RNAlater</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>76104</td>
			<td>For nucleic acid samples</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tacta pipette 100-1000 ul</td>
			<td>Sartorius</td>
			<td>LH-729070</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tacta pipette 20-200 ul</td>
			<td>Sartorius</td>
			<td>LH-729060</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UNO Anaesthetic Key Filler</td>
			<td>Scintica instrumentation inc.</td>
			<td></td>
			<td>For anesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UNO Face Mask for Mouse</td>
			<td>Scintica instrumentation inc.</td>
			<td></td>
			<td>For anesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UNO FM2200 Flowmeter</td>
			<td>Scintica instrumentation inc.</td>
			<td></td>
			<td>For anesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UNO Gas Exhaust Unit</td>
			<td>Scintica instrumentation inc.</td>
			<td></td>
			<td>For anesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UNO Induction Box</td>
			<td>Scintica instrumentation inc.</td>
			<td></td>
			<td>For anesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UNO200VAP Vaporizer</td>
			<td>Scintica instrumentation inc.</td>
			<td></td>
			<td>For anesthesia</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

chemical-induced skin carcinogenesis model using dimethylbenz[a]anthracene and 12-o-tetradecanoyl phorbol-13-acetate (dmba-tpa)

癌症是人类最具破坏性的疾病之一。实验性癌症模型对于深入了解不同细胞类型和基因在促进肿瘤进展方面的复杂相互作用以及为测试不同治疗方法的疗效提供平台非常重要。最常用的实验性炎症性癌症模型之一是DMBA-TPA两级皮肤致癌模型。在这个模型中，肿瘤的形成是由两种不同的化学物质的局部应用引起的，即7，12-二甲基苯甲酸酯（DMBA）和12-O-tetradecano-phorbol-13-醋酸酯（TPA），这两种化学物质共同导致皮肤中的皮屑瘤形成。由于主要结果是皮肤的皮屑瘤形成，该模型是解决肿瘤启动（无肿瘤生存）和肿瘤进展（可见肿瘤的数量和大小）的理想、可靠和可重复的方法。DMBA-TPA治疗的效果通过炎症机制传播，使得该模型特别适合研究免疫系统在肿瘤形成中的作用。但是，此模型仅限于可应用化学品的皮肤和其他表面。本文提供了一个详细的协议来成功使用模型。

主要结果是治疗或基因型组之间的存活时间（即无心瘤）。次要结果是每组每周的辣椒瘤数量（图2）。预期结果是在辣椒瘤自由时间和实验（两个或更多）组之间的皮粉瘤数量的统计显著性差异。建议在推广 （TPA） 阶段计算辣椒瘤的数量并绘制一条曲线，以便了解该阶段各组之间的差异。过早终止实验可能会隐藏统计显著性差异。
<p class="jove_content" fo:keep-together.within-pa...

Watch this Scientific Journal Video about Chemical-Induced Skin Carcinogenesis Model Using Dimethylbenz[a]Anthracene and 12-O-Tetradecanoyl Phorbol-13-Acetate DMBA-TPA at JoVE.com

Chemical-Induced Skin Carcinogenesis Model Using Dimethylbenz[a]Anthracene and 12-O-Tetradecanoyl Phorbol-13-Acetate DMBA-TPA

两阶段皮肤致癌是由两种局部应用的化学物质诱发的。诱变7，12-二甲基苯甲酸酯）导致表皮细胞突变，并持续应用一般生长刺激剂12-O-tetradecanoyl phorbol-13-醋酸酯加速皮肤皮球菌的形成。

使用二甲基苯甲酸酯和12-O-Tetradecanyl Phorbol-13-醋酸酯（DMBA-TPA）的化学诱导皮肤致癌模型

Cancer is one of the most devastating human diseases. Experimental cancer models are important to gain insight into the complex interplay of different ...

这两步皮肤癌模型使研究炎症在皮肤癌中的作用，并允许研究肿瘤启动作为一个单独的过程，从肿瘤进展。该模型中的肿瘤形成是化学诱导的，允许使用敲除菌株来研究环境因素或治疗候选因素的影响。该模型非常适合研究免疫系统和血管生成在癌症中的作用。它展示了一种类似的疾病病理学，在人类患者鳞状细胞癌。虽然这种方法相对容易进行，但准确的计时是必不可少的。在处理 DMBA 时，采取适当的安全措施也很重要，DMBA 是一种致癌物质。在开始实验之前，将任何七到九周大的侵略性老鼠关在单独的笼子里，以避免打架和皮肤病变。对于皮肤教皇诱导，首先剃掉实验动物的后皮，并单独称量小鼠。剃须后 48 小时，使用移液器将 50 微克 DMBA 在 200 微升丙酮中涂抹在每只麻醉小鼠的剃光区域。对于皮肤教皇的促进，在DMBA应用7天后，在实验结束之前，每周两次用5微克TPA在200微升丙酮中治疗皮肤。检查动物的教皇和照片，并记录每个单独的辣椒的大小在地图上每周。如果明显质量大于一毫米直径，如果保持超过一周，将被视为教皇。当肿瘤反应到达高原时，在上次TPA应用后24小时从动物身上采集适当的样品材料，并收集全厚度的皮肤片，用于免疫组织化学分析。使用活检冲床从教皇和非乳腺皮肤样本中收集皮肤片段，用于基因表达和/或蛋白质分析，并使用手术刀从教皇和非辣椒瘤皮肤中收集片断，用于免疫组织化学分析。然后根据需要收集皮肤排出淋巴结和一块脾脏，进行流动细胞测量分析。在DMBA TPA肿瘤模型中，通常观察到在DMBA TPA肿瘤模型中，在子宫内自由时间和实验组之间的子宫颈病数上存在统计学上显著的差异。组织学分析适用于研究教皇的结构、皮肤形态或感兴趣的免疫细胞的渗透。必须均匀地涂抹 DMBA 和 TPA 在皮肤上，并在一致的时间间隔内应用 TPA。定期计算教皇也非常重要。影响肿瘤形成数量和时间的机制可以采用不同的方法研究，包括免疫组织化学、流细胞学、定量PCR和蛋白质分析。这种传统技术可以很容易地适应和应用，以研究不同基因，环境因素，或治疗感兴趣的肿瘤启动和进展的影响。由于 DMBA 具有致癌性，丙酮迅速蒸发，因此在执行该技术时需要小心谨慎。建议使用合适的呼吸面罩和使用流量柜。

Research

JoVE Journal

Cancer Research

Chemical-Induced Skin Carcinogenesis Model Using Dimethylbenz[a]Anthracene and 12-O-Tetradecanoyl Phorbol-13-Acetate (DMBA-TPA)

The Drosophila Imaginal Disc Tumor Model: Visualization and Quantification of Gene Expression and Tumor Invasiveness Using Genetic Mosaics

The Drosophila Imaginal Disc Tumor Model: Visualization and Quantification of Gene Expression and Tumor Invasiveness Using Genetic Mosaics

该<em&gt;果蝇</em&gt;成虫盘瘤模型：基因的表达与肿瘤侵袭性的可视化和定量遗传马赛克

Drosophila melanogaster has emerged as a powerful experimental system for functional and mechanistic studies of tumor development and progression in the ...

科研

癌症研究

PET and MRI Guided Irradiation of a Glioblastoma Rat Model Using a Micro-irradiator

PET 与 MRI 引导下微器对大鼠胶质瘤模型的照射

For decades, small animal radiation research was mostly performed using fairly crude experimental setups applying simple single-beam techniques without ...

A 3D Organotypic Melanoma Spheroid Skin Model

3D 脊髓黑色素瘤球形皮肤模型

Malignant transformation of melanocytes, the pigment cells of human skin, causes formation of melanoma, a highly aggressive cancer with increased ...

Important Endpoints and Proliferative Markers to Assess Small Intestinal Injury and Adaptation using a Mouse Model of Chemotherapy-Induced Mucositis

使用小鼠化疗引起的粘炎模型评估小肠损伤和适应的重要端点和增殖标记

Intestinal adaptation is the natural compensatory mechanism that occurs when the bowel is lost due to trauma. The adaptive responses, such as crypt cell ...

Radiosensitivity of Cancer Stem Cells in Lung Cancer Cell Lines

肺癌细胞系中癌症干细胞的放射敏感性

The presence of cancer stem cells (CSCs) has been associated with relapse or poor outcomes after radiotherapy. Studying radioresistant CSCs may provide ...

Studying Triple Negative Breast Cancer Using Orthotopic Breast Cancer Model

研究使用正交乳腺癌模型的三阴性乳腺癌

Triple-negative breast cancer (TNBC) is an aggressive breast cancer subtype with limited therapeutic options. When compared to patients with less ...

Using the Chicken Chorioallantoic Membrane In Vivo Model to Study Gynecological and Urological Cancers

利用活体中鸡胆膜研究妇科和泌尿癌

Mouse models are the benchmark tests for in vivo cancer studies. However, cost, time, and ethical considerations have led to calls for alternative in vivo ...

Using Computer-based Image Analysis to Improve Quantification of Lung Metastasis in the 4T1 Breast Cancer Model

利用计算机图像分析提高4T1乳腺癌模型中肺转移的定量

Breast cancer is a devastating malignancy, accounting for 40,000 female deaths and 30% of new female cancer diagnoses in the United States in 2019 alone. ...

Discovery of Metastatic Regulators using a Rapid and Quantitative Intravital Chick Chorioallantoic Membrane Model

使用快速和定量的细胞内胆碱膜模型发现转移调节器

Recent advances in cancer research has illustrated the highly complex nature of cancer metastasis. Multiple genes or genes networks have been found to be ...

Three Differential Expression Analysis Methods for RNA Sequencing: limma, EdgeR, DESeq2

RNA 测序的三种微分表达分析方法：利马、边缘、DESeq2

RNA sequencing (RNA-seq) is one of the most widely used technologies in transcriptomics as it can reveal the relationship between the genetic alteration ...