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Artigo de método

Um Método celular agregação eficiente e flexível para 3D Spheroid Produção

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DOI:

10.3791/55544

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27 de março de 2017

 ,  , 

Autores correspondentes: Lois M. Mulligan <mulligal@queensu.ca>

* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

Aqui, descrevemos um protocolo rápido e flexível para a formação de esferoides de células 3D por meio da agregação celular. Isso é facilmente adaptado a vários tipos de células e é adequado para uso em uma variedade de aplicações, incluindo ensaios de migração celular, invasão ou anoikis, e para imagens e quantificação de interações célula-matriz.

Resumo

Cultura de células em monocamada não modelar adequadamente o comportamento in vivo de tecidos, que envolve complexas interacções célula-célula e célula-matriz. Tridimensionais técnicas de cultura de células (3D) são uma inovação recente desenvolvido para resolver as deficiências da cultura de células aderentes. Embora várias técnicas para a produção de análogos de tecidos in vitro, têm sido desenvolvidos, estes métodos são muitas vezes complexos, caros para estabelecer, requer equipamento especializado, e são geralmente limitados pela compatibilidade com apenas certos tipos de células. Aqui, nós descrevemos um protocolo rápido e flexível para a agregação de células em esferóides multicelulares 3D de tamanho consistente, que é compatível com o crescimento de uma variedade de linhas celulares tumorais e normais. Nós utilizamos concentrações variáveis ​​de soro e metil celulose (MC) para promover a geração de esferóide independente de ancoragem e prevenir a formação de monocamadas de células de um modo altamente reprodutível. As condições óptimas para indivlinhas celulares idual pode ser conseguido ajustando MC ou concentrações de soro no meio de formação de esferóides. Os esferóides 3D gerados pode ser recolhido para uso em uma grande variedade de aplicações, incluindo a sinalização celular ou estudos de expressão de genes, o rastreio de fármacos candidato, ou no estudo de processos celulares, tais como invasão celular tumoral e a migração. O protocolo também é facilmente adaptada para gerar esferóides clonais de células isoladas, e podem ser adaptados para avaliar o crescimento independente de ancoragem e anoikis-resistência. Em geral, o nosso protocolo fornece um método facilmente modificável para a geração e utilização de esferóides de células 3D, a fim de recapitular o microambiente 3D de tecidos e modelar o crescimento in vivo de células normais e tumorais.

Introdução

Avaliação biologicamente relevante do comportamento das células tumorais é um desafio utilizando metodologias tradicionais de cultura de células de duas dimensões (2D), em parte porque estes não reflectem adequadamente o microambiente celular encontrado in vivo. Abordagens alternativas que incorporam os componentes da matriz extracelular em cultura (por exemplo, ensaios de câmara de Boyden) são representativos fisiologicamente mais do ambiente de tecido in vivo. No entanto, eles podem ser limitados a avaliação do comportamento de células individuais, e não recapitular o complexo in vivo em combinações de interacções célula-matriz e....

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Protocolo

Nota: Todos os reagentes e consumíveis estão listados na Lista de Materiais.

1. Produção Spheroid por agregação celular

  1. Solução de metil-celulose: preparar 100 ml de 100 mg / ml de celulose de metilo.
    1. Calor 50 mL ultrapura H2O a 80 ° C. Adicionar 10 g de pó de metil-celulose e agite até que as partículas são uniformemente dispersos.
    2. Levar o volume final com ultrapura frio H2O e agita-se a 4 ° C, até a solução se tornar clara, cor de palha, e não contém os sólidos visíveis.
    3. Filtrar através de um filtro de 0,45 um para remover os sólidos não diss....

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Resultados

Nós descrevemos um método flexível e eficiente para gerar esferóides discretos utilizando placas de células-repelentes e meios de formação de esferóides suplementadas com MC. Sob as condições apropriadas de MC e de soro, as células individuais assentar e aderir em conjunto no centro do poço para formar esferóides com adesão mínima para o fundo do poço. Usando este protocolo, esferóides foram gerados a partir de uma variedade de linhas celulares (Figura 2B). Titulação de .......

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Discussão

Apresenta-se um método rápido e flexível para a produção de esferóides de células 3D para modelar a arquitectura dos tecidos in vivo, utilizando reagentes baratos e amplamente disponíveis. Nosso protocolo explora as propriedades não-citotóxico e de promoção de adesão de MC 8, 9 para mediar a agregação celular e minimizar a formação de monocamada de células. Ao contrário de matrizes à base de proteínas isoladas a partir de fontes animais, MC é inerte, nã.......

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Divulgações

Os autores não têm nada a divulgar.

Agradecimentos

Os autores agradecem a M. Gordon, do Centro de Imagens Biomédicas da Queen's University, pela assistência. Este trabalho foi apoiado por bolsas operacionais da Sociedade de Pesquisa do Câncer do Canadá (19439) e dos Institutos Canadenses de Pesquisa em Saúde (MOP-142303) (LMM), e por Bolsas de Pós-Graduação de Ontário e bolsas de estudo do Programa de Treinamento do Instituto de Pesquisa Terry Fox em Pesquisa Transdisciplinar do Câncer (SMM, EYL), e por uma Bolsa de Verão do Júri Craig (SMM).

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Buffers
10x Fosfato tamponado salinaThermo Fisher Scientific AM9625
Solução de cloreto de cálcioSigma-Aldrich21114Usado para PBS+ tampão de lavagem; Não autoclave o tampão de lavagem PBS+ após a adição de cloreto de cálcio
Solução de cloreto de magnésioSigma-AldrichM1028Usado para tampão de lavagem PBS+; Não autoclave o tampão de lavagem PBS+ após a adição de cloreto de magnésio
Nome<strong>EmpresaNúmero de catálogoComentários
Para formação de esferoides
96-well Placa repelente de células com fundo em UGreiner Bio-One650970
Dulbecco's Modified Eagle's MediumSigma-AldrichD5546Para cultura de linhas celulares SH-SY5Y, PANC-1, TPC-1
F12K MediumThermo Fisher Scientific2112722Para cultura de linha celular TT
Soro bovino fetalFiltro Sigma-AldrichF1051antes de usar para remover contaminantes particulados
MetilceluloseSigma-AldrichM7027Prepare em água a 100 mg / mL
Roswell Park Memorial Institute MédioSigma-AldrichR8758Para cultura de linhas celulares HCT-116, BxPC-3
TrypLE ExpressThermo Fisher Scientific12605028Tampão de dissociação
Nome< / strong>Empresa< / strong>Número de catálogo< / strong>Comentários
For Invasion Assay
Bovine Type I CollagenCorning Incorporated354231Stock 3,1 mg/mL; Mantenha no gelo quando em uso
DMEM Vermelho Fenol Livre Baixa GlicoseThermo Fisher Scientific11054-20Menos fluorescência de fundo em comparação com o meio suplementado com Vermelho de Fenol
Fator Neurotrófico Derivado da Linha de Células GliaisPeprotech450-10Quimioatrativo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Para Microscopia de Imunofluorescência
#1.5Microscopia Eletrônica72225-01Para montagem de esferoides excisados
Alexa-Fluor 488 FaloidinaThermo Fisher ScientificA12379Usado para corar actina a 1:200
Albumina de soro bovino BioshopCanada IncorporatedALB001Usado em tampão de bloqueio BSA
Dabco 33-LVSigma-Aldrich290734Antifade
Glicerol Bioshop Canada IncorporatedGLY001Usado no meio de montagem MOWIOL
Software ImageJFreeware, NIH-Usadopara análise de imagem 
MicroslidesVWR International48312-024Para montagem de esferoides excisados
MOWIOL 4-88EMD-Millipore475904Usado no meio de montagem MOWIOL
Paraformaldeído EMD-MilliporePX0055-3Usado no tampão de fixação
Triton X-100Bioshop Canada IncorporatedTRX777Usado no tampão de permeabilização
de Lamínula Sciences

Referências

  1. Zimmermann, M., Box, C., Eccles, S. A. Two-dimensional vs. three-dimensional in vitro tumor migration and invasion assays. Methods Mol Biol. 986 (986), 227-252 (2013).
  2. Albini, A., Noonan, D. M.

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Reimpressões e permissões

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