एक व्यापक प्रक्रिया का मूल्यांकन करने के लिए इन विट्रो में प्रदर्शन के ख्यात Hemangioblastoma Neovascularization का उपयोग कर अंडाकार आकृति अंकुरण परख
Summary
यह कागज एक व्यापक प्रक्रिया प्रस्तुत करता है इन विट्रो में मूल्यांकन करने के लिए कि क्लासिक ट्यूमर angiogenesis hemangioblastomas (एचबीएस) और एचबीएस में अपनी भूमिका में मौजूद है । परिणाम एचबी-neovascularization की जटिलता पर प्रकाश डाला और सुझाव है कि angiogenesis के इस आम रूप केवल एचबी-neovascularization में एक पूरक तंत्र है ।
Abstract
वॉन Hippel की निष्क्रियता-लिंडाऊ (VHL) ट्यूमर शमनकर्ता जीन मानव केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) के भीतर hemangioblastomas (एचबीएस) के विकास में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है । हालांकि, दोनों कोशिकाविज्ञान मूल और एचबीएस की विकासवादी प्रक्रिया (neovascularization सहित) विवादास्पद रहते हैं, और विरोधी VHL के लिए angiogenesis-एचबीएस, क्लासिक एचबी angiogenesis के आधार पर, नैदानिक परीक्षणों में निराशाजनक परिणाम का उत्पादन किया है । एक बड़ी बाधा विरोधी संवहनी उपचार के सफल नैदानिक अनुवाद करने के लिए इस संवहनी ट्यूमर में neovascularization की एक पूरी तरह से समझ की कमी है । इस अनुच्छेद में, हम एक व्यापक प्रक्रिया मौजूद इन विट्रो में मूल्यांकन करने के लिए कि क्लासिक ट्यूमर angiogenesis एचबीएस में मौजूद है, साथ ही एचबीएस में अपनी भूमिका । इस प्रक्रिया के साथ, शोधकर्ताओं सही एचबी neovascularization की जटिलता को समझने और एचबीएस में angiogenesis के इस आम रूप के समारोह की पहचान कर सकते हैं । इन प्रोटोकॉल ट्यूमर के लिए सबसे होनहार विरोधी संवहनी चिकित्सा का मूल्यांकन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, जो या तो ट्यूमर के इलाज के लिए उच्च शोधों की क्षमता है या विरोधी के अनुकूलन में सहायता के लिए-भविष्य के अनुवाद में एचबीएस के लिए angiogenic उपचार । परिणाम एचबी neovascularization की जटिलता पर प्रकाश डाला और सुझाव है कि इस आम फार्म angiogenesis केवल एचबी neovascularization में एक पूरक तंत्र है ।
Introduction
Hemangioblastomas (एचबीएस) सौम्य संवहनी ट्यूमर है कि विशेष रूप से मानव केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) के भीतर पाया जाता है । वे या तो वॉन Hippel-लिंडाऊ (VHL) रोग या छिटपुट घावों के साथ रोगियों में विकसित । VHL-एचबीएस इस आनुवंशिक विकार से परिणाम है कि लगातार पुनरावृत्ति और कई घावों के कारण शल्य चिकित्सा उपचार के माध्यम से इलाज करने के लिए मुश्किल कर रहे हैं1. यद्यपि VHL ट्यूमर शमनकर्ता जीन की निष्क्रियता को VHL-एचबीएस के tumorigenesis का मूल कारण माना गया है, कोशिकाविज्ञान मूल (neovascularization सहित) और एचबीएस की विकासवादी प्रक्रिया मोटे तौर पर2विवादास्पद रहती है. इसलिए, एचबी-neovascular जैविक तंत्र के एक बेहतर समझ VHL-एचबीएस के लिए सबसे होनहार विरोधी संवहनी रणनीतियों में उपयोगी अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकते हैं ।
हालिया शोध में यह सुझाव दिया गया है कि एचबी-neovascularization embryologic vasculogenesis3,4,5के समान है । क्लासिक संवहनी endothelial वृद्धि कारक (वीईजीएफ़)-मध्यस्थ angiogenesis कि संवहनी endothelium से उत्पन्न और है कि समारोह के VHL नुकसान से प्रेरित है प्रसार और neovascular गठन, जो6चुनौती दी गई है के परिणामस्वरूप. १९६५ में, Cancilla और Zimmerman पाया, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग, कि एचबीएस endothelium7से उत्पंन । बाद में यह पाया गया कि stromal कोशिकाएँ vasoformative तत्व८से प्राप्त होती हैं. १९८२ में, Jurco एट अल. पाया कि stromal कोशिकाओं endothelial मूल9के हैं । इसलिए, हम कल्पना की है कि मानव संवहनी endothelial कोशिकाओं एचबी-neovascularization10की मूल कोशिकाओं रहे हैं । हालांकि यह एचबी VHL रोगी सर्जरी से व्युत्पंन कोशिकाओं से प्राथमिक संस्कृतियों का उपयोग बेहतर है, हमारे पिछले अनुसंधान से संकेत दिया कि एचबी से प्राथमिक संस्कृतियों स्थिर नहीं हैं, और सेल लाइनों3स्थापित नहीं किया जा सकता है । इसके अलावा, 3 डी वातावरण में प्राथमिक संस्कृतियों एचबी-neovascularization के कोशिकाविज्ञान मूल की पहचान नहीं है क्योंकि वे एचबी-संवहनी सामग्री के progenitors10,11शामिल हैं । इसलिए, endothelial कोशिकाओं के एक आदिम और क्लासिक मॉडल के रूप में, मानव संवहनी endothelial कोशिकाओं (HUVEC) एचबीएस के लिए एक वैकल्पिक सेलुलर मॉडल के रूप में सेवा कर सकता है ।
अंडाकार आकृति अंकुरण परख ऊतक इंजीनियरिंग 12, 13 में एक नया मॉडल है । इस पत्र में, एक 3 डी कोलेजन आधारित coculture प्रणाली में अंडाकार आकृति अंकुरण परख का उपयोग कर विकसित किया गया था, एक समग्र लक्ष्य है कि क्लासिक ट्यूमर angiogenesis एचबीएस में मौजूद है, साथ ही साथ एचबीएस में अपनी भूमिका का मूल्यांकन करने के लिए ।
Protocol
Representative Results
Discussion
हाल ही में, संवहनी जीव विज्ञान अनुसंधान के कई क्षेत्रों angiogenic endothelium15के अध्ययन से उत्तेजित थे । इस अनुच्छेद में, हम एक प्रयोगात्मक मॉडल के रूप में एक endothelial अंडाकार आकृति तकनीक अंकुरण विकसित करने के ?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
यह काम विज्ञान और प्रौद्योगिकी की शंघाई समिति (१५४११९५१८००, १५४१०७२३२००) से अनुदान द्वारा समर्थित किया गया था । लेखक प्रो YuMei वेन और उनके तकनीकी सहायता के लिए फुदन विश्वविद्यालय के रोगजनक सूक्ष्मजीवों विभाग के प्रो चाओ Zhao शुक्रिया अदा करना चाहता हूं ।
Materials
| human umbilical vein endothelial cell | Fudan IBS Cell Center | FDCC-HXN180 | |
| dulbecco’s modified eagle’s medium | Gibco | 11995040 | |
| fetal bovine serum | Gibco | 26400044 | |
| PLKO.1-puro vector | Addgene | #8453 | |
| packing plasmid psPAX2 | Addgene | #12260 | |
| envelope plasmid pMD2.G | Addgene | #12259 | |
| 3D round-bottom 96-well plates | S-Bio | MS-9096M | |
| matrigel | BD Biosciences | 354234 | |
| Opti-MEM medium | Gibco | 31985-070 | reduced serum medium |
| 15-well plate | Ibidi | 81501 | Air bubbles in the gel can be reduced by equilibrating the μ–Slide angiogenesis before usage inside the incubator overnight |
| endothelial cell growth supplements | Sciencell | #1052 | |
| 10-cm culture dish | Corning | Scipu000813 | |
| Puromycin | Gibco | A1113802 | |
| typsin-EDTA | Gibco | 25200056 | |
| Automated Cell Counter System | BioTech | ||
| Image Analysis software | Winmasis | http://mywim.wimasis.com |
References
- Lonser, R. R., et al. von Hippel-Lindau disease. Lancet. 361 (9374), 2059-2067 (2003).
- Hussein, M. R. Central nervous system capillary haemangioblastoma: the pathologist’s viewpoint. Int J Exp Pathol. 88 (5), 311-324 (2007).
- Ma, D., et al. Hemangioblastomas might derive from neoplastic transformation of neural stem cells/progenitors in the specific niche. Carcinogenesis. 32 (1), 102-109 (2011).
- Zhuang, Z., et al. Tumor derived vasculogenesis in von Hippel-Lindau disease-associated tumors. Sci Rep. 4, 4102 (2014).
- Glasker, S., et al. VHL-deficient vasculogenesis in hemangioblastoma. Exp Mol Pathol. 96 (2), 162-167 (2014).
- Wizigmann-Voos, S., Breier, G., Risau, W., Plate, K. H. Up-regulation of vascular endothelial growth factor and its receptors in von Hippel-Lindau disease-associated and sporadic hemangioblastomas. Cancer Res. 55 (6), 1358-1364 (1995).
- Cancilla, P. A., Zimmerman, H. M. The fine structure of a cerebellar hemangioblastoma. J Neuropathol Exp Neurol. 24 (4), 621-628 (1965).
- Kawamura, J., Garcia, J. H., Kamijyo, Y. Cerebellar hemangioblastoma: histogenesis of stroma cells. Cancer. 31 (6), 1528-1540 (1973).
- Jurco, S., et al. Hemangioblastomas: histogenesis of the stromal cell studied by immunocytochemistry. Hum Pathol. 13 (1), 13-18 (1982).
- Ma, D., et al. Identification of tumorigenic cells and implication of their aberrant differentiation in human hemangioblastomas. Cancer Biol Ther. 12 (8), 727-736 (2011).
- Ma, D., et al. CD41 and CD45 expression marks the angioformative initiation of neovascularisation in human haemangioblastoma. Tumour Biol. 37 (3), 3765-3774 (2016).
- Sharifpanah, F., Sauer, H. Stem Cell Spheroid-Based Sprout Assay in Three-Dimensional Fibrin Scaffold: A Novel In Vitro Model for the Study of Angiogenesis. Methods Mol Biol. 1430, 179-189 (2016).
- Cai, H., et al. Long non-coding RNA taurine upregulated 1 enhances tumor-induced angiogenesis through inhibiting microRNA-299 in human glioblastoma. Oncogene. 36 (3), 318-331 (2017).
- Xu, J., et al. Construction of Conveniently Screening pLKO.1-TRC Vector Tagged with TurboGFP. Appl Biochem Biotechnol. 181 (2), 699-709 (2017).
- Laib, A. M., et al. Spheroid-based human endothelial cell microvessel formation in vivo. Nat Protoc. 4 (8), 1202-1215 (2009).
- D’Alessio, A., Moccia, F., Li, J. H., Micera, A., Kyriakides, T. R. Angiogenesis and Vasculogenesis in Health and Disease. Biomed Res Int. 2015, 126582 (2015).
- Finkenzeller, G., Graner, S., Kirkpatrick, C. J., Fuchs, S., Stark, G. B. Impaired in vivo vasculogenic potential of endothelial progenitor cells in comparison to human umbilical vein endothelial cells in a spheroid-based implantation model. Cell Prolif. 42 (4), 498-505 (2009).
- Morin, K. T., Tranquillo, R. T. In vitro models of angiogenesis and vasculogenesis in fibrin gel. Exp Cell Res. 319 (16), 2409-2417 (2013).
- Blacher, S., et al. Cell invasion in the spheroid sprouting assay: a spatial organisation analysis adaptable to cell behaviour. PLoS One. 9 (5), 97019 (2014).
- Straume, O., et al. Suppression of heat shock protein 27 induces long-term dormancy in human breast cancer. Proc Natl Acad Sci U S A. 109 (22), 8699-8704 (2012).
- Naumov, G. N., Akslen, L. A., Folkman, J. Role of angiogenesis in human tumor dormancy: animal models of the angiogenic switch. Cell Cycle. 5 (16), 1779-1787 (2006).
- Naumov, G. N., Folkman, J., Straume, O. Tumor dormancy due to failure of angiogenesis: role of the microenvironment. Clin Exp Metastasis. 26 (1), 51-60 (2009).
- Wang, Y., Yang, J., Du, G., Ma, D., Zhou, L. Neuroprotective effects respond to cerebral ischemia without susceptibility to HB-tumorigenesis in VHL heterozygous knockout mice. Mol Carcinog. 56 (10), 2342-2351 (2017).
- Stratmann, R., Krieg, M., Haas, R., Plate, K. H. Putative control of angiogenesis in hemangioblastomas by the von Hippel-Lindau tumor suppressor gene. J Neuropathol Exp Neurol. 56 (11), 1242-1252 (1997).
- Correa de Sampaio, P., et al. A heterogeneous in vitro three dimensional model of tumour-stroma interactions regulating sprouting angiogenesis. PLoS One. 7 (2), 30753 (2012).
