Количественный Мультиспектральный Анализ После Люминесцентная трансплантации тканей для визуализации клеточных Origins, типы и взаимодействий

Summary

Сложные массы ткани, из органов к опухолям, состоят из различных клеточных элементов. Мы выяснены вклад сотовых фенотипов в ткани с использованием мульти-меченых флуоресцентными трансгенных мышей в сочетании с окрашиванием многопараметрических иммунофлуоресцентным последующим спектральным несмешивания расшифровать клеток происхождение, а также характеристики клеток, основанные на экспрессии белка.

Abstract

С желанием понять вклад нескольких клеточных элементов в развитие сложной ткани, такие, как многочисленных типов клеток, участвующих в регенерации ткани, образование опухолей, или васкулогенез, мы разработали разноцветные сотовой трансплантата модель развития опухоли у которые популяции клеток происходят из различных флуоресцентно цветных гена-репортера мышей и пересаживают, привиты или вводят в и вокруг развивающейся опухоли. Эти цветные клетки затем на работу и включены в строме опухоли. Для того, чтобы количественно оценить костного мозга стромальные клетки опухоли, мы трансплантировали GFP выражения трансгенного весь костный мозг летально облученных в RFP, экспрессирующих мышей, утвержденной IACUC. 0ovarian опухоли, которые были ортотопически вводили в трансплантированных мышей вырезали 6-8 недель после приживления и анализировали на маркера костного мозга происхождения (GFP), а в качестве маркеров для выявления антител, ассоциированных с опухольюстромы с помощью мультиспектральных методов визуализации. Затем мы адаптировали методику мы называем MIMicc-Мультиспектральный Допрос мултиплексу сотовых композиций, используя мультиспектральных расслоении fluoroprobes количественно оценить, какие помечены ячейки пришли из которых, начиная населения (на основе оригинальных гена-репортера этикеток), и, как нашей способности unmix 4, 5 , 6 или более спектры в увеличении слайд, мы добавили дополнительную иммуногистохимию связанный с клеточных клонов или дифференциации повышения точности. Используя программное обеспечение для обнаружения совместно локализованные уплотненные-люминесцентные сигналы, популяции стромальных опухолей можно проследить, перечисленные и характеризующиеся на основе окрашивания маркера. ¹

Introduction

Понимание развития и восстановления тканей имеет важное значение для выяснения, участвующих клеточные компоненты в заживлении ран, ^2,3 регенеративной медицины, биологии развития и биологии опухоли. В условиях ремонта, многочисленные типы клеток проникнуть в окружающую микросреду, чтобы помочь в васкуляризации, осаждения ECM, пролиферации и реструктуризации ткани. Клеточные факторы и фенотипы могут быть определены на основе многопараметрических, мультиплексированных маркеров, которые могут идентифицировать локализацию, состояние дифференциации и взаимодействия между клеточными компонентами в пределах исследуемого микросреды. Здесь мы описываем развитие опухоли как прототип, например, для этого многоцветного-многоклеточные модели трансплантации последующим мультиспектральных изображений и спектрального методологии несмешивания.

Прогрессия опухоли является многоэтапный процесс, который характеризуется несколько приобретенных возможностей, которые включают повышенную пролиферацию, а,ntiapoptotic, инвазивные и ангиогенные свойства. ⁴ Развитие опухоли способствует неопухолевых клеток, которые набранных в окружающую среду, чтобы обеспечить факторы роста, структурные матрицы, сосудистых сетей и иммунную модуляцию. ^1,5,6 Это микросреда состоит из клеток, полученных из местные, соседние ткани, такие как жировой, и кровеносные сосуды и далекие источники, такие как костного мозга, полученных клеток ^1. Степень неопухолевых включения клеток зависит от спроса со стороны опухоли, которая часто соотносится с этапа / сорта опухоли. Чтобы понять роль опухоли поддерживающей микросреды, нужно понять происхождение и дифференциации потенциал населения неопухолевых клеток.

Этот протокол был разработан, чтобы помочь в интерпретации опухолевой прогрессии через визуализации обеих костного мозга, полученных клеточных компонентов, и местные DERIV тканиред клетки. Используя флуоресцентные репортер генов, экспрессирующих трансгенных мышей, мы пересадили GFP (зеленый-флуоресцентный белок) костного мозга в летально облученных RFP (красно-флуоресцентный белок) мыши. После успешного приживления костного мозга, сингенными линия клеток опухоли вводится ортотопически и позволило привить в течение 4-8 недель. В результате опухоль вырезали из мыши и обработаны для иммунофлуоресцентного (ИФ) окрашивания для визуализации стромальных компонентов. Мультиплексирование ЕСЛИ маркеры является широко используемым методом, который включает в себя значительную оптимизацию ^7-9, однако с использованием мультиспектральных изображений / несмешивания платформу улучшает потенциал для люминесцентных комбинаций маркеров, которые обладают спектральной перекрытие. Здесь мы представляем технику мы называем MIMicc-мультиспектральный допрос мултиплексу сотовых композиций для окрашивания и анализировать до восьми маркеров в рамках секции опухоли на одном слайде для анализа клеточных происхождение, клеточной дифференцировки улАТУС и межклеточные взаимодействия компонентов внутри микросреды опухоли. Это упрощенный пример имеет потенциал, чтобы быть расширена на для анализа пять, шесть или более маркеров, использующие антитела или внутриклеточная промоутер управляемой люминесцентные экспрессии. В таблице 1 приведены потенциальные люминесцентные комбинаций окраски антитела с соответствующими видами учитывать.

Protocol

Сингенная мышиный Пересадка костного мозга (ТКМ), утвержденного институциональных протоколов IACUC (Примечание: Успех этого протокола требуется использование любой надписью типа (типов) клеток в качестве цели для мультиспектральных анализа, а также содействовать потоку анализ…

Representative Results

Использование мультиспектральных метод воображения для анализа опухолей насаждаемое в нашей трансгенной модели ТКМ мыши, мы можем различить стромальных компонентов опухоли, которые происхождения костного мозга. Первоначальный БМТ было подтверждено три недели после трансплантации …

Discussion

Здесь мы опишем применение мультиспектральных изображений мы описываем как MIMicc-многоспектрального допроса мултиплексу сотовых композиций, проанализировать костного мозга стромальных компонентов микросреды опухоли, однако эта методология и концепция может быть применена к расшифр…

Materials

Name of the reagent	Company	Catalogue number
.2 μm filter	Fisher	09-740-35A
10 ml lure lock	BD	309604
25 G needle	Cardinal	BF305122
40nm filter	BD	352340
50 ml conical tube	Fisher	1495949A
Alexafluor 488-ms1	invitrogen	A21121
Alexafluor 594-Rb	invitrogen	A21207
Alexafluor 647-ch	Invitrogen	A21449
BSA	Sigma	A7906-500G
Cover slips	Corning	2940-243
CRI-Nuance	Caliper Life Sciences
Dapi	Invitrogen	D1306
DMEM	CellGro	10-017-CV
Ethanol	Dharmacon	4004-DV
FBS	invitrogen	16000-044
GFP-ms1	Abcam	ab38689
Insulin needle	BD	329424
Maleic acid	Acros	100-16-7
Moisture chamber box	Evergreen	240-9020-Z10
Mounting media	dako	S3023
Nail hardener	Sally Hansen	2103
Pap pen	Abcam	Ab2601
Pen/Strep L Glut	invitrogen	10378016
Steril PBS	invitrogen	14040-182
Trypsin	invitrogen	252000-56
			Blocking Buffer maleic acid 14.51 g NaCl 10.95 g NaOH pellets (to 7.5pH) 9+g Distilled water 250 ml *add 0.2% Tween-20 to 1x solution for blocking buffer with 2%BSA/2%FBS. Stir and filter. Antigen retrieval buffers: Tris-EDTA Buffer (10 mM Tris Base, 1 mM EDTA Solution, 0.05% Tween 20, pH 9.0) Tris Base 1.21 g EDTA 0.37 g Distilled water 1000 ml (100 ml to make 10x, 50 ml to make 20x) Tween 20 0.5 ml *Store at RT for 3 months or at 4 ° C for longer Sodium Citrate Buffer (10 mM Sodium Citrate, 0.05% Tween 20, pH 6.0) Tri-sodium citrate (dihydrate) 2.94 g Distilled water 1000 ml HCl (adjust pH to 6.0) 1N Tween 20 0.5 ml