Name: co-culture of glioblastoma stem-like cells on patterned neurons to study migration and cellular interactions
Uploaded: 2021-02-24T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Co-culture of Glioblastoma Stem-like Cells on Patterned Neurons to Study Migration and Cellular Interactions at JoVE.com

Эта работа была поддержана Fondation ARC 2020, Ligue Contre le Cancer (Comite de la Gironde), ARTC, Plan Cancer 2021, INCA PLBIO. Альвеол поддерживается Национальным агентством исследований (Грант Лабекс МОЗГ ANR-10-LABX-43). Йорис Гийон является стипендиатом Университетской больницы Тулузы (CHU Toulouse).

Информированное письменное согласие было получено от всех пациентов (из больницы Хаукеланд, Берген, Норвегия, в соответствии с правилами местного комитета по этике). Этот протокол следует руководящим принципам комитетов по этике исследований человека и животных Университета Бордо. Бе...

<ol>
	<li>Shergalis, A., Bankhead, A., Luesakul, U., Muangsin, N., Neamati, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+challenges+and+opportunities+in+treating+glioblastoma.">Current challenges and opportunities in treating glioblastoma.</a> Pharmacology Reviews. 70, 412-445 (2018).</li><li>Scherer, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+forms+of+growth+in+gliomas+and+their+practical+significance.">The forms of growth in gliomas and their practical significance.</a> Brain. 63, 1-35 (1940).</li><li>Zagzag, 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=Hypoxia-+and+vascular+endothelial+growth+factor-induced+stromal+cell-derived+factor-1&#945;/CXCR4+expression+in+glioblastomas.">Hypoxia- and vascular endothelial growth factor-induced stromal cell-derived factor-1&#945;/CXCR4 expression in glioblastomas.</a> American Journal of Pathology. 173, 545-560 (2008).</li><li>Wang, 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=Invasion+of+white+matter+tracts+by+glioma+stem+cells+is+regulated+by+a+NOTCH1-SOX2+positive-feedback+loop.">Invasion of white matter tracts by glioma stem cells is regulated by a NOTCH1-SOX2 positive-feedback loop.</a> Nature Neurosciences. 22, 91-105 (2019).</li><li>Venkataramani, V., 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=Glutamatergic+synaptic+input+to+glioma+cells+drives+brain+tumour+progression.">Glutamatergic synaptic input to glioma cells drives brain tumour progression.</a> Nature. 573, 532-538 (2019).</li><li>Venkatesh, H. 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=Electrical+and+synaptic+integration+of+glioma+into+neural+circuits.">Electrical and synaptic integration of glioma into neural circuits.</a> Nature. 573, 539-545 (2019).</li><li>Boy&#233;, 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=The+role+of+CXCR3/LRP1+cross-talk+in+the+invasion+of+primary+brain+tumors.">The role of CXCR3/LRP1 cross-talk in the invasion of primary brain tumors.</a> Nature Communications. 8, 1571 (2017).</li><li>Daubon, 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=Deciphering+the+complex+role+of+thrombospondin-1+in+glioblastoma+development.">Deciphering the complex role of thrombospondin-1 in glioblastoma development.</a> Nature Communications. 10, 1146 (2019).</li><li>Gritsenko, P. 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=p120-catenin-dependent+collective+brain+infiltration+by+glioma+cell+networks.">p120-catenin-dependent collective brain infiltration by glioma cell networks.</a> Nature Cell Biology. 22, 97-107 (2020).</li><li>Guyon, 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=A+3D+spheroid+model+for+glioblastoma.">A 3D spheroid model for glioblastoma.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (158), (2020).</li><li>Strale, P. O., 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=Multiprotein+Printing+by+Light?Induced+Molecular+Adsorption.">Multiprotein Printing by Light?Induced Molecular Adsorption.</a> Advanced Materials. , (2015).</li><li>Rao, S. 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=Mimicking+white+matter+tract+topography+using+core-shell+electrospun+nanofibers+to+examine+migration+of+malignant+brain+tumors.">Mimicking white matter tract topography using core-shell electrospun nanofibers to examine migration of malignant brain tumors.</a> Biomaterials. 34, 5181-5190 (2013).</li><li>Visweshwaran, S. P., Maritzen, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+3D+cellular+chemotaxis+assay+and+analysis+workflow+suitable+for+a+wide+range+of+migrating+cells.">A simple 3D cellular chemotaxis assay and analysis workflow suitable for a wide range of migrating cells.</a> MethodsX. 6, 2807-2821 (2019).</li><li>Qian, H., Sheetz, M. P., Elson, E. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single+particle+tracking.+Analysis+of+diffusion+and+flow+in+two-dimensional+systems.">Single particle tracking. Analysis of diffusion and flow in two-dimensional systems.</a> Biophysics Journal. 60, 910-921 (1991).</li><li>Pasturel, A., Strale, P. -. O., Studer, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tailoring+common+hydrogels+into+3D+cell+culture+templates.">Tailoring common hydrogels into 3D cell culture templates.</a> Advance Healthcare Materials. 9, 2000519 (2020).</li><li>Dolmetsch, R., Geschwind, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+human+brain+in+a+dish:+the+promise+of+iPSC-derived+neurons.">The human brain in a dish: the promise of iPSC-derived neurons.</a> Cell. 145, 831-834 (2011).</li><li>Clark, A. 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=Co-cultures+with+stem+cell-derived+human+sensory+neurons+reveal+regulators+of+peripheral+myelination.">Co-cultures with stem cell-derived human sensory neurons reveal regulators of peripheral myelination.</a> Brain. 140, 898-913 (2017).</li><li>Linkous, 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=Modeling+patient-derived+glioblastoma+with+cerebral+organoids.">Modeling patient-derived glioblastoma with cerebral organoids.</a> Cell Reports. 26, 3203-3211 (2019).</li><li>Han, 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=Interfering+with+long+non-coding+RNA+MIR22HG+processing+inhibits+glioblastoma+progression+through+suppression+of+Wnt/&#946;-catenin+signalling.">Interfering with long non-coding RNA MIR22HG processing inhibits glioblastoma progression through suppression of Wnt/&#946;-catenin signalling.</a> Brain. 143, 512-530 (2020).</li></ol>

Глиобластомы широко вторгаются в паренхиму, используя различные режимы: коопалита окружающих кровеносных сосудов, интерстициальная инвазия или инвазия на WMT18. Этот последний способ не очень хорошо охарактеризован в литературе из-за трудности поиска подходящих моделей ...

Первичные злокачественные глиомы, включая GBM, являются разрушительными опухолями со средней выживаемостью от 12 до 15 месяцев, зарегистрированной для пациентов с GBM. Современная терапия опирается на резекцию большой опухолевой массы и химиотерапию в сочетании с лучевой терапией, которая только продлевает выживаемость на несколько месяцев. Терапевтические неудачи тесно связаны с плохой доставкой лекарств через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) и инвазивным ростом в периваскулярных пространствах, мозговых оболочках и вдоль ВМТ1. Периваскулярная инвазия, также называемая сосудистым коовитацией, является хорошо изученным процессом, и молекулярные механизмы начинают выясняться; однако процесс инвазии клеток GBM вдоль WMT не совсем понятен. Опухолевые клетки мигрируют в здоровый мозг вдоль вторичных структур Шерера2. Действительно, почти столетие назад Ханс-Йоахим Шерер описал инвазивные пути ГБМ, которые теперь называют перинейрональным сателлитозом, периваскулярным сателлитозом, субпиальным распространением и инвазией вдоль WMT(рисунок 1A).
Некоторые хемокины и их рецепторы, такие как стромальный клеточный фактор-1α (SDF1α) и хемокиновый рецептор C-X-C (CXCR4), но не сосудистый эндотелиальный фактор роста (VEGF), по-видимому, причастны к инвазии WMT3. Совсем недавно было показано, что трансклеточная ось NOTCH1-SOX2 является важным путем при вторжении WMT в клетки GBM4. Авторы описали, как стволовые клетки GBM вторгаются в паренхиму мозга на частично немиелинированных нейронах, предполагая разрушение миелиновых оборок клетками GBM. Веха была достигнута в 2019 году, когда в журнале Nature были опубликованы три статьи, подчеркивающие роль электрической активности в развитии глиомы5,6. Основополагающая работа Монье и его коллег пролила свет на центральную роль электрической активности в секреции нейролигина-3, который способствует развитию глиомы.
Винклер и его коллеги описали связи между клетками GBM (микротрубками), которые имеют решающее значение на инвазивных этапах, а в последнее время взаимодействия между клетками GBM и нейронами через недавно описанные синапсы нейроглиомы. Эти структуры способствуют глутаматергической стимуляции рецепторов α-амино-3-гидрокси-5-метил-4-изоксазолпропионовой кислоты (AMPA), расположенных на клеточной мембране GBM, что способствует развитию опухоли и инвазии. Инвазия опухолевых клеток является центральным процессом в распространении метастазов или отдаленных вторичных очагов, как это наблюдается у пациентов с ГБМ. Было идентифицировано несколько факторов, имеющих важное значение при инвазии GBM, таких как тромбоспондин-1, трансформирующий фактор роста бета (TGFβ-регулируемый матрицеллюлярный белок или хемокина-рецептор CXCR3)7,8.
Здесь описана упрощенная биомиметическая модель для изучения инвазии GBM, в которой нейроны узорчатся на следах ламинина, а клетки GBM засеиваются на нее, как одиночные клетки или как сфероиды(рисунок 1B). Две экспериментальные установки направлены на повторение инвазии на нейроны, которая наблюдается в GBM9,10,11. Такие модели были разработаны в прошлом в виде выровненных биоматериалов из нановолокна (электроспининг ядра-оболочки), которые позволяют изучать миграцию клеток путем модуляции механических или химических свойств12. Модель кокультуры, описанная в этой статье, позволяет лучше понять, как клетки GBM убегают на нейроны, определяя новые молекулярные пути, участвующие в этом процессе.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>(3-aminopropyl) triethoxysilane</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>440140-100ML</td>
			<td>The amino group is useful for the bioconjugation of mPEG-SVA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>96-well round-bottom plate</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>2582624</td>
			<td>Used to prepare spheroids</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Accutase</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>A11105-01</td>
			<td>Stored at -20 &#176;C (long-term) or 4 &#176;C (short-term), sphere dissociation enzyme</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B27</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>12587</td>
			<td>Stored at -20 &#176;C, defrost before use</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Basic Fibroblast Growth Factor</td>
			<td>Peprotech</td>
			<td>100-18B</td>
			<td>Stored at -20 &#176;C, defrost before use</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Countess Cell Counting ChamberSlides</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>C10283</td>
			<td>Used to cell counting</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coverslips</td>
			<td>Marienfeld</td>
			<td>111580</td>
			<td>Cell culture substrate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dessicator cartridges</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>Z363456-6EA</td>
			<td>Used to reduce mosture during (3-aminopropyl) triethoxysilane treatment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DPBS 10x</td>
			<td>Pan Biotech</td>
			<td>P04-53-500</td>
			<td>Stored at 4 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fiji software, MTrack2 macro</td>
			<td>ImageJ</td>
			<td></td>
			<td>Used to analyze pictures</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flask 75 cm&#178;</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>10497302</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HBSS</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>H8264-500ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin sodium</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>H3149-100KU</td>
			<td>Stored at 4 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laminin</td>
			<td></td>
			<td>114956-81-9</td>
			<td>Promotes neuronal adhesion</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Leonardo software</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>loading of envisioned micropatterns</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MetaMorph Software&#160;</td>
			<td>Molecular Devices LLC</td>
			<td>NA</td>
			<td>Microscopy automation software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methylcellulose</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>M0512</td>
			<td>Diluted in NBM for a 2% final concentration</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neurobasal medium</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>21103-049</td>
			<td>Stored at 4 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nikon TiE (S Fluor, 20x/0.75 NA)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>inverted microscope equipped with a motorized stage&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin - Streptomycin</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>15140-122</td>
			<td>Stored at 4 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PLPP</td>
			<td>Alveole</td>
			<td>PLPPclassic_1ml</td>
			<td>Photoinitiator used to degrade the PEG brush</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly(ethylene glycol)-Succinimidyl Valerate (mPEG-SVA)</td>
			<td>Laysan Bio</td>
			<td>VA-PEG-VA-5000-5g</td>
			<td>Used as an anti-fouling coating</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PRIMO</td>
			<td>Alveole</td>
			<td>PRIMO1</td>
			<td>Digital micromirror device (DMD)-based UV projection apparatus</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypan blue 0.4%</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>T10282</td>
			<td>Used for cell counting</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin-EDTA</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>T4049-100ML</td>
			<td>Used to detach adherent cells</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

co-culture of glioblastoma stem-like cells on patterned neurons to study migration and cellular interactions

Глиобластомы (GBM), злокачественные глиомы IV степени, являются одним из самых смертоносных видов рака человека из-за их агрессивных характеристик. Несмотря на значительные успехи в генетике этих опухолей, то, как клетки GBM вторгаются в здоровую паренхиму мозга, не совсем понятно. В частности, было показано, что ячейки GBM вторгаются в перитуморальное пространство различными путями; основной интерес данной статьи представляет маршрут по трактам белого вещества (WMP). Взаимодействие опухолевых клеток с компонентами перитуморальных нервных клеток характеризуется недостаточно хорошо. Здесь описан способ, оцениваемый влияние нейронов на инвазию клеток GBM. В этой статье представлен передовой анализ кокультуры in vitro, который имитирует инвазию WMT путем анализа миграции стволовых клеток GBM на нейронах. Поведение клеток GBM в присутствии нейронов контролируется с помощью автоматизированной процедуры отслеживания с открытым исходным кодом и программным обеспечением свободного доступа. Этот метод полезен для многих применений, в частности, для функциональных и механистических исследований, а также для анализа эффектов фармакологических агентов, которые могут блокировать миграцию клеток GBM на нейроны.

Узорчатые нейроны, культивируемые совместно с флуоресцентными клетками GBM, были подготовлены, как описано в разделе протокола, и были проведены эксперименты по отслеживанию. Клетки GBM быстро модифицировали свою форму во время миграции на нейронах(Рисунок 1B:панель 6<...

Watch this Scientific Journal Video about Co-culture of Glioblastoma Stem-like Cells on Patterned Neurons to Study Migration and Cellular Interactions at JoVE.com

Co-culture of Glioblastoma Stem-like Cells on Patterned Neurons to Study Migration and Cellular Interactions

Здесь мы представляем простой в использовании анализ кокультуры для анализа миграции глиобластомы (GBM) на паттерновых нейронах. Мы разработали макрос в программном обеспечении FiJi для легкой количественной оценки миграции клеток GBM на нейронах и заметили, что нейроны модифицируют инвазивную емкость клеток GBM.

Кокультура стволовых клеток глиобластомы на узорчатых нейронах для изучения миграции и клеточных взаимодействий

Glioblastomas (GBMs), grade IV malignant gliomas, are one of the deadliest types of human cancer because of their aggressive characteristics. Despite ...

Глиобластомы являются разрушительными опухолями головного мозга с высоким инвазивным профилем. Эта система кокультуры имитирует миграцию клеток глиобластомы на нейроны, чтобы рекапитулировать один из инвазивных путей, наблюдаемых у пациентов. Геометрия и состав нашей модели совместной культуры точно контролируются.Это способствует лучшей воспроизводимости, а также прямой количественной оценке сложных биологических процессов. Этот метод может быть адаптирован к клинической диагностике путем совместного культивирования свежеиссоциированных клеток и нейронов глиобластомы. Он определяет клинический индекс, который очень важен как клинический результат.Наш метод также может быть использован для количественной оценки других мигрирующих клеток, таких как фибробласты или иммунные клетки. Продемонстрировать процедуру будет Джорис Гийон, аспирант из моей команды. Чтобы сделать подложку для микроструктурирования, обработайте 18-миллиметровые круглые стеклянные крышки воздушной или плазменной активацией в течение пяти минут, прежде чем поместить крышки в осушитель со 100 микролитрами триэтоксисилана в течение одного часа, затем инкубируют раствор ПЭГ-СВА по 100 миллиграмм на миллилитр в течение одного часа.Для осаждения геля в конце инкубации добавьте три микролитра PLPP и 50 микролитров абсолютного этанола в центр слайда и подождите, пока он полностью высохнет. Для микроструктурирования стекла установите крышку в камеру Ludin и поместите камеру на сцену микроскопа, оснащенного системой автофокусировки. После создания образа загрузите микроструктурные изображения в программное обеспечение.После автоматического секвенирования ультрафиолетового излучения используйте пипетку для промывки PLPP с крышки с помощью PBS. Затем инкубируют крышку с 50 микрограммами на миллилитр ламинина в течение 30 минут, а затем еще одну промывку PBS, как показано на демонстрации. Чтобы создать культуру нейронов гиппокампа эмбриональной крысы на микрошагтерных покровах, после последней промывки регидратируют стеклянные горки с помощью культуральной среды нейрональных клеток.Посейте пять раз от 10 до четвертого нейрона гиппокампа крысы, взвешенных в нейробазальной среде, обогащенной 3% лошадиной сывороткой на квадратный сантиметр, на каждый микрошаблонированный покров для 24-часовой инкубации в инкубаторе 5% углекислого газа при 37 градусах Цельсия. Центрифуга диссоциирует клетки глиобластомы в течение пяти минут при 1000 об/мин и повторно суспендирует гранулу в культурной среде клеток глиобластомы, затем осаждает один раз 10 до третьих клеток GBM над микроструктурированными нейронами. Для визуализации живых клеток поместите кокультуру на сцену инвертированного микроскопа, оснащенного термостатной камерой 37 градусов Цельсия, и выберите объектив 20X.Затем используйте набор инструментов многомерных приобретений в программном обеспечении микроскопа для получения живых изображений томатов Brightfield и эпифлуоресценции GFP каждые две минуты в течение 12 часов в 16 различных положениях в зависимости от количества паттернов с нейронами. Для анализа нейронной сети после визуализации выберите одно изображение из стека. Щелкните правой кнопкой мыши сетевой инструмент, чтобы открыть соответствующее диалоговое окно параметров и настроить параметры для получения точной сегментации изображений.Нажмите кнопку ОК. Щелкните левой кнопкой мыши на сетевом инструменте, чтобы продублировать выбранное изображение и разделить изображение на красный, серый и зеленый цветовые каналы. Выберите серый канал и выполните контрастное усиление растяжения, чтобы улучшить разделение между различными областями. Используйте детектор края Собеля для выполнения свертки обработки 2D-сигнала, сгруппированной под командой find edge.Для двойной фильтрации примените размытие Гаусса и медианный фильтр, чтобы уменьшить шум и сгладить сигнал объекта. Для преобразования в маску выполните адаптированные пороговые алгоритмы для получения двоичного изображения с черно-белыми пикселями. Затем скелетируйте область ячейки в простую сеть и используйте частицы фильтра для удаления небольших несетных частиц в результатах.Частицы сетевого фильтра в сетевом изображении. Чтобы получить красный и зеленый каналы, выполните двойную фильтрацию и преобразуйте в маску, как показано с использованием адаптированного метода порогового значения. Используйте анализ частиц для определения морфологии клеток в двоичном зеленом изображении.Используйте оператор or для объединения всех каналов с использованием интересующих их областей и перенастройки их начального цвета в простое RGB-изображение. Чтобы выполнить анализ подвижности одной клетки, щелкните правой кнопкой мыши инструмент отслеживания одной ячейки, чтобы открыть диалоговое окно соответствующих параметров и настроить параметры для получения точной сегментации изображений. Нажмите OK и щелкните левой кнопкой мыши на отслеживании одной ячейки, чтобы удалить серый канал.Чтобы создать изображение, соответствующее стеку изображений в соответствии со временем, примените Z-проекцию и двойной фильтр и преобразуйте для маскировки следов, оставленных ячейками. Удалите мелкие частицы из двоичного красного и зеленого изображения, как показано на рисунке. Используйте инструмент «Область интереса», чтобы выделить каждый контур трассировки ячейки и установить флажок обнаружения края пропуска в диалоговом окне параметров.Изолируйте красный канал на исходном стеке и выберите одну интересуюшую область. Дважды отфильтруйте все изображения и преобразуйте в маску, чтобы можно было определить положение центроида XY каждого бинаризированного ядра. Положения XY можно использовать для расчета среднего квадратного смещения, коэффициента направленности и средней скорости ячейки.Для анализа отслеживания нескольких ячеек щелкните правой кнопкой мыши инструмент отслеживания, чтобы открыть диалоговое окно соответствующих параметров и настроить параметры для получения точной сегментации изображений. Щелкните левой кнопкой мыши на инструменте отслеживания, чтобы удалить серый канал. Разделите красный и зеленый каналы, дважды отфильтруйте и преобразуйте в маску.Затем используйте команду калькулятора изображений с оператором and, чтобы объединить каналы, оставляя только сигнал ядра, расположенный внутри мембран, и рассчитать график траектории, среднее квадратическое смещение, коэффициент направленности и среднюю скорость для клеток, как показано. Флуоресцентный GBM, культивируемый совместно с узорчатыми нейронами, быстро изменяет свою форму и показывает миграцию вдоль расширений нейронов в случайном движении. Клетки GBM, засеянные на нейроны, имеют вытянутую форму с несколькими выступами, которые следуют за следами нейронов, в то время как клетки сохраняют свою округлую форму при культивировании на ламинине.На более поздних стадиях культивировать тонкие протрузии, связывающиеся с клетками, могут наблюдаться в нейронных кокультурах GBM. Клетки GBM, засеянные на нейроны, демонстрируют большую миграционную способность, чем клетки GBM, засеянные на ламинин, как это наблюдается на этих участках траектории. Анализ флуоресцентного слияния клеток показывает, что в течение 500-минутного периода наблюдения наблюдается большая миграция клеток, когда сфероиды культивируются совместно с нейронами, чем когда клетки культивируются только на ламинине.Действительно, к концу анализа почти половина картины покрыта клетками GBM, в то время как сфероиды, культивируемые на ламинине, остаются непривязанными к покрову. В зависимости от биологических вопросов, на которые вы хотите ответить, следует позаботиться о том, чтобы дизайн паттерна, а также плотность клеток были репрезентативными для условий in vivo. Клетки могут быть зафиксированы и визуалированы с помощью конфокальной микроскопии.Живая визуализация также возможна, поскольку наш метод не ухудшает возможности визуализации. Этот метод хорошо подходит для изучения молекулярного взаимодействия, такого как метаболические обмены между клетками глиобластомы и нейронами. Это позволяет исследовать функцию биологических процессов.Высокопроизводительный эксперимент также может проводиться в клинических целях.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

Coculture Assays to Study Macrophage and Microglia Stimulation of Glioblastoma Invasion

Сокультивирования Анализы по изучению макрофагами и микроглии стимуляции глиобластомы вторжения

Glioblastoma multiforme (grade IV glioma) is a very aggressive human cancer with a median survival of 1 year post diagnosis. Despite the increased ...

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

<em&gt; Drosophila</em&gt; Имаджинальное Disc Опухоль Модель: Визуализация и Количественная экспрессии генов и опухолевой инвазии с использованием генетических Мозаики

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

Flow Cytometry-based Drug Screening System for the Identification of Small Molecules That Promote Cellular Differentiation of Glioblastoma Stem Cells

Потока на основе цитометрии наркотиков скрининг системы для идентификации малых молекул, которые способствуют клеточной дифференцировки стволовых клеток глиобластомы

Glioblastoma (GBM) is the most common and most lethal primary brain tumor in adults, causing roughly 14,000 deaths each year in the U.S. alone. Median ...

Using the Dot Assay to Analyze Migration of Cell Sheets

Использование Dot пробирного анализа миграции клеток листов

Although complex organisms appear static, their tissues are under a continuous turnover. As cells age, die, and are replaced by new cells, cells move ...

Acellular and Cellular Lung Model to Study Tumor Metastasis

Бесклеточной и клеточных легких модель для изучения метастазов опухоли

It is difficult to isolate tumor cells at different points of tumor progression. We created an ex vivo lung model that can show the interaction of tumor ...

Live-Cell Imaging Assays to Study Glioblastoma Brain Tumor Stem Cell Migration and Invasion

Assays клеток опухоли стволовых клеток глиобластомы мозга исследования миграции и вторжения

Glioblastoma (GBM) is an aggressive brain tumor that is poorly controlled with the currently available treatment options. Key features of GBMs include ...

Mesenchymal Stem Cell Isolation from Pulp Tissue and Co-Culture with Cancer Cells to Study Their Interactions

Мезенхимальных стволовых клеток изолированно от ткани пульпы и культуры совместно с раковых клеток, чтобы изучить их взаимодействия

Cancer as a multistep process and complicated disease is not only regulated by individual cell proliferation and growth but also controlled by tumor ...

Using Microarrays to Interrogate Microenvironmental Impact on Cellular Phenotypes in Cancer

Использование Microarrays для допроса микроenvironmentale влияние на клеточные фенотипы при раке

Understanding the impact of the microenvironment on the phenotype of cells is a difficult problem due to the complex mixture of both soluble growth ...

Isolation of Stem-like Cells from 3-Dimensional Spheroid Cultures

Изоляция стволовых клеток от трехмерных сфероидных культур

Despite advances in adult stem cell research, identification and isolation of stem cells from tissue specimens remains a major challenge. While resident ...

Studying the Effects of Tumor-Secreted Paracrine Ligands on Macrophage Activation using Co-Culture with Permeable Membrane Supports

Изучение влияния опухолевых паракринных лигандов на активацию макрофагов с помощью совместной культуры с проницаемой мембраной поддержкой

Tumor-derived paracrine signaling is an overlooked component of local immunosuppression and can lead to a permissive environment for continued cancer ...