ألجينات الهلاميات المائية للثقافة الجهاز ثلاثي الأبعاد من المبيضين وناقلة البيضات
Summary
ثقافة الخلايا الطبيعية في سياق ثلاثية الأبعاد من يمثل طريقة بديلة لدراسة الأحداث المبكرة اللازمة للتحول الخليوي وتكون الأورام. وتستخدم هذه الطريقة لزراعة المبيض الطبيعي والخلايا بوقي لدراسة الأحداث المبكرة في تكوين سرطان المبيض.
Abstract
سرطان المبيض هو السبب الرئيسي الخامس للوفيات السرطان في النساء ويبلغ معدل الوفيات 63 ٪ في الولايات المتحدة 1. نوع خلية من خلايا المنشأ لسرطان المبيض ما زال في السؤال ، وربما تكون إما سطح المبيض الظهارة (OSE) أو ظهارة القاصية من 2،3 خمل قناة فالوب. سوف زراعة الخلايا العادية بوصفها ثقافة الأولية في المختبر تمكن العلماء من طراز تغييرات محددة قد تؤدي إلى الإصابة بسرطان المبيض في ظهارة متميزة ، وبالتالي تحديد نوع الخلية نهائيا المنشأ. هذا سيسمح تطور المؤشرات الحيوية أكثر دقة ، النماذج الحيوانية مع التغيرات النسيجية الخاصة الجينات ، واستراتيجيات وقاية أفضل المستهدفة لهذا المرض.
الحفاظ على الخلايا الطبيعية في الهلاميات المائية ألجينات يشجع على المدى القصير في الثقافة المختبر من الخلايا في سياق ثلاثي الأبعاد وعلى تراخيص إدخال الحمض النووي البلازميد ، سيرنا ، والجزيئات الصغيرة. من جانب أجهزة التثقيف في القطع التي يتم اشتقاق من التخفيضات الاستراتيجية باستخدام مشرط وثقافات عدة من جهاز واحد يمكن توليدها ، وزيادة عدد من التجارب من حيوان واحد. هذه التخفيضات الجوانب نموذج التبويض مما يؤدي إلى انتشار بيئة نظام التشغيل ، وهو أمر يرتبط مع تشكيل سرطان المبيض. يمكن تربيتها أنواع الخلايا مثل بيئة نظام التشغيل التي لا تنمو جيدا على السطوح البلاستيكية باستخدام هذا الأسلوب ، وتسهيل التحقيق في العمليات الخلوية العادية أو أقرب الأحداث في تشكيل السرطان 4.
ويمكن استخدام الجينات الهلاميات المائية لدعم نمو العديد من أنواع الأنسجة 5. الجينات هي السكاريد خطية مؤلفة من تكرار وحدات من حامض – D – β وmannuronic α – L – حمض guluronic التي يمكن crosslinked مع أيونات الكالسيوم ، مما أدى إلى إجراء التبلور لطيف لا ضرر 6،7 الأنسجة. مثل غيرها من ثلاثية الابعاد المصفوفات ثقافة الخلية مثل Matrigel ، ألجينات يوفر الدعم الميكانيكية للأنسجة ، إلا أن البروتينات لا يتم التفاعل مع مصفوفة الجينات ، وبالتالي وظائف الجينات والمصفوفة خارج الخلية الاصطناعية التي لا تبدأ الخلية إشارة 5. وهيدروجيل ألجينات يعوم في مستوى الخلية مستنبت ويدعم بنية نمو الأنسجة في المختبر.
ويقدم طريقة لإعداد ، والانفصال ، وتضمينها في المبيض وقطع الجهاز بوقي الهلاميات المائية في الجينات ، التي يمكن في ظلها في الثقافة لمدة تصل الى أسبوعين. يوصف ايضا باطلاق سراح الأنزيمية من الخلايا لتحليل عينات من البروتينات والحمض النووي الريبي من ثقافة الجهاز. أخيرا ، ونمو أنواع الخلايا الأولية غير ممكن من دون تخليد الجينية من الفئران ويسمح للمحققين لاستخدام الفئران المعدلة وراثيا وخروج المغلوب.
Protocol
Discussion
تطوير نظام الجهاز ثقافة ثلاثي الأبعاد باستخدام الجينات الهلاميات المائية يمثل تنوعا طريقة لتحليل العديد من أنواع الأنسجة المختلفة من طائفة واسعة من الكائنات الحية. ويمكن تمديد استخدام الثقافات 3D لمجالات هندسة الأنسجة والطب التجديدي ، حيث انها توفر منصة الاعدام عل?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد هذا العمل من قبل صندوق أبحاث السرطان المبيض [منح LT/UIC/01.2011] ، ومركز اتحاد المحاكم الإسلامية للعلوم الطبية وبالحركة ، ومركز السرطان UIC ، والمعاهد الوطنية للصحة منح C06RR15482.
وقد أجريت تجارب على الحيوانات وفقا للمبادئ التوجيهية واللوائح التي وضعتها AAALAC تحت رعاية الحيوانات البروتوكولات المعتمدة من قبل لجنة رعاية الحيوان ، واستخدم في المحاكم الاسلامية. إيواء الحيوانات لهذا المشروع في غرف الحاجز في مختبر الموارد البيولوجية (BRL) في جامعة إلينوي في شيكاغو. ويبلغ عدد موظفي BRL البيطرية تماما أن تراقب الحيوانات على الأقل مرتين يوميا ، ويقدم المشورة بشأن رعاية الحيوان.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
|---|---|---|---|
| Leibovitz L-15 medium | Gibco | 11415 | |
| αMEM medium | Gibco | 12000-022 | |
| Sodium alginate | Novamatrix | ||
| Sodium cacodylate | Sigma Aldrich | C0250 | |
| Polypropylene mesh fiber | McMaster Carr | 45″ wide roll; 0.0041″ opening | |
| Lipofectamine 2000 | Invitrogen | 11668 | |
| Penicillin/streptomycin | Gibco | 15070-063 | |
| Alginate lyase | Sigma Aldrich | A1603 | |
| A1603 | Sigma Aldrich | C9697 | From Clostridium histolyticum |
| Bovine serum albumin | MP Biomedicals | 103700 | |
| Fetal bovine serum | Gibco | Gibco | |
| ITS solution | Roche | 11074547001 | Insulin/transferrin/sodium selenite |
| Cytokeratin 8 antibody | Developmental Studies Hybridoma Bank | TROMA-1 | Use at 1:200 |
| DAPI | Vector Labs | H1200 | |
| Bromodeoxyuridine | Sigma | B50002-1G | Final concentration 10 μM |
References
- Jemal, A. Cancer statistics, 2009. CA Cancer J Clin. 59, 225-249 (2009).
- Auersperg, N., Woo, M. M., Gilks, C. B. The origin of ovarian carcinomas: a developmental view. Gynecol Oncol. 110, 452-454 (2008).
- Crum, C. P. The distal fallopian tube: a new model for pelvic serous carcinogenesis. Curr Opin Obstet Gynecol. 19, 3-9 (2007).
- Jackson, K. S., Inoue, K., Davis, D. A., Hilliard, T. S., Burdette, J. E. Three-dimensional ovarian organ culture as a tool to study normal ovarian surface epithelial wound repair. Endocrinology. 150, 3921-3926 (2009).
- Rowley, J. A., Madlambayan, G., Mooney, D. J. Alginate hydrogels as synthetic extracellular matrix materials. Biomaterials. 20, 45-53 (1999).
- Augst, A. D., Kong, H. J., Mooney, D. J. Alginate hydrogels as biomaterials. Macromol Biosci. 6, 623-633 (2006).
- Amsden, B., Turner, N. Diffusion characteristics of calcium alginate gels. Biotechnol Bioeng. 65, 605-610 (1999).
- Symonds, D. A., Miller, K. P., Tomic, D., Flaws, J. A. Effect of methoxychlor and estradiol on cytochrome p450 enzymes in the mouse ovarian surface epithelium. Toxicol Sci. 89, 510-514 (2006).
- Umezu, T., Hanazono, M., Aizawa, S., Tomooka, Y. Characterization of newly established clonal oviductal cell lines and differential hormonal regulation of gene expression. In Vitro Cell Dev Biol Anim. 39, 146-156 (2003).
- Xu, M., Kreeger, P. K., Shea, L. D., Woodruff, T. K. Tissue-engineered follicles produce live, fertile offspring. Tissue Eng. 12, 2739-2746 (2006).
- Wilson, R. F., Wiencek, R. G., Balog, M. Predicting and preventing infection after abdominal vascular injuries. J Trauma. 29, 1371-1375 (1989).
- Xu, M. In Vitro Oocyte Maturation and Preantral Follicle Culture from the Luteal Phase Baboon Ovary Produce Mature Oocytes. Biol Reprod. , .
- Xu, M. In vitro grown human ovarian follicles from cancer patients support oocyte growth. Hum Reprod. 24, 2531-2540 (2009).
- Jen, A. C., Wake, M. C., Mikos, A. G. Review: Hydrogels for cell immobilization. Biotechnol Bioeng. 50, 357-364 (1996).
- Iwamoto, Y. Purification and characterization of bifunctional alginate lyase from Alteromonas sp. strain no. 272 and its action on saturated oligomeric substrates. Biosci Biotechnol Biochem. 65, 133-142 (2001).
- Auersperg, N., Maines-Bandiera, S. L., Dyck, H. G., Kruk, P. A. Characterization of cultured human ovarian surface epithelial cells: phenotypic plasticity and premalignant changes. Lab Invest. 71, 510-518 (1994).
- Auersperg, N., Ota, T., Mitchell, G. W. Early events in ovarian epithelial carcinogenesis: progress and problems in experimental approaches. Int J Gynecol Cancer. 12, 691-703 (2002).
- Kruk, P. A., Uitto, V. J., Firth, J. D., Dedhar, S., Auersperg, N. Reciprocal interactions between human ovarian surface epithelial cells and adjacent extracellular matrix. Exp Cell Res. 215, 97-108 (1994).
- West, E. R., Xu, M., Woodruff, T. K., Shea, L. D. Physical properties of alginate hydrogels and their effects on in vitro follicle development. Biomaterials. 28, 4439-4448 (2007).
- Auersperg, N., Wong, A. S., Choi, K. C., Kang, S. K., Leung, P. C. Ovarian surface epithelium: biology, endocrinology, and pathology. Endocr Rev. 22, 255-288 (2001).
- Choi, J. H., Wong, A. S., Huang, H. F., Leung, P. C. Gonadotropins and ovarian cancer. Endocr Rev. 28, 440-461 (2007).
- Fathalla, M. F. Incessant ovulation–a factor in ovarian neoplasia. Lancet. 2, 163-163 (1971).
- Espey, L. L. Current status of the hypothesis that mammalian ovulation is comparable to an inflammatory reaction. Biol Reprod. 50, 233-238 (1994).
