Formação de Epithelium próstata humano utilizando Tissue Recombinação de Rodent Urogenital Mesênquima Sinus e células-tronco humanas
Summary
Para desvendar são desesperadamente necessários os primeiros mecanismos moleculares subjacentes câncer de próstata iniciação, romance e sistemas de modelos humanos e abordagens inovadoras. O potencial de pré-prostática seio urogenital mesênquima (UGSM) para induzir as populações de células estaminais pluripotentes para formar o epitélio da próstata humana é uma ferramenta poderosa na investigação experimental próstata.
Abstract
Avanços na pesquisa sobre o câncer de próstata é severamente limitada pela disponibilidade de sistemas-modelo de origem humana e hormônio-naïve, que limitam a nossa capacidade de compreender os eventos genéticos e moleculares subjacentes próstata iniciação doença. Para o desenvolvimento de melhores sistemas de modelo para o estudo da próstata humana carcinogênese, nós e outros aproveitaram o único potencial indutivo pró-prostática de embriões de roedores próstata estroma, denominado mesênquima do seio urogenital (UGSM). Quando recombinado com certas populações de células, tais como células pluripotentes estaminais embrionárias, UGSM induz a formação de epitélio da próstata humana normal de uma forma dependente da testosterona. Tal sistema modelo humano pode ser utilizado para investigar experimentalmente e testar a capacidade dos candidatos genes de susceptibilidade de cancro da próstata a um ritmo acelerado em comparação com os estudos de roedores transgénicos típicos. Uma vez que as células-tronco embrionárias humanas (hESCs) pode ser geneticamente modificado em cultura using de expressão do gene indutivel ou siRNA knock-down vectores anteriores à recombinação dos tecidos, tal modelo facilita os testes das consequências funcionais de genes ou combinações de genes, que são pensados para promover ou prevenir a carcinogénese.
A técnica de isolamento de populações puras de células UGSM, no entanto, é um desafio e aprendizagem muitas vezes requer a alguém com experiência anterior ensinar pessoalmente. Além disso, a inoculação de misturas de células sob a cápsula renal de um hospedeiro imunocomprometido pode ser tecnicamente desafiadora. Aqui destacamos e ilustrar adequado isolamento de UGSM a partir de embriões de roedores e implantação cápsula renal de misturas de tecidos para formar epitélio da próstata humana. Tal abordagem, em seu estágio atual, requer in vivo xeno de células-tronco embrionárias; aplicações futuras poderiam incluir na formação da glândula vitro ou a utilização de populações de células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs).
Introduction
Há uma tremenda necessidade de melhores sistemas de modelos humanas de câncer de próstata. Em particular, os sistemas modelo humanos relevantes de tecidos normais da próstata, não malignas que podem ser geneticamente manipulados para discernir directamente o papel de genes específicos no início do cancro da próstata seria extremamente informativo. O advento da era genômica identificou vários genes que podem ter um papel na formação do câncer. A falta de sistemas de modelos experimentais humanos, no entanto, prejudica gravemente a nossa capacidade de testar e caracterizar funcionalmente candidatos genes de susceptibilidade ao câncer de próstata. Um sistema modelo ideal facilitaria as análises funcionais rápidas e mais rápida de genes de susceptibilidade de cancro em combinação com os sistemas modelo de roedores transgénicos adequados. Além disso, tal sistema modelo humano permitiria a caracterização molecular dos mecanismos de sinalização de carcinogênese da próstata em direção à descoberta e validação de novas terapias paraevitar a formação de cancro da próstata.
Células-tronco embrionárias humanas (hESCs) são capazes de formar tecidos humanos prostáticas como xenografts. Em 2006, Taylor, et ai. HESCs relatado que podem ser induzidas a formar epitélio da próstata in vivo, quando re-combinado com o roedor mesênquima do seio urogenital (UGSM) dentro de um período de 8-12 semanas. Uma Estes estudos foram baseados em trabalhos anteriores por o laboratório Cunha mostrando que roedor UGSM embrionário pode promover a diferenciação de células da próstata e as populações de células estaminais embrionárias epiteliais in vivo. 2,3 A próstata se desenvolve a partir de um denominado Anlagen embrionária do seio urogenital (UGS), e antes do dia embrionário 17 (E17 rato ; E18 dia no rato) os UGS pode ser fisicamente removido e dividido em epitélio (UGSE) e mesênquima (UGSM) 4 Essa abordagem recombinação tecido aumentou significativamente a nossa compreensão do desenvolvimento e carcinogénese da próstata, em particular.factor de crescimento ly e vias de sinalização hormonais e as relações moleculares entre epitélio e estroma da próstata. 5-8 Este método envolve a combinação de UGSM ex vivo, com as células estaminais epiteliais ou da mesma ou de espécies distintas e estes recombinantes celulares / tecido e são implantados cultivados e xenoenxertos de dentro do rato hospedeiro. 4,9 Após um período de crescimento in vivo, o implante contém estruturas epiteliais glandulares da próstata incorporados no tecido estromal. Mais de coloração pode ser realizado para determinar se tais estruturas são verdadeiramente prostática e de origem humana 10,11.
Protocol
Representative Results
Discussion
Recombinação de tecido, utilizando UGSM é uma técnica extremamente útil para investigar o desenvolvimento da próstata e os acontecimentos moleculares que conduzem a cancro da próstata iniciação. O potencial indutor de UGSM foi usado para numerosas aplicações na investigação da próstata, que incluem a melhoria do tumor ter de linhas de células da próstata e tumores, estudar interacções estromal-epiteliais, e formando próstata recombinantes inter-espécies 7,17-20 preparação adequada de UGS…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Gostaríamos de agradecer o apoio da Universidade de Chicago Seção de Urologia liderada pelo Dr. Arieh Shalhav, eo Diretor de Pesquisa Urológica Dr. Carrie Rinker-Schaeffer. Gostaríamos também de agradecer o apoio da Universidade de Chicago Comprehensive Cancer Center (UCCCC) liderada pelo Dr. Michelle Le Beau. Contamos também com a agradecer a assistência técnica especializada da Tissue Resource Center facilidade núcleo Human liderada pelo Dr. Mark Lingen, ea assistência de Leslie Martin e Mary Jo Fekete. Agradecemos também a Facilidade Núcleo Imunohistoquímica dirigido por Terri Li. Este trabalho foi financiado pela Universidade de Chicago Departamento de Cirurgia, da Seção de Urologia; uma Sociedade Americana do Câncer Grant Pesquisa Institucional (ACS-IRG, # IRG-58-004), uma Cancer Support Center Grant (P30 CA14599); A Brinson Foundation, o Fund Alvin Baum Família; The University of Chicago Board Cancer Research Foundation da Mulher; S. Kregel é apoiado por um HHMI: Med-em-Grad Fellowsquadril (56006772) e Biologia do Câncer Training Grant (T32-CA09594). Finalmente, gostaríamos de agradecer a Robert Clark, Dr. VenkateshKrishnan e Nathan Stadick para a sua avaliação crítica do manuscrito.
Materials
| Name | Company | Catalogue Number | Comments |
| Hank’s Balanced Salt Solution (HBSS) | GIBCO | 14170 | |
| DMEM/F12 | GIBCO | 11330 | |
| R1881 | Sigma | 965-93-5 | Mix to 1 ug/ml in Ethanol (1,000x stock) |
| NEAA | GIBCO | 11140 | |
| Pen-Strep Solution | GIBCO | 15070 | 100x stock |
| Matrigel | BD Biosciences | 354230 | |
| KETASET (ketamine hydrochloride) | Fort Dodge Animal Health | NDC 0856-2013-01 | 100 mg/ml; dilute 1:10 in sterile saline |
| AnaSed (xylazine) | VET-A-MIX, Inc. | NADA 139-236 | 20 mg/ml; dilute 1:10 in sterile saline |
| Trypsin | BD Biosciences | 215240 | |
| Collagenase | Sigma | C2014 | |
| Ketoprofen | Fort Dodge | NDC 0856-4396-01 | 100 mg/ml; dilute 1:1,000 in sterile saline |
| Altalube eye ointment | Altaire Pharmaceuticals, Inc. | NLC 56641-19850 | |
| Leica MZ16 F Stereomicroscope | Leica | Any good dissecting scope can be used. | |
| Vannas spring scissors | Fine Science Tools | 15001-08 | |
| Syringe | Hamilton | 84855 | |
| Hamilton Needle, Small RN, 28 gauge, 0.5inches, Point Style #3 (Blunt) | Hamilton | 7803-02 | Custom Needle |
| Ethanol Prep Pads | Fisher Scientific | 06-669-62 | |
| Sterile Gauze Pads | Fisher Scientific | 22-415-469 | |
| Ethicon Vicryl Suture (4-0 FS-2) | MedVet International | J392H | Needle-in, dissolvable suture |
| Autoclip 9 mm Wound Clips | Becton Dickenson | 427631 | |
| PVP Iodine Prep Pads | Fisher Scientific | 06-669-98 | |
| Dissector scissor with blunt end | Fine Science Tools | 14072-10 | |
| Dumont fine tip forceps | Fine Science Tools | 11252-50 | |
| Needle holder with Scissor | Fine Science Tools | 12002-14 |
References
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