Hier is het bot extracellulaire matrix (BEM) model voor Osteosarcoom (OS) gevestigde en getoond. Het kan worden gebruikt als een geschikte steiger voor nabootsen van primaire tumor groei in vitro en bieden een ideaal model voor het bestuderen van de histologische en cytogenic heterogeniteit van OS.
Osteosarcoom (OS) is de meest voorkomende en een zeer agressieve primaire bot tumor. Het wordt gekenmerkt met anatomische en histologische varianten samen met diagnostische of prognostische moeilijkheden. OS omvat genotypisch en fenotypische heterogene kankercellen. Bot communicatie elementen blijkt rekening voor de heterogeniteit en ziekte progressie van de tumor. Bot extracellulaire matrix (BEM) behoudt de microstructurele matrices en biochemische onderdelen van inheemse extracellulaire matrix. Dit weefsel-specifieke niche biedt een gunstige en lange steiger voor OS cel zaaien en proliferatie. Dit artikel bevat een protocol voor de bereiding van BEM model en de verdere experimentele toepassing. OS cellen kunnen groeien en differentiëren in meerdere fenotypen consistent met de histopathologische complexiteit van OS klinische monsters. Het model maakt het ook mogelijk visualisatie van uiteenlopende morphologies en hun associatie met genetische veranderingen en onderliggende regulerende mechanismen. Als homoloog aan menselijke OS, kan dit model BEM-OS worden ontwikkeld en toegepast op de pathologie en klinisch onderzoek van OS.
Osteosarcoom (OS) treedt meestal op in de actief groeiende gebieden, de metaphysis van lange beenderen, tijdens de adolescentie. Meer dan 80% van de sites die getroffen zijn door OS hebben voorkeur voor de metaphysis van proximale tibia, evenals proximale humerus en zowel de distale als de proximale dijbeen, overeenkomt met de locatie van de groei plaat1. OS bestaat uit meerdere subtypes van de cel met mesenchymale eigenschappen en aanzienlijke verscheidenheid is in histologische kenmerken en rang. Bewijzen ondersteunen mesenchymale stamcellen (MSCs), botcellen gepleegd precursoren en pericytes als de cellen van oorsprong2,,3,,4,5 Deze cellen kunnen accumuleren genetische of epigenetische veranderingen en aanleiding geven tot OS onder invloed van bepaalde microenvironmental signalen van bot. Zowel intrinsieke en extrinsieke mechanismen leiden tot de instabiliteit van het genoom en de heterogeniteit van OS, met meerdere morfologische en klinische fenotypen6,7. Voor geïndividualiseerde therapieën of screening van nieuwe geneesmiddelen moeten nieuwe modellen worden gegenereerd om tegen heterogeniteit of andere klinische aandoeningen.
OS is een intra werden kwaadaardige solide tumor. De complexiteit en de activiteit van het omringende communicatie elementen verlenen fenotypische en functionele verschillen op OS cellen op verschillende locaties van een tumor. Bot extracellulaire matrix (BEM) voorziet in een structurele en biochemische steiger minerale afzetting en bot remodeling. Het organische gedeelte van extracellulaire matrix (ECM) bestaat voornamelijk uit type I collageen uitgescheiden door osteoblastic lineage cellen, terwijl haar gemineraliseerde gedeelte uit calciumfosfaat in de vorm van hydroxyapatiet8 bestaat. De dynamische rol van ECM netwerken is het reguleren van de cel adhesie, differentiatie, cross-talk en weefsels functie onderhoud9.
Gedemineraliseerd BEM en ECM hydrogels zijn met succes gebruikt in de cultuur van de cel en cel proliferatie10,11kunt verbeteren. Gesynthetiseerde bot-achtige ECM kunt regelen de grootte van het zwembad, lot besluiten en bloedlijn progressie van MSCs12,13,14. Bovendien bewijzen de resultaten zijn klinische betekenis om osteogenic activiteit door stimulerende cellulaire processen tijdens bot vorming en regeneratie15,16,17.
In dit artikel stelt onze fractie een gemodificeerde model en gunstige alternatief voor driedimensionale langetermijnkweek. OS cellen geïnjecteerd in de BEM weefsel afkomstige presenteren een ongelijkmatig mesenchymale fenotype gemakkelijk in vergelijking met plastic tweedimensionale culturen. BEM afgeleid van site-specific homologe weefsel Toon haar dramatische voordeel zoals een native niche voor OS in vitro cellen en heeft een groot potentieel in OS theoretisch en klinisch onderzoek. Dit gekarakteriseerd BEM-platform is eenvoudig, maar efficiënt voor in vitro onderzoek en in het modelleren van meerdere kankers kan worden verlengd.
In het algemeen, OS kan worden geclassificeerd als osteoblastic, chondroblastic, en fibroblastic subtypen afhankelijk van haar dominante histologische component. De prognose is niet alleen afhankelijk zijn voor histologische parameters maar ook op haar anatomische plaats. Het kan optreden in de botten (in de intramedullaire of intracortical compartiment), op de oppervlakken van botten, en met extraosseous sites19. Het ontstaan en de heterogeniteit van OS kunnen worden toegelicht als een vervoegin…
The authors have nothing to disclose.
De auteurs waarderen de steun van Liuying Chen voor haar administratieve bijstand en lange Zhao voor zijn uitstekende technische hulp tijdens de bouw van steigers van de extracellulaire matrix van bot. Deze studie wordt ondersteund door subsidies van de nationale Natural Science Foundation van China (31871413).
15 mL centrifuge tube | Greiner | 188271 | |
50 mL centrifuge tube | Greiner | 227270 | |
6 cm cell culture dish | Greiner | 628160 | |
6-well plate | Greiner | 657160 | |
Ampicillin | Sigma-Aldrich | A9393 | |
C57-BL/6J mouse | Sun Yat-sen University Laboratory Animal Center | ||
CO2 incubator | SHEL LAB | SCO5A | |
Dibasic sodium phosphate | Guangzhou Chemical Reagent Factory | BE14-GR-500G | |
DMEM/F12 | Sigma-Aldrich | D0547 | |
Fetal bovine serum | Hyclone | SH30084.03 | |
Hemocytometer | BLAU | 717805 | |
Kanamycin | Sigma-Aldrich | PHR1487 | |
MG-63 | Chinese Academy of Science, Shanghai Cell Bank | Human osteosarcoma cell line | |
MNNG/HOS | Chinese Academy of Science, Shanghai Cell Bank | Human osteosarcoma cell line | |
Phenol red | Sigma-Aldrich | P4633 | A solution of phenol red is used as a pH indicator: its color exhibits a gradual transition from yellow to red over the pH range 6.6 to 8.0. |
Potassium chloride | Sangon Biotech | A100395 | |
Potassium Phosphate Monobasic | Sangon Biotech | A501211 | |
Sodium chloride | Sangon Biotech | A501218 |