종양의 4D 라이브 세포 이미징을위한 MAME 모델 : Microenvironment 상호 작용 영향을 미치는 악성 진행
Summary
우리는 그들의 microenvironment에서 유방 종양 세포와 다른 세포 간의 상호 작용의 실시간 라이브 세포 이미징을위한 3D coculture 모델을 개발했습니다 그 침략적 표현형에 충격 진행. 이 모델들은 invasiveness에 연루 paracrine 유발 proteolytic, 케모카인 / 시토킨 및 키나제 경로를 타겟으로하는 의약품에 대한 잠복기 화면으로 사용할 수 있습니다.
Abstract
세포 상호 작용 : 우리는 용어 MAME (M ammary rchitecture 및 M icroenvironment 전자 ngineering), 그리고이 세포의 실시간 라이브 세포 이미징을 위해 그들을 이용하는 3D coculture 모델을 개발했습니다. 우리의 전반적인 목표는 침입 표현형 자신의 진행을 공부하는 preinvasive 유방 병변의 구조를 요점을 되풀이 모델을 개발하는 것이었습니다. 특히, 우리는 침략 ductal carcinomas에 preinvasive 유방 상피 세포의 진행을 강화하거나 감소에 연루되어 종양 microenvironment의 사전 악성 유방 상피 세포 변형 및 다른 세포 유형 간의 상호 작용을 분석하는 모델을 개발했습니다. 다른 세포 유형의 최신 연구는 myoepithelial 세포, 섬유아 세포, macrophages과 혈액 및 림프의 microvascular 내피 세포 수 있습니다. 동안 유방 내에서 세포 상호 작용 요점을 되풀이하도록 설계되었습니다 MAME 모델 외에도암 진행, 우리는 전립선 암의 진행에 대해 비교 가능한 모델을 개발했습니다.
여기에서 라이브 세포 이미징 및 현장에서 유방 ductal 암종 (DCIS) 시간이 지남에 침입 표현형에 대한 세포 및 섬유아 세포의 cocultures의 전환을 수행하는 기능 proteolysis 분석의 사용과 함께 3D cocultures 설립을위한 절차를 설명 문화 이십삼일 이상이 경우. MAME cocultures은 여러 개의 레이어로 구성되어 있습니다. 섬유아 세포는 종류 나 콜라겐의 맨 아래 레이어에 포함됩니다. 그 문제는 DCIS 세포가 놓는이되는 재구성 지하 막 (rBM)의 레이어를 배치됩니다. 2 % rBM의 최종 상위 계층이 포함되어 있으며 미디어의 모든 변화 보충함있다. 침입 표현형에 진행과 관련된 영상 proteolysis에, 우리는 (아이스크림) 염료 침묵 형광등 매트릭스 단백질 (아이스크림 – 콜라겐 나 RB의 중간 계층과 혼합 콜라겐 I과 아이스크림 – 콜라겐 IV의 레이어와 혼합을 사용하여M)하고 공촛점 현미경을 사용하여 라이브 문화를 관찰합니다. 광학 부분은 캡처 처리 및 Volocity 시각화 소프트웨어와 3D 년에 복원되었습니다. MAME cocultures 23 일 과정 동안, DCIS 전지는 분아 따위에 의해 중식 대형 침략 구조로 뭉쳤다. 섬유아 세포는 마이 그 레이션하고 이러한 침략적 구조에 포함된다. 콜라겐의 형광등 proteolytic 조각 DCIS 구조의 표면으로 협회에서 발견되며, intracellularly, 또한 주변의 매트릭스에 걸쳐 분산. 대상 proteolytic, 케모카인 / 시토킨 및 키나제 경로 또는 cocultures의 세포 성분의 개조가 MAME 모델 소설 치료적 접근에 대한 잠복기 화면으로 사용할 수있는 제안, invasiveness을 줄일 수있는 약물.
Protocol
Discussion
보여준 바와 같이, MAME cocultures은 유방 종양과 그 microenvironment을 구성하는 다양한 세포 성분 간의 상호 작용의 실시간 라이브 세포 이미징에 사용될 수 있습니다. 저희 연구실에서는 지속적인 연구에서 우리는 proteolytic DCIS의 침략 ductal 암종으로의 전환과 연관된 경로뿐만 아니라 같은 케모카인 / 시토킨 / 성장 인자의 통로로서 이런 변화에 참여 proteolytic 경로와 다른 경로 간의 상호 작용을 확인?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품은 건강 R01 CA131990 (BFS 및 RRM)의 국립 연구소에 의해 부분적으로 지원되었다. 라이브 세포 이미징은 Karmanos 암 연구소, 웨인 주립 대학 및 아동 건강 및 개발 국립 연구소의 Perinatology 조사 지점에 의해 NIH 센터 보조금 P30 CA22453 의해 일부 지원 현미경, 이미징 및 Cytometry 자원 코어에서 수행되었다 , 웨인 주립 대학교.
Materials
| Reagent/Equipment | Company | Catalogue Number | Comments |
| Reconstituted basement membrane (Cultrex) | Trevigen | 3445-005-01 | Comparable to Matrigel (BD Biosciences) |
| Collagen I | Cohesion Laboratories | 5005-B | |
| DQ-substrates (collagen I, IV) |
Invitrogen | DQ-col I-D12060 DQ-col IV D12052 |
|
| 22-mm plastic coverslips | Fisher Scientific Co. | 12-547 | Cut in half, leave in 70% ethanol for 10 min and air-dry before use. |
| Cell culture medium | Lonza | MEBM-PRF CC-3153 MEGM CC-4136 |
Phenol red–free |
| ibiTreat μ-Dish | Ibidi | 80136 | |
| Volocity software | Perkin-Elmer | Version 5.5 | Other brands of imaging software can be used to generate 3D reconstructions and movies. |
Riferimenti
- Sameni, M., Dosescu, J., Sloane, B. F. Functional imaging of proteolysis: stromal and inflammatory cells increase tumor proteolysis. Mol. Imaging. 2, 159-175 (2003).
- Jedeszko, C., Sameni, M., Olive, M. B., Moin, K., Sloane, B. F. Visualizing protease activity in living cells: from two dimensions to four dimensions. Curr. Protoc. Cell Biol. 39, (2008).
- Jedeszko, C., Victor, B. C., Podgorski, I., Sloane, B. F. Fibroblast hepatocyte growth factor promotes invasion of human mammary ductal carcinoma in situ. Cancer Res. 69, 9148-9155 (2009).
- Sameni, M. Functional live-cell imaging demonstrates that beta1-integrin promotes type IV collagen degradation by breast and prostate cancer cells. Mol. Imaging. 7, 199-213 (2008).
- Li, Q. p21-activated kinase 1 coordinates aberrant cell survival and pericellular proteolysis in a three-dimensional culture model for premalignant progression of human breast cancer. Neoplasia. 10, 314-328 (2008).
- Sameni, M. Imaging and quantifying the dynamics of tumor associated proteolysis. Clin. Exp. Metastasis. 26, 299-309 (2009).
- Cavallo-Medved, D. Live-cell imaging demonstrates that proteases in caveolae of endothelial cells degrade extracellular matrix. Exp. Cell. Res. 315, 1234-1246 (2009).
- Fukumura, D. Tumor microvasculature and microenvironment: novel insights through intravital imaging in pre-clinical models. Microcirculation. 17, 206-225 (2010).
