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Article de méthode

Étudier les effets normaux du rayonnement tissulaire à l'aide d'hydrogels de matrice extracellulaire

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DOI :

10.3791/59304

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24 juillet 2019

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Dans cet article

Résumé

Ce protocole présente une méthode pour la décellularisation et la formation suivante d'hydrogel des garnitures de graisse mammaire murine suivant l'irradiation ex vivo.

Résumé

La radiothérapie est une thérapie pour les patients atteints d'un cancer du sein triple négatif. L'effet du rayonnement sur la matrice extracellulaire (ECM) du tissu sain de sein et son rôle dans la répétition locale au site primaire de tumeur sont inconnus. Ici nous présentons une méthode pour la décellularisation, la lyophilisation, et la fabrication des hydrogels d'ECM dérivés des garnitures de graisse mammaire murine. Les résultats sont présentés sur l'efficacité du processus de décellularisation, et des paramètres rhéologiques ont été évalués. Les cellules de cancer du sein GFP- et luciferase-étiquetées encapsulées dans les hydrogels ont démontré une augmentation de la prolifération des hydrogels irradiés. Enfin, la coloration conjuguée de phalloidin a été employée pour visualiser l'organisation de cytosquelette des cellules encapsulées de tumeur. Notre objectif est de présenter une méthode de fabrication d'hydrogels pour l'étude in vitro qui imitent l'environnement in vivo des tissus mammaires et sa réponse au rayonnement afin d'étudier le comportement des cellules tumorales.

Introduction

Le cancer se caractérise par une prolifération excessive de cellules qui peuvent échapper à l'apoptose et métastasent également des sites éloignés1. Le cancer du sein est l'une des formes les plus courantes chez les femmes aux États-Unis, avec environ 266 000 nouveaux cas et 40 000 décès en 20182. Un sous-type particulièrement agressif et difficile à traiter est le cancer du sein triple négatif (TNBC), qui manque de récepteur d'oestrogène (ER), de récepteur de progestérone (PR), et de facteur de croissance épidermique humain (HER2). La radiothérapie est couramment utilisée dans le cancer du sein pour éliminer les cellule....

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Protocole

Les études sur les animaux ont été réalisées conformément aux lignes directrices et protocoles institutionnels approuvés par le Comité institutionnel de soins et d'utilisation des animaux de l'Université Vanderbilt.

1. Préparation et irradiation ex vivo des MFP

  1. Sacrifier les souris nu/Nu athymiques (8 à 10 semaines) en utilisant l'asphyxie au CO2 suivie d'une luxation cervicale.
  2. Nettoyer la peau à l'aide de 70 % d'éthanol.
  3. Recueillir des coussinets de graisse mammaire (MPF) à l'aide de souris sacrifiées à l'aide de ciseaux et de forceps pré-stérilisés dans un tube conique de 15 ml contenant des milie....

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Résultats

Les MFP ont été décellularisés à la suite de l'irradiation à l'aide de la procédure indiquée à la figure 1A. Les MPF pré-décellularisation (figure 1B) et post-décellularisation (figure 1C) sont montrés. La décellularisation a été confirmée à l'aide de l'hématoxylin et de l'éosine (H et E) tainingent, et 1-[4-(Xylylazo)xylyl]azo)-2-naphthol coloration a été utilisé pour évaluer la teneur en lipides (Figure 2). Les propriét.......

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Discussion

Cette méthode de formation d'hydrogel dépend en grande partie de la quantité de tissu de départ. Les MPF murines sont petits, et le processus de décellularisation entraîne une réduction significative du matériel (tableau 1). Le processus peut être répété avec plus de MFP pour augmenter le rendement final. Le fraisage est une autre étape importante qui peut entraîner la perte de matériel. D'autres ont montré le succès avec un moulin cryogénique, mais ce protocole est basé sur le fraisage par l'intermédiai.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n'ont rien à révéler.

Remerciements

Les auteurs remercient la Dre Laura L. Bronsart d'avoir fourni les cellules GFP- et luciferase-4T1, le Dr Edward L. LaGory pour ses conseils sur 1-([Xylylazo)xylyl]azo)-2-naphthol, le Dr Craig L. Duvall pour l'utilisation de l'IVIS et du lyophiliseur, et le Dr Scott A. Guelcher pour le rhéomètre utiliser. Cette recherche a été financée par les subventions des NIH #R00CA201304.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Formol tamponné neutre à 10 %, cube avec emboutVWR16004-128-2-méthylbutane
Alfa Aesar19387-AR
2000ex RhéomètreTA Instruments10D4335rhéomètre
Albumine sérique bovine Sigma-AldrichA1933-25G-acécéine
acétoxyméthyle (calcéine AM)Molecular Probes, Inc.C1430-D-Luciferin
Lucifly, sel de potassiumBiosynth Chimie & BiologieL-8820(S)-4,5-Dihydro-2-(6-hydroxy-2-benzothiazolyl)-4-thiazolecarboxylique sel de potassium
DPX Mountant for HistologySigma-Aldrich06522-500ML-Solution
saline tamponnée au phosphate de DulbeccoGibco14040133-Eosin-Y
avec phloxineRichard-Allan Scientific71304eosine
ethidium homodimèreSondes moléculaires, Inc.E1169ethidium homodimère-1 (EthD-1)
Sérum de bovin fœtalSigma-AldrichF0926-500ML-Fisher
Healthcare Tissue-Plus O.C.T. CompoundFisher Scientific23-730-571Milieu d’enrobage cryostat
Fluoromount-GSouthernBiotech0100-01milieu d’enrobage aqueux
FreeZone 4.5Labconco7751020lyophilisateur
Hoechst 33342 Solution (20 mM)Thermo Scientific62249colorant fluorescent bleu
Acide chlorhydriqueSigma-Aldrich258148-500ML-IVIS
Lumina IIIPerkinElmerCLS136334système d’imagerie par bioluminescence
Kimtech Science KimwipesKimberly Clarklingettes
délicatesn-Propanol (sans peroxyde/séquençage), Fisher BioReagentsFisher ScientificBP1130-500-Oil
Red OSigma-AldrichO0625-25G1-([4-(Xylylazo)xylyl]azo)-2-naphtol
OPS Diagnostics CryoGrinderOPS Diagnostics, LLCCG-08-02-PBS
(10X), pH 7.4Quality Biological, Inc.119-069-151Solution saline tamponnée au phosphate
Pénicilline-StreptomycineGibco15140-122-Pepsine
de muqueuse gastrique porcineSigma-AldrichP6887-5GPepsine
Acide peracétiqueSigma-Aldrich77240-100ML-Réactif
Phalloidin-iFluor 594 (ab176757)abcamab176757Conjugué
de la phalloïdinePropylène glycolSigma-AldrichW294004-1KG-K-Richard-Allan
Scientific Signature Series Réactif de bleuissementRichard-Allan Scientific7301LAgent bleuissant
Richard-Allan Scientific Signature Series Hématoxyline 7211Richard-Allan Scientific7211-RPMI
Medium 1640Gibco11875-093-Désoxycholate
de sodium, 98 %Frontier ScientificJK559522acide désoxycholique
SaccharoseSigma-AldrichS5016-Triton
x-100Sigma-AldrichX100-100MLem>t-Octylphénoxypolyéthoxyéthanol
Trypsine-EDTA (0,25 %), rouge de phénolGibco25200-056-Whatman
papier filtre qualitatif, Grade 4Whatman1004-110Papier filtre qualitatif de grade 4
Xylènes (certifié ACS), Fisher ChemicalFisher ScientificX5-4-
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Références

  1. Hanahan, D., Weinberg, R. A. The hallmarks of cancer. Cell. 100 (1), 57-70 (2000).
  2. Siegel, R. L., Miller, K. D., Jemal, A. Cancer statistics, 2018. CA: A Cancer Journal for Clinicians. 68 (1), 7-30 (2018).
  3. Lowery, A. J., Kell, M. R., Glynn, R. W., Kerin, M. J., Sweeney, K. J.

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Réimpressions et autorisations

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