प्रोस्टेट Carcinogenesis और सौम्य Prostatic Hyperplasia के मूल्यांकन के लिए गुर्दे कैप्सूल Xenografting और चमड़े के नीचे गोली आरोपण
Summary
हम चूहों में संकुचित हार्मोन छर्रों का निर्माण, साथ ही चमड़े के नीचे शल्य आरोपण का वर्णन. इस रणनीति हार्मोनल carcinogenesis और सौम्य प्रोस्टेट वृद्धि के नियमन का मूल्यांकन करने के athymic नग्न चूहों के गुर्दे कैप्सूल के तहत सेल और ऊतक xenografts के विकास के साथ जोड़ा जा सकता है.
Abstract
दो आम प्रोस्टेट रोग, प्रोस्टेट कैंसर (PRCA) और सौम्य prostatic hyperplasia (BPH) के लिए नए उपचारों, उनकी हार्मोनल विनियमन के मूल्यांकन के प्रयोगों पर गंभीर रूप से निर्भर हैं. सेक्स स्टेरॉयड हार्मोन (विशेष रूप से एण्ड्रोजन और एस्ट्रोजेन) PRCA और BPH में महत्वपूर्ण हैं, हम संकुचित हार्मोन छर्रों का उपयोग कर प्रयोगों के साथ चूहों में प्रोस्टेट वृद्धि और carcinogenesis उत्प्रेरण में उनके संबंधित भूमिकाओं की जांच. हार्मोन और / या दवा छर्रों आसानी से एक गोली प्रेस के साथ निर्मित है, और शल्य चिकित्सा पुरुष माउस मेजबान के चमड़े के नीचे ऊतक में प्रत्यारोपित कर रहे हैं. हम भी immunocompromised चूहों के गुर्दे कैप्सूल के तहत प्रोस्टेट सेल रिकोम्बिनेंट्स की xenografting साथ चमड़े के नीचे हार्मोन गोली आरोपण के संयोजन से हार्मोनल carcinogenesis के मूल्यांकन के लिए एक प्रोटोकॉल का वर्णन. इसके अलावा, चमड़े के नीचे हार्मोन गोली आरोपण, BPH ऊतक के गुर्दे कैप्सूल xenografting के साथ संयोजन में, बेहतर सौम्य प्रोस्ट का हार्मोनल विनियमन समझने के लिए उपयोगी हैविकास खा लिया, और सेक्स स्टेरॉयड हार्मोन रास्ते को लक्षित नए उपचारों का परीक्षण करने के लिए.
Introduction
प्रोस्टेट कैंसर (PRCA) और सौम्य prostatic hyperplasia (BPH) के महत्वपूर्ण स्वास्थ्य बोझ हैं. PRCA पुरुषों में दूसरा सबसे प्रचलित ठोस अंग कैंसर और मौत 1 संबंधित कैंसर का एक प्रमुख कारण है. BPH भी बूढ़े लोगों के बीच काफी प्रचलित है, और यह BPH के नैदानिक अभिव्यक्ति, कम मूत्र पथ के लक्षण (luts), पुरुषों 2 के 50-90% को प्रभावित करेगा कि अनुमान है. एण्ड्रोजन और एस्ट्रोजेन, PRCA और BPH में महत्वपूर्ण माने जाते हैं जबकि carcinogenesis और विकास कायम करना है कि हार्मोनल तंत्र की हमारी समझ 3,4 अधूरा रहता है. सरल और आनुवंशिक रूप से विनयशील पशु मॉडल प्रोस्टेट अनुसंधान में इन प्राथमिकताओं को संबोधित करेंगे कि पढ़ाई पिन से लगा देना. ऐसे PRCA और BPH, immunocomp में अलगाव में या गुर्दे कैप्सूल xenografting साथ संयोजन में चमड़े के नीचे, धीमी गति से जारी हार्मोन छर्रों का उपयोग, (दूसरे में एक प्रजाति से कोशिकाओं, ऊतकों या अंगों का हस्तांतरण) के रूप में हार्मोन उत्तरदायी रोगों मेंromised माउस मेजबान, विकास और carcinogenesis के हार्मोनल विनियमन के अध्ययन के लिए एक सरल और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने तरीका प्रदान करता है.
चमड़े के नीचे हार्मोन गोली आरोपण carcinogenesis और प्रोस्टेट 5 में सौम्य वृद्धि का हार्मोनल विनियमन का अध्ययन करने के लिए एक सरल और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने की तकनीक है. 25 मिलीग्राम टेस्टोस्टेरोन (टी) और 2.5 मिलीग्राम 17β-estradiol (ई 2) के साथ वयस्क नर चूहों की त्वचा के नीचे आरोपण, उम्र बढ़ने पुरुषों 5,6 के गतिशील हार्मोनल वातावरण पुनः बनाने, एक सीरम ई 2 में वृद्धि हुई है और टी में क्रमिक कमी का कारण बनता है. इसके अलावा, इस मॉडल BPH-luts 5,7 के नैदानिक सुविधाओं के कई स्मरण दिलाता है. हार्मोन प्रशासन के वैकल्पिक तरीकों मौखिक / नलिका – पोषण प्रशासन या intraperitoneal इंजेक्शन,, कृंतक के लिए संकट का कारण समय के साथ दवा की एक ही राशि के वितरण में कम संगत कर रहे हैं, और जो कर रहे हैं शामिल अधिक श्रम प्रधान एक बार शल्य आरोपण से. ज के लिए अन्य चमड़े के नीचे मोडormone और / या दवा वितरण Silastic कैप्सूल 8 शामिल हैं. हम भी Silastic कैप्सूल के उपयोग के साथ अनुभव किया है, संकुचित छर्रों का उपयोग और reproducibility के अपने आसानी के लिए इष्ट हैं. इसके अलावा, संकुचित हार्मोन छर्रों की रिहाई की दरें बेहतर उम्र बढ़ने पुरुषों 5,7 में मनाया गतिशील सेक्स स्टेरॉयड हार्मोन के अनुपात की नकल.
आनुवंशिक रूप immunocompromised चूहों के विकास के बाद से, xenografting तकनीकों को शामिल करने के लिए कई में vivo मॉडल प्रणाली सामान्य और रोगग्रस्त ऊतकों की एक विस्तृत विविधता के अध्ययन के लिए विकसित किया गया है. Xenografting के कई बुनियादी श्रेणियां हैं. ऊतक xenografts एक सामान्य संरचना, घातक ट्यूमर, या सौम्य वृद्धि हो सकती है जो बरकरार ऊतक का एक छोटा सा टुकड़ा, से मिलकर बनता है. SZOT एट अल. (2007) ने हाल ही में अग्नाशय islets 9 के गुर्दे कैप्सूल xenografting प्रबुद्ध है. Aamdal एट अल. (1985) im में 27 मानव कैंसर कोशिका लाइनों के गुर्दे कैप्सूल xenografting वर्णितmunocompromised माउस 10 होस्ट करता है. Grafts भी (कैंसर या गैर tumorigenic) एक एकल अमर सेल लाइन से बना हो सकता है, या mesenchyme (सेल पुनः संयोजक भ्रष्टाचार) से अलग कोशिकाओं के साथ संयुक्त एक अमर सेल लाइन तक हो सकते हैं.
हम PRCA और BPH के विकास में स्ट्रोमा और उपकला के संबंधित भूमिकाओं की जांच के लिए सेल रिकोम्बिनेंट्स की xenografting एहसान. कुन्हा एट अल. (1980) वयस्क murine मूत्राशय उपकला नर चूहों सेनाओं के गुर्दे कैप्सूल के तहत भ्रूण मूत्रजननांगी साइनस mesenchyme (UGM) और xenografted के साथ संयुक्त है, ऊतक प्रोस्टेट acini 11 जैसी संरचनाओं में विकसित करता है कि रिपोर्ट करने के लिए पहली बार था. नॉर्मन एट अल. (1986) ऊतक रिकोम्बिनेंट्स में जब संयुक्त वयस्क माउस प्रोस्टेटिक ductal उपकला और UGM, वाहिनीपरक विकास और morphogenesis 12 शाखाओं में से गुजरना दिखाया. हेवर्ड एट अल. (1988) मानव प्रोस्टेट उपकला भ्रूण एम प्रेरक के लिए जवाब है कि पता चलाइसी तरह फैशन 13 में esenchyme. संयोजन से प्रोस्टेट में carcinogenesis के एक हार्मोनल मॉडल, अमर मानव प्रोस्टेट उपकला कोशिका लाइन BPH -1 UGM के साथ, पहले वैंग एट अल. 14 (2001) द्वारा सूचना मिली थी और हमारी प्रयोगशाला में 15 में बड़े पैमाने पर इस्तेमाल किया गया है. सौम्य prostatic उपकला मनुष्यों 5 में उन्नत PRCA मॉडलिंग, metastatic रोग को बदल देती है, क्योंकि इस मॉडल PRCA प्रगति को समझने के लिए अच्छी तरह से अनुकूल है. विशिष्ट घटकों को आनुवंशिक रूप से चालाकी से किया जा सकता है, क्योंकि सेल पुनः संयोजक ग्राफ्टिंग स्ट्रोमल उपकला बातचीत का मूल्यांकन करने के लिए एक दृष्टिकोण के रूप में विशेष रूप से उपयोगी है.
Xenografting के लिए उपयुक्त अन्य साइटों त्वचा के अंदर, चमड़े के नीचे और orthotopic स्थानों 16 हैं. ब्याज की ऊतक और रोग की प्रक्रिया पर निर्भर करता है, इन उपयुक्त वैकल्पिक दृष्टिकोण हो सकता है. प्रोस्टेट हार्मोनल carcinogenesis और सौम्य विकास विनियमन के अध्ययन के लिए, हम गुर्दे कैप्सूल का चयनइसकी वजह से उच्च भ्रष्टाचार को xenografting के लिए साइट की दर, प्रचुर मात्रा में रक्त की आपूर्ति, और एक सीमित साइट 16 में xenografts की एक बड़ी संख्या को समाविष्ट करने की क्षमता रखना. इसके अलावा, प्रोस्टेटिक शोष में यह परिणाम है कि मेजबान माउस का हार्मोनल हेरफेर प्रोस्टेट orthotopic ग्राफ्टिंग 16 के उपयोग की सीमा.
इस प्रोटोकॉल संकुचित हार्मोन / दवा गोली के निर्माण और शल्य आरोपण, साथ ही मानव प्रोस्टेट सेल और ऊतक grafts के गुर्दे कैप्सूल xenografting की तकनीकों की रूपरेखा. साथ में, इन तकनीकों का एक आनुवंशिक रूप से संशोधित माउस PRCA और / या नियंत्रण उपभेदों से BPH दीक्षा के लिए अतिसंवेदनशील है, यह निर्धारित करने के लिए एक संवेदनशील परख प्रदान करते हैं. Xenografting में विवो histologic और दुष्टता की आणविक सुविधाओं को विकसित करने के लिए प्रयोगात्मक सेल की क्षमता का मूल्यांकन है, साथ ही सौम्य और घातक रोगों की एक विस्तृत विविधता के लिए उपन्यास उपचार रणनीतियों के लिए एक परख के लिए एक शक्तिशाली तकनीक है.
Protocol
Representative Results
Discussion
इस कागज और उल्लिखित प्रोटोकॉल के साथ साथ संकुचित हार्मोन और / या दवा छर्रों का निर्माण, और चूहों के चमड़े के नीचे गोली आरोपण के लिए शल्य चिकित्सा की प्रक्रिया का वर्णन. संबोधित किया जाना अनुसंधान के सवा?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
लेखकों अतीत और वर्तमान Ricke प्रयोगशाला के सभी सदस्यों, धन्यवाद देना चाहूंगा. हम प्रोटोकॉल के बारे में उपयोगी टिप्पणी के लिए, केल्विन खड़ाऊँ, जूनियर, DVM और ब्रिजित Raabe, DVM धन्यवाद. R01DK093690, R01CA123199, RC2ESO18764: हम इन अध्ययनों के लिए अपने वित्तीय समर्थन के लिए NIDDK, NCI, और NIEHS स्वीकार करना चाहते हैं. TMN एनआईएच T32 GM07356 द्वारा वित्त पोषित रोचेस्टर विश्वविद्यालय में चिकित्सा वैज्ञानिक प्रशिक्षण कार्यक्रम में एक प्रशिक्षु है, रुथ एल Kirschstein राष्ट्रीय अनुसंधान सेवा पुरस्कार F30DK093173 तहत एनआईएच भी इस परियोजना का समर्थन करता है. CDV मैडिसन विस्कॉन्सिन विश्वविद्यालय में T32ES007015 द्वारा समर्थित है T32CA157322 और ABT द्वारा समर्थित है. सामग्री केवल लेखकों की ज़िम्मेदारी है और जरूरी जनरल मेडिकल साइंसेज या एनआईएच के राष्ट्रीय संस्थान के आधिकारिक विचारों का प्रतिनिधित्व नहीं करता है.
Materials
| EQUIPMENT & MATERIALS | |||
| Pellet press | PARR Industries | 2815 | 3mm Punch & Die set |
| Analytical Balance | Ohaus | 1918302 | Voyager or other |
| Bunsen burner | Fisher Scientific | 03-962Q | |
| Dissecting microscope | Leica | L2 | |
| Deltaphase Pad Kit (reheatable wax) | Braintree Scientific | 39DP | Alternative to an electric heating pad |
| Hot Bead sterilizer | F.S.T. | 18000-45 | |
| Isoflurane Vaporizer | Supera Anesthesia Innov | VAP3000 | |
| Induction Chamber | Supera Anesthesia Innov | RES644 | |
| F/AIR Canister | Supera Anesthesia Innov | 80120 | |
| 4 port Manifold | Supera Anesthesia Innov | RES536 | |
| Rebreathing Circuits | Supera Anesthesia Innov | CIR529 | |
| Inlet/Outlet Fittings | Supera Anesthesia Innov | VAP203/4 | |
| Pressure Reg/Gauge | Supera Anesthesia Innov | OXY508 | |
| Oxygen Flowmeter | Supera Anesthesia Innov | OXY660 | |
| 21mm Clear Tubing | Supera Anesthesia Innov | 301-150 | |
| Small Mice Nose Cone | Supera Anesthesia Innov | ACC526 | |
| Sterile surgical gown | Midwest Vet Supply | 350.79866.2 | |
| Surgical mask | Midwest Vet Supply | 350.50111.2 | 2-ply w/ earloops |
| Sterile gauze | Midwest Vet Supply | 001.14100.2 | 2 x 2 inches |
| Sterile Gloves | Kimberly Clark | 55092 | |
| Bouffant | Midwest Vet Supply | 001.27100.2 | |
| Cotton Tip Applicator | Midwest Vet Supply | 001.06220.2 | |
| Surgical Scrub Wash | Midwest Vet Supply | 733.80010.3 | |
| Sterile Fields (Fenestrated) | General Econopak, Inc | 88VCSTF | |
| REAGENTS | |||
| Cholesterol | Sigma-Aldrich | C-3292 | |
| Testosterone Proprionate | Sigma-Aldrich | T-1875 | |
| 17β-estradiol | Sigma-Aldrich | E-2758 | |
| Isoflurane | Midwest Vet Supply | 193.33161.3 | |
| Carprofen | Midwest Vet Supply | 193.70200.3 | Injectable (Rimadyl) |
| Betadine | Webster Veterinary | 07-836-3379 | |
| Sterile saline | Midwest Vet Supply | 193.74504.3 | NaCl 0.9%, Injectable |
| SURGICAL INSTRUMENTS | |||
| Straight Sharp/Blunt Scissors | Fine Scientific Tools (F.S.T.) | 14054-13 | |
| Graefe forceps (Serrated, Toothed, Curved) | F.S.T. | 11055-10 | |
| Fine Iris scissors | F.S.T. | 14090-09 | |
| Graefe Scalpel | F.S.T. | 10071-12 | |
| Dumont #5 forceps | F.S.T. | 11251-20 | |
| Glass Pasteur pipets | Fisher Scientific | S67050 | 5″ length |
| Graefe forceps (Serrated, Curved) | F.S.T. | 11052-10 | |
| Graefe forceps (Serrated, Straight) | F.S.T. | 11050-10 | |
| Vicryl Suture | Midwest Vet Supply | 295-92100.2 | 4-0, FS-2, Absorbable |
| Needle Holder w/ scissor action | F.S.T. | 12002012 | |
| Wound Clips | Braintree Scientific | ACS CS | May use 7mm or 9mm clips |
| Reflex Wound Clipper | F.S.T. | 12031-09 | Correspond w/ wound clip size |
| Would Clip Remover | F.S.T. | 12033-00 | Universal |
| Sterilization Container | F.S.T. | 20810-01 | Any autoclavable container will do |
| Syringe w/ needle | BD | 148292C | 1cc, 25Gx1 |
| Ear Tag Applicator | National Band & Tag Co. | 1005s1 | Alternative to ear notching |
| Small Animal Ear Tags | National Band & Tag Co. | 1005-1 |
References
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