النمذجة والتصوير 3 الأبعاد غزو الخلية الجماعية
Summary
نماذج لغزو الخلايا السرطانية في ثلاثي الأبعاد المصفوفة خارج الخلية تعكس على نحو أفضل<em> في الجسم الحي</em> الوضع من المقايسات حركية ثنائية الأبعاد. ويمكن استخدام المقايسات غزو مصفوفة جنبا إلى جنب مع التصوير مبائر من الخلايا التي تحمل علامات fluorescently معلومات مفصلة عن أوضاع الغزو ومساهمات متميزة من كبار التالية مقابل الحصول على الخلايا.
Abstract
ومن الخصائص المميزة للخباثة السرطان هو الغزو والانبثاث 1. في بعض أنواع السرطان (ه ز. دبقي 2) ، والغزو المحلية في الأنسجة السليمة المحيطة هي السبب الجذري للمرض والموت. لأنواع أخرى من السرطان (ه ز. الثدي والرئة ، الخ.) ، فإنه هو عملية الانبثاث ، والتي تحرك الخلايا السرطانية من الورم الرئيسي الشامل ، استعمار المواقع البعيدة وتساهم في نهاية المطاف إلى فشل الجهاز ، الذي يؤدي في النهاية إلى الإصابة بالأمراض و 3 وفيات. وقد قدر أن الغزو والانبثاث هي المسؤولة عن 90 ٪ من الوفيات الناجمة عن السرطان 4. نتيجة لذلك ، كان هناك اهتمام كبير في تحديد العمليات الجزيئية وسطاء البروتين حرجة من الغزو والانبثاث لأغراض التشخيص والعلاج وتحسين 5.
وثمة تحد للعلماء السرطان هو تطوير المقايسات الغزو الذي يشابه الوضع بما فيه الكفاية في الجسم الحيلتمكين دقة النمذجة المرض 6. ثنائي الأبعاد المقايسات حركية الخلية ليست سوى بالمعلومات عن جانب واحد من الغزو ولا تأخذ في الاعتبار إعادة تشكيل المصفوفة خارج الخلية البروتين (ECM) التي هي أيضا عنصرا حاسما. في الآونة الأخيرة ، وقد صقلت الأبحاث فهمنا لغزو الخلايا السرطانية وكشف ان الخلايا الفردية قد تحرك من جانب وسائط مستطيلة أو مستديرة 7. بالإضافة إلى ذلك ، كان هناك مزيد من التقدير لمساهمة الغزو الجماعي ، التي تغزو الخلايا في صحائف ، وفروع ومجموعات ، وخصوصا في الأورام المتباينة للغاية التي تحافظ على الخصائص الظهارية ، إلى انتشار مرض السرطان 8.
نقدم اتباع أسلوب دقيق 9 لدراسة مساهمات من البروتينات المرشحة لغزو الجماعي 10. ولا سيما عن طريق الهندسة حمامات منفصلة للتعبير عن خلايا البروتينات الفلورية مختلفة ، فمن الممكن أن تشريح جزيئيا الأنشطة وproteiنانوثانية المطلوبة في الخلايا مما يؤدي مقابل تلك المطلوبة في الخلايا التالية. استخدام رني يوفر أداة لتفكيك الجزيئية تجريبيا العمليات التي ينطوي عليها غزو الخلايا الفردية ، وكذلك في مواقع مختلفة من الغزو الجماعي. في هذا الإجراء ، هي خليط من الخلايا مطلي fluorescently التي تحمل علامات على الجزء السفلي من ادخال Transwell شغلها سابقا مع البروتين ECM Matrigel ، ثم سمح لغزو "صعودا" من خلال تصفية والى Matrigel. إعادة بناء مداخن صورة ض السلسلة ، التي حصلت عليها مبائر التصوير ، إلى ثلاثة الابعاد تتيح للتمثيلات تصور جماعي فروع الغازية وتحليل تمثيل الخلايا fluorescently ذات العلامات الرائدة في مقابل المواقف التالية.
Protocol
Discussion
تقليديا المقايسات غزو Matrigel إعداد مع الخلايا يوضع فوقه طبقة من البروتين المصفوفة خارج الخلية مع جاذب كيميائي بفعل حركية وصوب من خلال مرشح في القاع. وسجل الغزو بوصفها وظيفة من عدد الخلايا يمكن أن تحسب على الجانب السفلي من التصفية. بالرغم من وجود فارق كبير من الناحية ال?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
التمويل لهذا البحث من معهد أبحاث السرطان في المملكة المتحدة.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number |
|---|---|---|
| DMEM (Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium) | GIBCO | 21969 |
| Fetal Bovine Serum | PAA | A15-101 |
| Penicillin Streptomycin | GIBCO | 15140 |
| 200 mM L-Glutamine (100x) | GIBCO | 25050-032 |
| Puromycin | Sigma-Aldrich | P8833 |
| 0.05% Trypsin EDTA | GIBCO | 25300 |
| Polybrene | Sigma-Aldrich | AL-118 |
| Lipofectamine 2000 Reagent | Invitrogen | 11668019 |
| 6.5mm Transwells, 8.0 µm pore size | Corning | 3422 |
| Complete Matrigel | BD Biosciences | 354234 |
| Calcein AM | Invitrogen | C1430 |
| RNase | Qiagen | 19101 |
| Propidium Iodide | Sigma-Aldrich | P4864 |
| Confocal microcope | Leica | SP2MP |
References
- Olson, M. F., Sahai, E. The actin cytoskeleton in cancer cell motility. Clin. Exp. Metastasis. 26, 273-287 (2008).
- Hoelzinger, D. B., Demuth, T., Berens, M. E. Autocrine factors that sustain glioma invasion and paracrine biology in the brain microenvironment. J. Natl. Cancer. Inst. 99, 1583-1593 (2007).
- Chaffer, C. L., Weinberg, R. A. A perspective on cancer cell metastasis. Science. 331, 1559-1564 (2011).
- Hanahan, D., Weinberg, R. A. The Hallmarks of Cancer. Cell. 100, 57-70 (2000).
- Francia, G., Cruz-Munoz, W., Man, S., Xu, P., Kerbel, R. S. Mouse models of advanced spontaneous metastasis for experimental therapeutics. Nat. Rev. Cancer. 11, 135-141 (2011).
- Hooper, S., Marshall, J. F., Sahai, E. Tumor cell migration in three dimensions. Methods. Enzymol. 406, 625-643 (2006).
- Croft, D. R., Olson, M. F. Regulating the conversion between rounded and elongated modes of cancer cell movement. Cancer Cell. 14, 349-351 (2008).
- Wolf, K. Multi-step pericellular proteolysis controls the transition from individual to collective cancer cell invasion. Nat. Cell. Biol. 9, 893-904 (2007).
- Hennigan, R. F., Hawker, K. L., Ozanne, B. W. Fos-transformation activates genes associated with invasion. Oncogene. 9, 3591-3600 (1994).
- Scott, R. W. LIM kinases are required for invasive path generation by tumor and tumor-associated stromal cells. J. Cell. Biol. 191, 169-185 (2010).
