إسقاط خلية بسيطة الشنق بروتوكول الثقافة للجيل 3D الأجسام الشبه الكروية
Summary
وصفنا بسيطة ، طريقة سريعة لتوليد أنسجة 3D مثل الأجسام الشبه الكروية وإمكانية تطبيقها لقياس الاختلافات في خلية خلية التفاعلات.
Abstract
تاريخيا دراسات خلية خلية والتلاحم ، والتصاق الخلايا التحتية التي أجريت على الثقافات المونولاير ملتصقة على ركائز صلبة. الخلايا داخل الأنسجة ، ولكن عادة ما تكون مغطاة داخل كتلة الأنسجة معبأة بشكل وثيق في الخلايا التي تنشئ صلات حميمة مع الدول المجاورة والقريبة من العديد من المكونات مع المصفوفة خارج الخلية. تبعا لذلك ، وبيئة والكيميائية والفيزيائية التي تعيشها القوات داخل خلايا الأنسجة 3D تختلف اختلافا جوهريا عن تلك التي يعاني منها الخلايا المزروعة في الثقافة أحادي الطبقة. وقد تبين أن تؤثر بشكل ملحوظ هذا التشكل الخلوي والإشارات. وقد وضعت العديد من الطرق لتوليد الخلايا 3D الثقافات بما في ذلك التغليف من الخلايا في المواد الهلامية الكولاجين 1 أو 2 في مادة بيولوجية السقالات. مثل هذه الأساليب ، وإن كان مفيدا ، لا ألخص الحميم المباشر العمارة خلية التصاق خلايا موجودة في الأنسجة الطبيعية. بدلا من ذلك ، كانوا أكثر بشكل وثيق في نظم الثقافة التقريبية التي فرقت فضفاضة داخل الخلايا واحد من المنتجات meshwork 3D ECM. هنا ، نحن تصف طريقة بسيطة في الخلايا التي يتم وضعها في قطرة شنقا الثقافة والمحتضنة في ظل الظروف الفسيولوجية حتى أنها تشكل الأجسام الشبه الكروية 3D الحقيقي في الخلايا التي هي على تماس مباشر مع بعضها البعض ومع مكونات المصفوفة خارج الخلية. الأسلوب لا يتطلب أي معدات متخصصة ويمكن تكييفها لتشمل إضافة أي عامل بيولوجي بكميات صغيرة جدا التي قد تكون ذات فائدة في توضيح الآثار المترتبة على خلية خلية أو تفاعل الخلايا ECM. ويمكن أيضا أن يستخدم الأسلوب إلى الثقافة المشتركة اثنين (أو أكثر) من السكان مختلفة من الخلايا وذلك لإلقاء الضوء على دور التفاعلات خلية خلية أو خلية ECM – في تحديد العلاقات المكانية بين الخلايا. خلية خلية والتلاحم ، والتصاق الخلايا ECM هي حجر الزاوية لدراسات التنمية الجنينية ، والتفاعل خلية الورم الخبيث في غزو انسجة ، التئام الجروح ، والتطبيقات للهندسة الأنسجة. وهذه الطريقة توفر وسيلة بسيطة لتوليد الأنسجة الخلوية مثل الركام لقياس الخصائص أو النشاط الحيوي للتحليل الجزيئية والكيمياء الحيوية في نموذج ذات الصلة من الناحية الفسيولوجية.
Protocol
Discussion
وقد أظهرت الدراسات أن خلايا زراعة في سياق ثلاثي الأبعاد (3D) تنتج التشكل الخلوية متميزة ويشير عند مقارنة جامدة ثنائي الأبعاد نظام الثقافة (2D) 9. على سبيل المثال ، والهلام الكولاجين الليفية المأهولة تثبت أن الخلايا الليفية في التشكل 3D يختلف تماما عن تلك التي لوحظت …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ويود الكاتب أن أشكر الدكتور Dongxuan جيا للمساعدة التقنية. وكانت بعض الصور التي تظهر في هذه المقالة بالتعاون مع الدكتور س. شتاينبرغ مالكولم ، قسم علم الأحياء الجزيئي في جامعة برينستون. فإن المؤلف أود أيضا أن أشكر وزارة الدفاع لسرطان البروستاتا برنامج بحوث (منح PC – 030482 – 991552 والكمبيوتر) ولجنة التحقيق الوطنية / المعاهد الوطنية للصحة (منحة R01CA118755) على دعمهم السخي.
Materials
- automatic cell counter (BioRad TC10)
- shaking water bath with CO2 gable cover Model 3540 (Lab-line)
References
- Cukierman, E., Pankov, R., Yamada, K. M. Cell interactions with three-dimensional matrices. Curr Opin Cell Biol. 14, 633-639 (2002).
- Nelson, C. M., Bissell, M. J. Of extracellular matrix, scaffolds, and signaling: tissue architecture regulates development, homeostasis, and cancer. Annu Rev Cell Dev Biol. 22, 287-309 (2006).
- Davis, G. S., Phillips, H. M., Steinberg, M. S. Germ-layer surface tensions and "tissue affinities" in Rana pipiens gastrulae: quantitative measurements. Dev Biol. 192, 630-644 (1997).
- Schotz, E. M. Quantitative differences in tissue surface tension influence zebrafish germ layer positioning. HFSP J. 2, 42-56 (2008).
- Jia, D., Dajusta, D., Foty, R. A. Tissue surface tensions guide in vitro self-assembly of rodent pancreatic islet cells. Dev Dyn. 236, 2039-2049 (2007).
- Foty, R. A., Steinberg, M. S. The differential adhesion hypothesis: a direct evaluation. Dev Biol. 278, 255-263 (2005).
- Li, D. Expression of the casein kinase 2 subunits in Chinese hamster ovary and 3T3 L1 cells provides information on the role of the enzyme in cell proliferation and the cell cycle. J Biol Chem. 274, 32988-32996 (1999).
- Foty, R. A., Pfleger, C. M., Forgacs, G., Steinberg, M. S. Surface tensions of embryonic tissues predict their mutual envelopment behavior. Development. 122, 1611-1620 (1996).
- Wendt, D., Riboldi, S. A., Cioffi, M., Martin, I. Potential and bottlenecks of bioreactors in 3D cell culture and tissue manufacturing. Adv Mater. 21, 3352-3367 (2009).
- Berry, D. P., Harding, K. G., Stanton, M. R., Jasani, B., Ehrlich, H. P. Human wound contraction: collagen organization, fibroblasts, and myofibroblasts. Plast Reconstr Surg. 102, 124-131 (1998).
- Grinnell, F. Fibroblast biology in three-dimensional collagen matrices. Trends Cell Biol. 13, 264-269 (2003).
- Wang, F. Reciprocal interactions between beta1-integrin and epidermal growth factor receptor in three-dimensional basement membrane breast cultures: a different perspective in epithelial biology. Proc Natl Acad Sci U S A. 95, 14821-14826 (1998).
- Weaver, V. M. Reversion of the malignant phenotype of human breast cells in three-dimensional culture and in vivo by integrin blocking antibodies. J Cell Biol. 137, 231-245 (1997).
- Boudreau, N., Werb, Z., Bissell, M. J. Suppression of apoptosis by basement membrane requires three- dimensional tissue organization and withdrawal from the cell cycle. Proc Natl Acad Sci U S A. 93, 3509-3513 (1996).
- Croix, B., Rak, J. W., Kapitain, S., Sheehan, C., Graham, C. H., Kerbel, R. S. Reversal by hyaluronidase of adhesion-dependent multicellular drug resistance in mammary carcinoma cells. J. Nat. Cancer Inst. 88, 1285-1296 (1996).
- Bissell, M. J. Tissue structure, nuclear organization, and gene expression in normal and malignant breast. Cancer Res. 59, 1757-1763 (1999).
- Marrero, B., Messina, J. L., Heller, R. Generation of a tumor spheroid in a microgravity environment as a 3D model of melanoma. In Vitro Cell Dev Biol Anim. 45, 523-534 (2009).
- Napolitano, A. P. Scaffold-free three-dimensional cell culture utilizing micromolded nonadhesive hydrogels. Biotechniques. 43, 494-496 (2007).
- Tibbitt, M. W., Anseth, K. S. Hydrogels as extracellular matrix mimics for 3D cell culture. Biotechnol Bioeng. 103, 655-663 (2009).
