Melanoma hücre kaynaklı faktörler çift etkileri kemik iliği adiposit farklılaşması üzerine
Summary
Burada, bir çift etkisi melanoma hücre kaynaklı faktörler kemik iliği adiposit ortaya koymaktadır tümör hücreleri ve kemik iliği adipositler, arasındaki etkileşimi çalışmak için güvenilir ve doğru sözlü iki boyutlu (2D) coculture sistemi mevcut farklılaşma ve ayrıca kemik metastaz mekanik incelenmesi için klasik bir yöntem teşkil etmektedir.
Abstract
Kemik iliği adiposit ve tümör hücreleri arasında çapraz karışma kemik metastaz sürecinde önemli bir rol oynayabilir. Çeşitli yöntemler önemli crosstalk eğitim için kullanılabilir; Ancak, bir iki boyutlu transwell sistemi coculture için bir klasik, güvenilir ve kolay bir şekilde bu çapraz karışma çalışma için kalır. Burada, coculture kemik iliği adiposit ve Melanom hücreleri gösterir ayrıntılı bir iletişim kuralı mevcut. Yine de, böyle bir coculture sistem sadece hücre sinyal transductions kemik iliği adipositler tarafından indüklenen kanser hücrelerinin incelenmesi katkıda ama Ayrıca kemik için yeni tedavi hedefleri ortaya çıkarabilir kemik metastaz, geleceğe mekanik çalışma metastaz.
Introduction
Kemik metastazı ileri kanser hastaları arasında yaygın, ancak bir iyileştirici tedavi hala ulaşılamıyor. Yağ olarak enerji depolama uzmanlaşmış ötesinde, adipositler tümör büyüme ve metastaz kemik iliği ve makarna diğer organları1,2,3,4,5,6‘ da destekleyebilir. Ayrıca, adipositler kanser hücre biyolojisi7,8,9,10 ve metabolizma4,11,12 düzenlenmesinde önemli bir rol oynamak su kuyusu içinde olarak kemik metastaz1,4,12gibi ,13,14,15,16,. Kemik iliği niş içinde adiposit da kanser hücreleri4,6,17biyolojik davranışını etkileyebilir. Kemik iliği adiposit ve osteotropism kanseri hücreleri arasındaki etkileşimi bir kemik metastaz anlamak için önemlidir. Ancak, az şey bilinmektedir.
Mevcut çalışmalar üzerinde bağlı olarak, iki veya üç boyutlu (2/3D) ve ex vivo kültürler17,18,19,20,21de dahil olmak üzere adiposit için çeşitli yöntemler uygulanır. Son zamanlarda, Herroon vd. kemik iliği adiposit etkileşimleri kanser hücreleri22ile çalışmaya yeni bir 3D-kültür yaklaşım tasarlanmış. 3D coculture fizyolojik taklit için en uygun olmasına rağmen adiposit ve kanser arasındaki etkileşimler hücreleri vivo içindebu zavallı tekrarlanabilirlik22,23uğrar. 2D coculture sistemi ile karşılaştırıldığında, bir 3D coculture sistemi gibi hücre morfolojisi21,22,24,25,26farklı hücresel fenotipleri sağlayabilir. Ayrıca, izole Süngerimsi Kemik doku parçaları ex vivo kültürünü adiposit sağlam bir akıbet kültürlü kemik iliği hücreleri17yol açabilir.
Hızlı bir şekilde tarama aday molekülleri ve adiposit veya kanser değişti fenotipleri vitro1hücreleri bu önceki modellerin aksine Ancak, 2D hücre kültür modeli bir klasik, güvenilir ve kolay teknik kalır, 4,6,12,15,27. Kemik iliği adiposit ve Melanom hücreleri arasında çapraz karışma daha iyi anlamak için biz bir detaylı protokol kemik iliği adiposit Melanom hücreleri ile 2D coculture sistemi için sağlar.
Protocol
Representative Results
Discussion
Cocultures ekler ile hücre hücre etkileşimleri eğitim için yaygın olarak kullanılmaktadır. 2D coculture sistemi nasıl iki parça crosstalk vitro, biz burada iki farklı kanser hücre tahrik etkileri kemik iliği adipositler tarafından ortaya gözlemlemek için etkili bir yoldur. Birçok labs adiposit ve kanser hücreleri6,12,27,39arasında çapraz karışma araştırmak için…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Biz Dov Zipori (Weizmann Enstitüsü bilim, Rehovot, İsrail) lütfen bize fare kemik iliği stromal hücre verdiğiniz için teşekkür ederiz 14F1.1 hattı. Bu çalışmada hibe Çin Ulusal Doğal Bilim Vakfı (NOS 81771729) ve Yongchuan hastane Chongqing Tıp Üniversitesi (‘ları tarafından desteklenmiştir YJQN201330; YJZQN201527).
Materials
| DMEM | Invitrogen Inc. | 11965092 | |
| Fetal Bovine Serum | Invitrogen Inc. | 16000–044 | |
| Phosphate Buffered Saline | Invitrogen Inc. | 14190-144 | |
| Insulin | Sigma-Aldrich | 91077C | |
| 3-isobutyl-1-methyl-xanthine | Sigma-Aldrich | I5879 | |
| Dexamethasone | Sigma-Aldrich | D4902 | |
| Oil Red o | Sigma-Aldrich | O0625 | |
| 24-well plate | Corning | CLS3527 | |
| Transwell insert | Millipore | MCHT24H48 | |
| Penicillin/Streptomycin | Invitrogen | 15140-122 | |
| isopropanol | Sigma-Aldrich | I9516 | |
| 0.25% trypsin | Thermo Scientific | 25200056 | |
| hemocytometer | Bio-Rad | 1450016 | |
| Culture incubator | Thermo Scientific | ||
| 50ml falcon | Corning | CLS430828 | |
| Clean Bench | Thermo Scientific | – | |
| Microscopy | Olympus | – | |
| 200 μL pipet tips | BeyoGold | FTIP620 | |
| 1000 mL pipet tips | BeyoGold | FTIP628 |
Riferimenti
- Wang, J., et al. Adipogenic niches for melanoma cell colonization and growth in bone marrow. Laboratory Investigation. 97 (6), 737-745 (2017).
- Trotter, T. N., et al. Adipocyte-Lineage Cells Support Growth and Dissemination of Multiple Myeloma in Bone. The American Journal of Pathology. 186 (11), 3054-3063 (2016).
- Morris, E. V., Edwards, C. M. The role of bone marrow adipocytes in bone metastasis. Journal of Bone Oncology. 5 (3), 121-123 (2016).
- Diedrich, J. D., et al. Bone marrow adipocytes promote the Warburg phenotype in metastatic prostate tumors via HIF-1alpha activation. Oncotarget. 7 (40), 64854-64877 (2016).
- Chkourko Gusky, H., Diedrich, J., MacDougald, O. A., Podgorski, I. Omentum and bone marrow: how adipocyte-rich organs create tumour microenvironments conducive for metastatic progression. Obesity Reviews. 17 (11), 1015-1029 (2016).
- Chen, G. L., et al. High fat diet increases melanoma cell growth in the bone marrow by inducing osteopontin and interleukin 6. Oncotarget. 7 (18), 26653-26669 (2016).
- Balaban, S., et al. Adipocyte lipolysis links obesity to breast cancer growth: adipocyte-derived fatty acids drive breast cancer cell proliferation and migration. Cancer & Metabolism. 5, 1 (2017).
- Huang, C. K., et al. Adipocytes promote malignant growth of breast tumours with monocarboxylate transporter 2 expression via beta-hydroxybutyrate. Nature Communications. 8, 14706 (2017).
- Wang, Y. Y., et al. Mammary adipocytes stimulate breast cancer invasion through metabolic remodeling of tumor cells. JCI Insight. 2 (4), 87489 (2017).
- Wang, C., Gao, C., Meng, K., Qiao, H., Wang, Y. Human adipocytes stimulate invasion of breast cancer MCF-7 cells by secreting IGFBP-2. PLoS One. 10 (3), 0119348 (2015).
- Nieman, K. M., et al. Adipocytes promote ovarian cancer metastasis and provide energy for rapid tumor growth. Nature Medicine. 17 (11), 1498-1503 (2011).
- Herroon, M. K., et al. Bone marrow adipocytes promote tumor growth in bone via FABP4-dependent mechanisms. Oncotarget. 4 (11), 2108-2123 (2013).
- Tabe, Y., et al. Bone Marrow Adipocytes Facilitate Fatty Acid Oxidation Activating AMPK and a Transcriptional Network Supporting Survival of Acute Monocytic Leukemia Cells. Ricerca sul cancro. 77 (6), 1453-1464 (2017).
- Wen, Y. A., et al. Adipocytes activate mitochondrial fatty acid oxidation and autophagy to promote tumor growth in colon cancer. Cell Death & Differentiation. 8 (2), 2593 (2017).
- Liu, Z., et al. Mature adipocytes in bone marrow protect myeloma cells against chemotherapy through autophagy activation. Oncotarget. 6 (33), 34329-34341 (2015).
- Ye, H., et al. Leukemic Stem Cells Evade Chemotherapy by Metabolic Adaptation to an Adipose Tissue Niche. Cell Stem Cell. 19 (1), 23-37 (2016).
- Templeton, Z. S., et al. Breast Cancer Cell Colonization of the Human Bone Marrow Adipose Tissue Niche. Neoplasia. 17 (12), 849-861 (2015).
- Daquinag, A. C., Souza, G. R., Kolonin, M. G. Adipose tissue engineering in three-dimensional levitation tissue culture system based on magnetic nanoparticles. Tissue Engineering Part C: Methods. 19 (5), 336-344 (2013).
- Emont, M. P., et al. Using a 3D Culture System to Differentiate Visceral Adipocytes In Vitro. Endocrinology. 156 (12), 4761-4768 (2015).
- Katt, M. E., Placone, A. L., Wong, A. D., Xu, Z. S., Searson, P. C. In Vitro Tumor Models: Advantages, Disadvantages, Variables, and Selecting the Right Platform. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 4, 12 (2016).
- Edmondson, R., Broglie, J. J., Adcock, A. F., Yang, L. Three-dimensional cell culture systems and their applications in drug discovery and cell-based biosensors. ASSAY and Drug Development Technologies. 12 (4), 207-218 (2014).
- Herroon, M. K., Diedrich, J. D., Podgorski, I. New 3D-Culture Approaches to Study Interactions of Bone Marrow Adipocytes with Metastatic Prostate Cancer Cells. Frontiers in Endocrinology (Lausanne). 7, 84 (2016).
- Lee, J. M., et al. A three-dimensional microenvironment alters protein expression and chemosensitivity of epithelial ovarian cancer cells in vitro. Laboratory Investigation. 93 (5), 528-542 (2013).
- Imamura, Y., et al. Comparison of 2D- and 3D-culture models as drug-testing platforms in breast cancer. Oncology Reports. 33 (4), 1837-1843 (2015).
- Birgersdotter, A., Sandberg, R., Ernberg, I. Gene expression perturbation in vitro–a growing case for three-dimensional (3D) culture systems. Seminars in Cancer Biology. 15 (5), 405-412 (2005).
- Wang, W., et al. 3D spheroid culture system on micropatterned substrates for improved differentiation efficiency of multipotent mesenchymal stem cells. Biomaterials. 30 (14), 2705-2715 (2009).
- Dirat, B., et al. Cancer-associated adipocytes exhibit an activated phenotype and contribute to breast cancer invasion. Ricerca sul cancro. 71 (7), 2455-2465 (2011).
- Scott, M. A., Nguyen, V. T., Levi, B., James, A. W. Current methods of adipogenic differentiation of mesenchymal stem cells. Stem Cells and Development. 20 (10), 1793-1804 (2011).
- Zipori, D., Toledo, J., von der Mark, K. Phenotypic heterogeneity among stromal cell lines from mouse bone marrow disclosed in their extracellular matrix composition and interactions with normal and leukemic cells. Blood. 66 (2), 447-455 (1985).
- Maridas, D. E., Rendina-Ruedy, E., Le, P. T., Rosen, C. J. Isolation, Culture, and Differentiation of Bone Marrow Stromal Cells and Osteoclast Progenitors from Mice. Journal of Visualized Experiments. (131), e56750 (2018).
- Iguchi, T., Niino, N., Tamai, S., Sakurai, K., Mori, K. Absolute Quantification of Plasma MicroRNA Levels in Cynomolgus Monkeys, Using Quantitative Real-time Reverse Transcription PCR. Journal of Visualized Experiments. (132), e56850 (2018).
- Bozec, A., Hannemann, N. Mechanism of Regulation of Adipocyte Numbers in Adult Organisms Through Differentiation and Apoptosis Homeostasis. Journal of Visualized Experiments. (112), e53822 (2016).
- Shafat, M. S., et al. Leukemic blasts program bone marrow adipocytes to generate a protumoral microenvironment. Blood. 129 (10), 1320-1332 (2017).
- Gazi, E., et al. Direct evidence of lipid translocation between adipocytes and prostate cancer cells with imaging FTIR microspectroscopy. The Journal of Lipid Research. 48 (8), 1846-1856 (2007).
- Brown, M. D., et al. Influence of omega-6 PUFA arachidonic acid and bone marrow adipocytes on metastatic spread from prostate cancer. British Journal of Cancer. 102 (2), 403-413 (2010).
- Hardaway, A. L., Herroon, M. K., Rajagurubandara, E., Podgorski, I. Marrow adipocyte-derived CXCL1 and CXCL2 contribute to osteolysis in metastatic prostate cancer. Clinical & Experimental Metastasis. 32 (4), 353-368 (2015).
- Aebi, M. Spinal metastasis in the elderly. European Spine Journal. 12, 202-213 (2003).
- Wagner, M., Bjerkvig, R., Wiig, H., Dudley, A. C. Loss of adipocyte specification and necrosis augment tumor-associated inflammation. Adipocyte. 2 (3), 176-183 (2013).
- Bochet, L., et al. Cancer-associated adipocytes promotes breast tumor radioresistance. Biochemical and Biophysical Research Communications. 411 (1), 102-106 (2011).
- Hirano, T., et al. Enhancement of adipogenesis induction by conditioned media obtained from cancer cells. Cancer Letters. 268 (2), 286-294 (2008).
- Gordeev, A. A., Chetverina, H. V., Chetverin, A. B. Planar arrangement of eukaryotic cells in merged hydrogels combines the advantages of 3-D and 2-D cultures. Biotechniques. 52 (5), 325-331 (2012).
