Interstitiell væskestrømmen er forhøyet i solide svulster og kan modulere tumor celle invasjon. Her beskriver vi en teknikk for å søke interstitiell væske strømme til celler innebygd i en matrise, og deretter måle dens virkninger på celle invasjon. Denne teknikken kan enkelt tilpasses til å studere andre systemer.
Veksten og utviklingen av de fleste solide svulster avhenge første transformasjon av kreftceller og deres respons til stroma-assosiert signalering i svulsten mikromiljøet en. Tidligere har forskning på svulsten mikromiljøet fokusert primært på tumor-stromale interaksjoner 1-2. Omfatter imidlertid svulsten mikromiljøet også en rekke biofysiske krefter, og hvor virkningen er fortsatt dårlig forstått. Disse kreftene er biomekaniske konsekvenser av tumorvekst som fører til endringer i genuttrykket, celledeling, differensiering og invasjon tre. Matrix tetthet 4, stivhet 5-6, og struktur 6-7, interstitiell væske press 8, og interstitiell væske strømning 8 er alt endret under kreft progresjon.
Interstitiell væskestrømmen spesielt er høyere i svulster sammenliknet med normalt vev 8-10. Den estimerte interstitiell væske flow hastighetene ble målt og funnet å være i størrelsesorden 0,1 til 3 mikrometer s -1, avhengig tumor størrelse og differensiering 9, 11. Dette skyldes forhøyet interstitiell væske press forårsaket av tumor-indusert angiogenese og økt vaskulær permeabilitet 12. Interstitiell væskestrømmen er vist å øke invasjon av kreftceller 13-14, vaskulære fibroblaster og glatte muskelceller 15. Dette invasjon kan skyldes autologe kjemotaktisk gradienter skapt rundt cellene i 3-D 16 eller økt matrise metalloproteinase (MMP) uttrykk 15, chemokine sekret og celle adhesjonsmolekyl 17 uttrykk. Imidlertid er den mekanismen som cellene ane væskestrømmen ikke godt forstått. I tillegg til å endre tumor celle atferd, modulerer interstitiell strømning aktiviteten til andre celler i svulsten mikromiljøet. Det er forbundet med (a) kjøring differensiering av fibroblaster i tumor-fremme myofibroblasts 18, (b) transport av antigener og andre løselige faktorer til lymfeknuter 19, og (c) modulerende lymfatisk endotelcelle morphogenesis 20.
Teknikken som presenteres her pålegger interstitiell strømning på celler in vitro og kvantifiserer dens virkninger på invasjon (Figur 1). Denne metoden har blitt publisert i flere studier for å måle effekten av væskestrømmen på stromal og kreft celle invasjon 13-15, 17. Ved å endre matrisen sammensetning, celletype, og cellekonsentrasjonen, kan denne metoden brukes til andre sykdommer og fysiologiske systemer for å studere effekter av interstitiell flyt på cellulære prosesser som invasjon, differensiering, spredning, og genuttrykk.
Her har vi beskrevet en metodikk for å kvantifisere effekten av interstitiell flyt på tumor celle invasjon, ved hjelp av celler innebygd i en 3-D matrise inne i en celle kultur innsatsen. Dette og lignende metoder har blitt brukt til å studere effekten av interstitiell flyt på en rekke celletyper 13-15, 17. Vår tilnærming etterligner delvis matrisen mikromiljøet av svulsten ved hjelp av type I kollagen og Matrigel som inneholder proteiner som finnes i basalmembran av epitelvev og de omliggende st…
The authors have nothing to disclose.
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
Collagen (Rat Tail) | BD | 354236 | Keep sterile |
Millicell cell culture insert | Millipore | PI8P01250 | 8 μm pore diameter, polycarbonate membrane |
Matrigel | BD | 354234 | Keep sterile |
PBS | Sigma Aldrich | 100M-8202 | 10x for preparing gel solution, 1x for washing steps |
Sodium Hydroxide, 1.0N Solution | Sigma Aldrich | S2770 | Keep sterile |
DMEM 1X | CellGro | 10-013-CV | Keep sterile |
Fetal Bovine Serum | Atlanta Biologicals | 511150 | Keep sterile |
Penicillin Streptomycin | CellGro | 30002CI | Keep sterile |
Triton X-100 | Sigma Aldrich | X100-500 ml | 0.5% in PBS |
Paraformaldehyde | Fisher Scientific | 04042-500 | 4% in PBS |
Deionized Water | Keep sterile | ||
4′,6-diaminido-2-phenylindole (DAPI) | MP Biomedicals | 0215757401 | 1 mg/ml stock solution |
Mounting Solution | Thermo Scientific | TA-030-FM | |
Trypsin-EDTA | CellGro | 25-052-CI | Keep sterile |