Summary

흉내 낸 고 3 차원 세포 배양에서 췌 장 Acinar-Ductal Metaplasia 조작

Published: February 11, 2019
doi:

Summary

주 포상 세포 격리, 단백질 식 또는 활동 변조, 문화, 및 다운 스트림 응용 프로그램은 전에 다량 유용한 vivo 연구 포상-ductal metaplasia (ADM), 췌장암의 개발에는 초기 이벤트.

Abstract

동안 췌 장 염 및 췌장암의 초기 개발에 ductal 세포 포상 세포의 분화 추가 연구를 필요로 하는 핵심 과정 이다. 메커니즘을 이해 하기 ex vivo 3D 문화 그리고 ductal 세포 주 포상 세포의 분화 조절 포상-ductal metaplasia (ADM), 다른 시스템에 비해 많은 장점을 제공 합니다. 본 기술로, 단백질 식의 변조는 간단 하 고 신속 하 게, 분리, 자극 또는 virally 감염 및 ADM 과정 조사를 기본 포상 세포 배양 시작만 1 일 요구. 뿌리기 콜라겐에서 포상 세포 클러스터 나 기질, 지하실 멤브레인 매트릭스를 사용 하 여 달리 조작 하기 전에 포상 그들의 정체성을 유지 하기 위해 포상 셀 수 있습니다. 이 때 중요 한 해군 제 독의 유도에 다양 한 부품의 기여를 테스트 뿐만 아니라이 기술을 통해 쓸만한 cytokines 또는 다른 ectopically 관리 요인의 효과 하지만 일반적인 돌연변이, 증가 단백질 표정, 또는 단백질 식의 최저 기여의 바이러스 감염을 통해 쓸만한 주요 포상 세포, adenoviral 또는 lentiviral 벡터를 사용 하 여. 또한, 셀 콜라겐 또는 끝점에서 지하실 멤브레인 매트릭스에서 다시 고립 될 수 있다 고 단백질 식에 대 한 분석.

Introduction

포상-ductal metaplasia (ADM)는 췌 장 염과 췌장암 개발1 기계 통찰력 더 필요한 운전 키 프로세스 동안 보호 메커니즘입니다. 염증 유발 ADM은 가역2, 종양 KRA 돌연변이, 췌장암의 경우3의 90%에 존재는 하는 동안 방지 한 포상 형4,5, 등을 맞댄 차별화 6. Culturing와 3D 문화에 ductal 세포로 기본 포상 세포 차별화 vivo에서 공부 하기가 ADM 과정을 규제 하는 분자 메커니즘의 연구에 대 한 수 있습니다. Ex vivo 연구 같은 ADM, 드라이버와 그 레 귤 레이 터의 실시간 시각화 가능 ADM 과정 뿐만 아니라 그들의 다운스트림 신호 경로에 기계적 통찰력의 몇 가지 드라이버 확인 되었습니다 또는 메서드를 설명 하는 여기를 사용 하 여 확인 된. ADM 유도 TGF-α (변형 성장 인자 알파)에 의해 포함 됩니다-MMP-7 (매트릭스 metalloproteinase-7) 라는 표현과 활성화 노치7, RANTES (활성화, 정상적인 T 세포와 분 비; 또한 알려진 표현에 통제의 중재 chemokine ligand 5 또는 CCL5) 및 TNFα (종양 괴 사 인자 알파)-NF-κB (핵 요인-κB)8의 활성화를 통해 ADM을 유도. ADM의 추가 중재자 종양 Kra9,10, EGFR (표 피 성장 인자 수용 체)의 증가 표현을 통해 ADM 프로세스와 ligands, EGF (향상 된 산화 스트레스에서 증가 일으키는 원인이 되는 표 피 성장 인자)와 TGF-α11.

췌장암 세포 라인의 사용은 체 외 연구에 대 한 일반적인, 1 차 셀 문화는 많은 이점을 제공 합니다. 예를 들어, 비-유전자 변형 쥐 또는 쥐 KraG12D와 같은 시작 돌연변이, 은닉에서 기본 포상 세포는 ADM의 초기 이벤트 셀 몇 및 제어 돌연변이 때문에 공부에 대 한 가장 적절 한 모델을 췌장암 개발 초기에 알려져 있습니다. 이것은 반대로 여러 돌연변이 많은 췌장암 세포 라인 식 통로 번호12에 따라 다양 하 고. 또한, 이러한 방법으로 식별 신호 경로 동물 연구에 의해 확인 되었습니다. 주 포상 세포를 사용 하 여 한 경고는 일반적인 암 세포 선 할 수 있는 그들은 페 수 수 없습니다.

여기 방법 포상 세포 격리, 각성제를 추가 하거나 adenoviral 또는 lentiviral 감염 뿐만 아니라 다시 격리 추가 분석에 대 한 끝점에서 세포의 단백질 발현을 조절 하 여 ADM을 3D 문화의 기법을 자세히 설명 합니다.

Protocol

모든 동물 일 메이 요 클리닉 IACUC에 의해 승인 되었다. 1. 준비 재료, 솔루션, 및 3 차원 매트릭스의 기초 500 µ m와 76 m m로 105 µ m 폴 리 프로필 렌 메시 76 m m 사각형으로 잘라. 두 번 접힌된 작은 사각형을 만들 절반 접어 각 광장. 장소 한 500 µ m 및 1 105 µ m 멸 주머니에 사각형을 메쉬. 오토 클레이 브 폴 리 프로필 렌 메쉬 정사각형으로 두 쌍의가 위와 집게. <…

Representative Results

본 프로토콜의 완료 1 일 안에 발생 하 고 자극, 시 ADM은 3-5 일에서 볼 수 있습니다. 그림 1 첫날에 1-4 단계는 완료 하는 그것에 의하여 방법의 순서를 보여 줍니다. 이 콜라겐 또는 지하실 멤브레인 매트릭스 준비, 포상 절연, 바이러스 성 감염 및 임베디드 포함 됩니다. 지하실 막 매트릭스 ADM 유도, 콜라겐 내 포상 세포 나 필요 받아야 TGF-α와 같은 자?…

Discussion

격리, 감염, 그리고 기본 포상 세포 도금에 대 한 시간의 상대적으로 짧은 시간이이 방법의 장점이 다. 반면, explant 파생물에서 포상 세포 배양 실습 시간이 좀 필요 하지만 포상 세포13의 파생물에 대 한 일 걸립니다. 포상 격리14 에 대 한 대체 프로토콜 노트 포상 세포;을 얻기 위해 매우 짧은 방법 그러나, EGF 살려 포상 세포 해당 프로토콜을 사용 하 여 격리 하?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 작품 추 하는 NIH에서 R01 보조금 (CA200572)에 의해 지원 되었다 내용과 전적으로 저자의 책임은 반드시 국립 암 연구소의 공식 견해를 대표 하지 않는다 또는 funders에 역할을 했다 Health.The의 국가 학회 연구 설계, 데이터 수집 및 분석, 결정 게시 또는 원고의 준비.

Materials

37 °C shaking incubator Thermo Scientific SHKE4000-7
5% CO2, 37 °C Incubator NUAIRE NU-5500
50 ml tubes Falcon 352070
Absorbent pad, 20" x 24" Fisherbrand 1420662
Adenovirus, Ad-GFP Vector Biolabs  1060
Aluminum foil Fisherbrand 01-213-101
BD Precision Glide Needle 21G x 1/2 Fisher Scientific  305167 Use as pins for dissection 
Beaker, 600 mL Fisherbrand FB-101-600
Bleach, 8.25% Clorox 31009
Cell Recovery Solution Corning 354253 Referred to as 'basement membrane matrix recovery solution' in the manuscript.
Centrifuge  Beckman Coulter Allegra X-15R Centrifuge
Collagenase Type I, Clostridium histolyticum Sigma C0130-1G Create a 100 mg/ml solution by dissolving powder in sterile molecular biology grade water. When thawing one aliquot, dilute to 10 mg/ml, filter sterilize and place 1 ml aliquots at -20 °C.
Dexamethasone Sigma D1756 Create a 4 mg/ml solution by dissolving powder in methanol, aliquoting and storing at -20 °C. 
Ethanol, 200 proof Decon Laboratories  2701
Fetal Bovine Serum  Sigma F0926-100mL
Forceps  Fine Science Tools 11002-12
Forceps  Fine Science Tools 91127-12
Glass slide, 8-well Lab-Tek 177402
Hank's Balanced Salt Solution (HBSS), No calcium, No magnesium, No phenol red Fisher Scientific SH3048801   
Ice bucket, rectangular Fisher Scientific  07-210-103
Instant Sealing Sterilization Pouch Fisherbrand 01-812-51
LAB GUARD specimen bags (for mouse after dissection)  Minigrip SBL2X69S
Lentiviral Packaging Mix, Virapower Invitrogen 44-2050
Matrigel Corning 356234 Referred to as 'basement membrane matrix' in the manuscript.
Parafilm Bemis PM992 Referred to as 'plastic paraffin film' in the manuscript.
PBS Fisher Scientific SH30028.02
Penicillin-Streptomycin  ThermoFisher Scientific 15140122
Pipet tips, 10 µl USA Scientific 1110-3700
Pipet tips, 1000 µl  Olympus Plastics 24-165RL
Pipet tips, 200 µl  USA Scientific 1111-1700
Pipet-Aid Drummond
PIPETMAN Classic P10, 1-10 μl Gilson F144802
PIPETMAN Classic P1000, 200-1000 μl Gilson F123602
PIPETMAN Classic P20, 2-20 μl Gilson F123600
PIPETMAN Classic P200, 20-200 μl Gilson F123601
Pipettes, 10 ml  Falcon 357551
Pipettes, 25 ml Falcon 357525
Pipettes, 5 ml  Falcon 357543
Plate, 12-well Corning Costar 3513
Plate, 24-well plate Corning Costar 3524
Plate, 35 mm Falcon 353001
Plate, 6-well Falcon 353046
Polybrene EMD Millipore TR-1003-G Create a 40 mg/ml solution by dissolving powder in sterile molecular biology grade water, aliquoting and storing at -20 °C. 
Polypropylene Mesh, 105 µm Spectrum Labs 146436
Polypropylene Mesh, 500 µm  Spectrum Labs 146418
Scissors  Fine Science Tools 14568-12
Scissors  Fine Science Tools 91460-11
Sodium Bicarbonate (Fine White Powder) Fisher Scientific BP328-500
Sodium Hydroxide Fisher Scientific S318-500
Soybean Trypsin Inhibitor 8 Gibco 17075029
Spatula Fisherbrand 21-401-10
Steriflip 50 ml, 0.22 micron filters  Millipore SCGP00525
TGF-α R&D Systems 239-A-100
Type I Rat Tail Collagen Corning 354236
Waymouth MB 752/1 Medium (powder) Sigma W1625-10X1L
Weigh boat, hexagonal, medium  Fisherbrand 02-202-101

References

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Cite This Article
Fleming Martinez, A. K., Storz, P. Mimicking and Manipulating Pancreatic Acinar-to-Ductal Metaplasia in 3-dimensional Cell Culture. J. Vis. Exp. (144), e59096, doi:10.3791/59096 (2019).

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