Eine modifizierte<em> In-vitro-</em> Invasion Assay, um die mögliche Rolle von Hormonen, Cytokinen und / oder Wachstumsfaktoren bei der Vermittlung der Invasion von Krebszellen fest,
Summary
This video article describes a modified in vitro method to examine the role of hormones, cytokines and/or growth factors in driving cancer cell invasion.
Abstract
Blutserum dient als chemoattraktive, auf das Krebszellen wandern und dringen, die Erleichterung ihrer Intravasation in Mikrogefäßen. Jedoch sind die tatsächlichen Moleküle zu dem die Zellen wandern bleiben ungeklärt. Diese modifizierte Invasion Assay wurde entwickelt, um Ziele, die Zellmigration und Invasion fahren zu identifizieren. Dieses Verfahren vergleicht die Invasion Index unter drei Bedingungen, um zu bestimmen, ob ein bestimmtes Hormon, Wachstumsfaktor oder Zytokin spielt eine Rolle bei der Vermittlung des invasiven Potentials einer Krebszelle. Zu diesen Bedingungen gehören i) normale fetale Rinderserum (FBS), ii) Holzkohle-beraubt FBS (CS-FBS), die Hormone, Wachstumsfaktoren und Zytokine und iii) CS-FBS + Molekül entfernt (bezeichnet "X"). Eine wesentliche Änderung der Zellinvasion mit CS-FBS im Vergleich zu FBS, zeigt die Beteiligung von Hormonen, Cytokinen oder Wachstumsfaktoren bei der Vermittlung der Veränderung. Einzelne Moleküle können dann zurück zu CS-FBS zugegeben, um ihre Fähigkeit zur Wieder AssayVers oder retten die Invasion Phänotyp. Ferner können zwei oder mehr Faktoren kombiniert werden, um die additive oder synergistische Effekte mehrerer Moleküle in Fahrt oder Hemmen Invasion bewerten. Insgesamt ermöglicht dieses Verfahren den Prüfer, um festzustellen, ob Hormone, Cytokine und / oder Wachstumsfaktoren spielen eine Rolle bei der Zellinvasion durch als Chemoattraktantien oder Inhibitoren Invasion für einen bestimmten Typ von Krebszelle oder einer bestimmten Mutante dient. Durch die Identifizierung von spezifischen Lockstoffe und Inhibitoren, kann dies geändert Invasionstest helfen, aufzuklären Signalwege, die Invasion von Krebszellen zu lenken.
Introduction
Eine neuartige Invasionstest wurde mit dem Ziel der Identifizierung der Einbeziehung spezifischer Hormone, Cytokine und / oder Wachstumsfaktoren als Chemoattraktantien in Invasion von Krebszellen entwickelt. Die Fähigkeit der Tumorzellen durch die extrazelluläre Matrix (ECM) einzudringen ist ein Markenzeichen der metastatischen Phänotyp 1-3. Invasionskammern wurden intensiv als in vitro-Werkzeuge zur Invasion von Krebszellen und die Migration zu untersuchen und möglicherweise Kenntnis über die Mechanismen der in vivo Tumorinvasion und Metastasenbildung bereitzustellen. Die Kammern bestehen aus zylindrischen Zellkultureinsätze in die Vertiefungen von Zellkulturplatten verschachtelt sind. Die Unterseiten der Einsätze semipermeablen Polycarbonat- oder Polystyrolmembranen definierte Porengrößen.
In der Standard-Invasion Assay werden die Zellen auf den Einsatz Membran mit serumfreiem Medium ausgesät und in Zellkulturschalen, die mit Serum oder Serumähnlichen Lockstoffe gefüllt werden aufgestellt, um set up a chemoattractive Kraft. Diese Kraftantriebe Zellen durch die halbdurchlässige Membran (Migration) bewegen, oder alternativ, durch eine Beschichtung aus extrazellulären Matrix (Invasion), die dann unter Verwendung herkömmlicher Farbstoffe zum Nachweis und zur Quantifizierung der Anzahl von Zellen angefärbt werden können. Die Zellzahl wird dann entsprechend dem Ausmaß der Migration und Invasion in einer nichtinvasiven Zelllinie normalisiert. Dieses Verfahren ermöglicht ein Ermittler die invasive Potential von verschiedenen Zelltypen unter einer Vielzahl von Bedingungen, einschließlich genetische Manipulationen zu bewerten.
Hormone, Zytokine und Wachstumsfaktoren sind kritische Komponenten von Serum und werden zunehmend gezeigt, dass mit einem Antrieb des invasiven Phänotyps 4 zugeordnet werden. Allerdings ist die Art, Aufgaben und Spezifität dieser chemoattractive Serum-Moleküle bei der Vermittlung Invasion nach wie vor schwer. Die Herausforderung bleibt, zu bestimmen, welche spezifischen Faktoren in Serum oder Serumähnlichen Lockstoffe für den Antrieb zuständig sindInvasion von Krebszellen als auch, was Moleküle können die Invasion Prozess hemmen. In diesem Bericht beschreiben wir eine Methode, um die mögliche Beteiligung von Hormonen, Cytokinen und / oder Wachstumsfaktoren im Serum zu bewerten, wie Moleküle Antrieb der Chemoattraktion und Invasion von Krebszellen.
Bei diesem vorgeschlagenen modifizierten Protokoll wird verwendet, um Holzkohle Strippen Hormone, Zytokine und Wachstumsfaktoren von 2% fötalem Rinderserum (FBS) zu entfernen, um 2% Aktivkohle gereinigt FBS (CS-FBS) zu erzeugen. Sowohl 2% FBS und 2% CS-FBS als Mittel verwendet zum Einrichten der chemoattractive Kraft Invasion von Krebszellen zu fahren. Verwendung von 2% CS-FBS als chemoattractive Mittel im Vergleich zu normalen 2% FBS bietet mehrere Vorteile, einschließlich erster und am deutlichsten, die Möglichkeit, das Krebsinvasion Phänotyp in dem reduzierten / relative Abwesenheit von Hormonen, Zytokinen und Wachstumsfaktoren zu untersuchen. Er ermöglicht auch die Prüfer, ob gemeinsamen Entfernung von Hormonen, Wachstumsfaktoren zu beurteilen und cytokines bewirkt eine Zunahme oder Abnahme der invasive Index. Der Assay wird dann entwickelt, um zu bestimmen, ob die Zugabe einer einzelnen Komponente, die als "X" bezeichnet hemmen, Senkung, Erhöhung oder Wiederherstellung der invasive Index auf den ursprünglichen Wert (siehe 2 und 3). Obwohl diese Methode ist spezifisch für das Erreichen der physiologischen Konzentrationen der Komponente, die aus dem Serum während Kohledestillation entfernt wird, sollte auch beachtet werden, dass Kohle Abstreifen kann auch Auswirkungen auf Signaltransduktionswege werden. Zum Beispiel wurde berichtet, dass Kohle Strippen kann die alkalische Phosphatase-Aktivität der Knochenvorläuferzellen zu verringern und induzieren Adipogenese durch Reduktion von MAPK Aktiva 5. Aktivkohle gereinigt Medien sind im Handel erhältlich und auf dem Protokoll basiert umrissen, damit kombiniert Kohle mit Dextran und mit fötalem Rinderserum O / N 6 inkubiert.
Dieser Test wurde in respo entwickeltnse zu einem Ergebnis von Zucker et al. 7 berichteten die Autoren gezeigt, dass eine mutierte Phänotyp beeinflussen gap junction Kommunikations zeigten eine Zunahme bei der Invasion Index bei der Migration in Richtung Medien normales 2% FBS. Dieser Anstieg wurde mit dem Ersatz von Holzkohle-gestrippt Serum eliminiert. Aus diesem Ergebnis schlossen die Autoren, dass diese Mutante betroffen Migration in Richtung eines lipophilen Moleküls (genauer gesagt, ein Hormon, Wachstumsfaktor oder Zytokin) 7. Es ist bekannt, daß Hormone, Wachstumsfaktoren und Zytokine vermitteln Signalwege in Tumorpromotion und Invasion 4 beteiligt. Daher ist es wichtig, für wissenschaftliche Forscher, um festzustellen, was Faktor (en) treiben die Tumorinvasion ihrer besonderen Krebszellen oder Mutanten untersucht. Der Test wurde entwickelt, um die Rolle der einzelnen Komponenten auf den physiologischen Konzentration ansprechen als entsprechend der Differenz zwischen der Konzentration der Komponente bestimmt und# 8220; X "in normalen FBS und der CS-FBS. Durch die Entwicklung dieses Assays können Forscher mehr Einblick in die spezifische invasiven Weg zur Regelung ihrer System zu erlangen.
Hormone, Wachstumsfaktoren und Zytokine sind oft als Tumorpromotoren 8 klassifiziert. Einige dieser Faktoren wie EGF als direkte Quellen für chemische Lockstoffe in Invasionskammern 9 verwendet. So scheint es wahrscheinlich, dass diese stellen die Hauptkomponenten des Serums, dass direkte Tumorinvasion. Dieses Protokoll schlägt eine einfache, aber bedeutenden, Modifikation der herkömmlichen in vitro-Invasionstest, der ein Ermittler die Beteiligung von Hormonen, Wachstumsfaktoren und Cytokine bei der Vermittlung der invasive Potential von Tumorzellen zu bewerten gestattet. Jedoch wird der Assay entwickelt, um dem Prüfer eine Antwort auf die Frage, ob das Verfahren wird in einem frühen Schritt in der Analyse wirksam für ihre Studie liefern, um nicht wertvolle Zeit und r verwendenESSOURCEN wenn nicht notwendig erachtet. Bei dieser Methode wird CS-FBS und stützt sich auf die Ermittler Ermessen, die als Lead-Kandidaten, die möglicherweise vermitteln Invasion von Krebszellen zu verfolgen Moleküle. Die Ergebnisse aus diesen Analysen erweisen sollte, bei der Identifizierung, welche Serumkomponenten dienen als Chemoattraktantien oder Inhibitoren für die bestimmte Zelllinie oder Mutante untersucht werden. Darüber hinaus kann dieser Ansatz hilft der Forscher identifizieren Schlüsselsignalwege entweder fördern oder zu hemmen Invasion von Krebszellen; damit die Leitung zukünftige Entwicklung von Arzneimitteln.
Protocol
Representative Results
Discussion
Tumormetastasen ist ein mehrstufiger Prozess. Die Zellen müssen über die Basalmembran zu brechen, intravasate entweder in das Lymphsystem oder Blutmikrogefäße, in denen sie an entfernten Stellen transportiert werden. Die Tumorzellen dann extravasieren und zu kolonisieren in eine macrometastasis 12. Progression durch die Epithelzellen zu mesenchymale Transition (EMT), Tumorinvasion und Metastasierung wurde von Steroidhormonen 13,14 erweitert, Wachstumsfaktoren von 15 bis 18, 19 bis 21…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors acknowledge funding sources from D’Youville College School of Pharmacy, Buffalo, NY.
Materials
| Item | Vendor | Catalog # | Comments/Description |
| BioCoat Control Inserts with 8.0µm PET Membrane (12 in each of two 24-Well Plates) |
Corning | 354578 | polyethylene teraphthalate (PET) membranes |
| Collagen I, rat tail | Corning | 354236 | Source = rat tail tendon, purity = 90% |
| Fixative; Diff-Quick | Thermo Fisher Scientific | NC9844047 | Methanol-based fixative, Hmatoxylin/Eosin |
| Fetal bovine Serum | Life Technologies | 16000 | Designated as FBS |
| Charcoal Stripped Fetal Bovine Serum | Life Technologies | 12676 | Designated as CS-FBS |
| Fetal bovine Serum | Thermo Scientific Hyclone | SH30070 | Designated as FBS |
| Charcoal Stripped Fetal Bovine Serum | Thermo Scientific Hyclone | SH30068 | Designated as CS-FBS |
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