We describe a 3D culture model of the human breast epithelium that is suitable to study hormone action.
The process of mammary epithelial morphogenesis is influenced by hormones. The study of hormone action on the breast epithelium using 2D cultures is limited to cell proliferation and gene expression endpoints. However, in the organism, mammary morphogenesis occurs in a 3D environment. 3D culture systems help bridge the gap between monolayer cell culture (2D) and the complexity of the organism. Herein, we describe a 3D culture model of the human breast epithelium that is suitable to study hormone action. It uses the commercially available hormone-responsive human breast epithelial cell line, T47D, and rat tail collagen type 1 as a matrix. This 3D culture model responds to the main mammotropic hormones: estradiol, progestins and prolactin. The influence of these hormones on epithelial morphogenesis can be observed after 1- or 2-week treatment according to the endpoint. The 3D cultures can be harvested for analysis of epithelial morphogenesis, cell proliferation and gene expression.
Diversamente culture standard 2D, modelli surrogati di coltura cellulare 3D permettono lo studio del comportamento delle cellule epiteliali in un contesto fisiologicamente rilevanti, uno simile a un tessuto. culture 3D della ghiandola mammaria hanno contribuito a chiarire molti aspetti dello sviluppo della ghiandola mammaria e neoplasie. Tuttavia, la maggior parte dei modelli di coltura 3D attualmente disponibili non sono adatti per studiare l'azione ormonale perché le linee di cellule epiteliali umane utilizzate per l'attività carenti dell'ormone del recettore espressione 6,7,9.
Qui, descriviamo un modello di coltura 3D dell'epitelio mammario umano che è adatto per studiare l'azione dell'ormone 12. Questo modello utilizza la linea commercialmente disponibile ormono-sensibile umano epiteliali seno cellule, T47D 3,11,13, originariamente derivato da un versamento pleurico ottenuto da 54 anni paziente con un carcinoma duttale infiltrante della mammella. Usiamo ratto collagene coda di tipo 1 come matrice. Questo culto 3DModello ure è appropriato per lo studio dell'azione dei tre principali ormoni mammotropic (estradiolo, promegestone (un analogo di progesterone), e prolattina) sulle cellule epiteliali del seno umane. Ormone-indotta morfologia epiteliale può essere valutata quantitativamente nel tempo da analisi morfometrica 12.
Una densità di semina adeguato permette a queste culture 3D per essere conservati per 2 settimane. A questo punto, lo sviluppo di strutture è sufficiente per un robusto valutazione quantitativa dell'azione ormonale sulla morfologia epiteliale. I gel possono essere raccolte in momenti precedenti per la proliferazione cellulare e le analisi di espressione genica. Inoltre, questo modello è adatto per testare gli effetti di un trattamento ormonale sequenziale; per esempio, dopo il trattamento con estradiolo durante la prima settimana e la sostituzione con altro ormone / combinazione di ormoni durante la settimana seguente. L'effetto dei composti estrogenici e antiestrogeni, come ICI 182,780, può anche essere Stuè morto con questa cultura modello 3D 12.
Here, we describe a hormone-sensitive 3D culture model to test the action of hormones on breast epithelium. The response to hormones can be assessed at the tissue morphology, cell proliferation and gene expression levels 12. One limitation of this technique is that visualization during the culture period is restricted to light microscopy since the cultures are grown in a plastic bottom plate. The 3D culture system could be adapted to glass bottom plates to allow for live imaging of the cultures 1.</…
The authors have nothing to disclose.
Noi apprezziamo molto i contributi editoriali di Cheryl Schaeberle. Questa ricerca è stata sostenuta da sovvenzioni Avon # 02-2009-093 e 02-2011-095, e NIEHS / NIH ES 08314 di AMS. Il contenuto è di esclusiva responsabilità degli autori e non rappresentano necessariamente il punto di vista ufficiale del National Institute of Environmental Health Sciences o il National Institutes of Health.
12-well Tissue Culture Plates (Falcon) | Fisher Scientific | 08-772-29 | |
15 ml polystyrene conical Tubes | Fisher Scientific | 14-959-49D | |
Activated Charcoal | Sigma | C-5510 | |
Carmine Alum | Sigma | C1022-100G | |
Collagenase, Type 3 | Worthington | S0C11784 | |
Confocal Microscope | Zeiss | LSM510 | Equiped with HeNe 633nm laser |
Dextran T-70 | Abersham/Pharmacia | 17-0280-01 | |
DMEM/F-12, HEPES, no phenol red | Life Technologies | 11339-021 | Phenol red-free media for hormone use |
DMEM, low glucose, pyruvate, no glutamine, no phenol red | Life Technologies | 11054-020 | Phenol red-free media for hormone use |
17-β-Estradiol | EMD Millipore | 3301 | Dissolved in Ethanol |
Ethanol | Koptec | V1001 | |
Fetal Bovine Serum | Hyclone | SH30070.03 | For use with hormones, must be Charcoal Dextran stripped |
Filters (115ml) | Nalgene | 380-0080, 245-0045, 120-0020 | 0.88, 0.45, 0.20 micron, respectively |
Formalin, 10% | Fisher Scientific | SF93-20 | |
L-Glutamine (200 mM) | Life Technologies | 25030-081 | |
ICI 182,780 (fulvestrant) | Sigma Aldrich | I4409-25MG | Dissolved in DMSO |
Microtome | Leica | RM2155 | |
Tissue embedding media | McCormick Scientific | 39502004 | |
Penicillin | Sigma | 7794-10MU | Dissolved in 10 ml of distilled deionized water |
Permount | Fisher Scientific | SP15-500 | |
Phosphate Buffered Saline pH 7.4 | Sigma Aldrich | P3813-10PAK | |
Prolactin | Sigma Aldrich | L4021-50UG | Dissolved in distilled deionized water |
Promegestone | Perkin Elmer | NLP004005MG | Dissolved in Ethanol |
Rat-Tail Collagen | Corning | 354236 | Lots may contain varying concentrations, note accordingly |
Scalpel | Miltex | 4311 | |
Semi-enclosed Benchtop Tissue Processor | Leica | TP1020 | |
Sodium Hydroxide | Sigma Aldrich | S5881 | Prepare 1N NaOH stock |
StaticMaster Anti-static brush | Amstat | C3500 | |
Stripette Serological Pipettes | Corning | 4101 | |
T-25 flasks | Corning | 430168 | |
Tissue Cassettes | Fisher Scientific | 15-200-403E | |
Wheaton Vials, Glass, 20mL | Fisher Scientific | 03-341-25D | |
Xylene | VWR | 95057-822 |