Murine Prostata Micro-disseksjon og kirurgisk kastrering

Summary

Dette manuskriptet beskriver protokollene for prostata mikro-disseksjon og kirurgisk kastrering i laboratoriet mus. Vi viser også representative resultatene som produseres av disse protokollene. Til slutt diskuterer vi fordeler og utnyttelse av disse protokollene.

Abstract

Mouse models are used extensively to study prostate cancer and other diseases. The mouse is an excellent model with which to study the prostate and has been used as a surrogate for discoveries in human prostate development and disease. Prostate micro-dissection allows consistent study of lobe-specific prostate anatomy, histology, and cellular characteristics in the absence of contamination of other tissues. Testosterone affects prostate development and disease. Androgen deprivation therapy is a common treatment for prostate cancer patients, but many prostate tumors become castration-resistant. Surgical castration of mouse models allows for the study of castration resistance and other facets of hormonal biology on the prostate. This procedure can be coupled with testosterone reintroduction, or hormonal regeneration of the prostate, a powerful method to study stem cell lineages in the prostate. Together, prostate micro-dissection and surgical castration opens up a multitude of opportunities for robust and consistent research of prostate development and disease. This manuscript describes the protocols for prostate micro-dissection and surgical castration in the laboratory mouse.

Introduction

Prostata er den vanligste stedet for kreft hos menn i USA. Nesten 220 000 mennesker hvert år vil bli diagnostisert med prostatakreft, og ca 27 000 mennesker vil bukke under for sin sykdom ^1. Menn har en 1 i 7 levetid risiko for prostatakreft diagnose i USA ^en. Benign prostatahyperplasi (BPH), en aldersrelatert noncancerous forstørrelse av prostata, er også en utbredt tilstand, påvirker over 80% av menn over 80 ^to. Som sådan, er prostata fokus for betydelig forskning.

Musemodeller har blitt brukt mye for å studere sykdommer i prostata ^3. Totalt sett er musen prostata en utmerket representant for den menneskelige kjertel ^4, men det er likheter og forskjeller mellom mus og menneske prostata anatomi og fysiologi ^5. I begge artene, er den prostata plassert på undersiden av blæren rundt urinrøret. Den menneskelige prostatakjertel er en enkelt lovære, delt inn i fire soner: sentral, overgang, perifer, og anterior fibromuscular stroma. I motsetning til musa prostata består av tre sammenkoblede fliker på forskjellige posisjoner rundt urinrøret: fremre, ventral, og dorsolateral. På cellenivå, er hovedforskjellen at basal celle til celle luminal-forholdet hos mennesker er ca. 1: 1, men det er 1: 4 i mus ^6. Den murine stroma er også forskjellig i mus i forhold til mennesker – mennesker har mer omfattende glatt muskulatur, mens muskelen laget er mye tynnere i murine prostata. Riktig identifisering, disseksjon og håndtering av musen prostata er avgjørende for mus prostata forskning.

Hormonnivået drastisk påvirke utviklingen og homeostase av prostatakjertelen hos både mennesker og mus. Mens østrogen ser ut til å spille en rolle i utvikling prostata ^7, er det viktigste hormonet i prostata er testosteron. Testosteron er viktig for kjertel utvikling end vedlikehold. Etter enten fysisk eller kjemisk kastrering, omtrent 90% av den luminale cellene i voksen prostata apoptose, og pakkboksen krymper. Hvis testosteron gjeninnføres til et individ i henhold til kastrerings betingelser, prostata er i stand til å regenerere seg selv til full kapasitet. Testosteron ser også ut til å kjøre prostatakreft, som er grunnen til androgen deprivasjon terapi er en vanlig terapeutisk strategi. Men mange prostatakreft blir resistent mot androgen deprivasjon. I tillegg menn som gjennomgår androgen deprivasjon terapi for behandling av prostatakreft gjennomgå sykluser av kastrerte og regenerert forhold. I mus, kirurgisk kastrasjon, sammen med hormonelle regenerering av prostata ved å gjeninnføre testosteron, er et viktig redskap for å studere kastrering motstand og effekten av testosteron sykling på prostata.

I denne artikkelen vil vi diskutere og demonstrere de riktige teknikkene ved å Locate og mikro-dissekere en mus prostata, så vel som å kirurgisk kastrering en mus.

Protocol

Denne protokollen møter og følger retningslinjer fastsatt av Johns Hopkins University Institutional Animal Care og bruk komité. 1. Micro-dissekere en mus prostata Avlive musen ved karbondioksidasfyksiering eller en alternativ godkjent metode i henhold til institusjonelle dyrepleie og retningslinjer for bruk. Pin mus i en liggende stilling til en disseksjon bord ved å sette en pinne gjennom hver av de fire poter. Spray magen med 70% etanol. Hold i huden av den nedre de…

Representative Results

Alle seks prostata lapper ble fjernet fra en mus via prostata mikro disseksjon (figur 1). Den komplette urogenitaltraktus (UGT) er sammensatt av alle prostata lapper, blæren, sædblære, og urinrøret (Figur 1a). Vas deferens festes til urinrøret, men er unødvendig for prostata mikro-disseksjon, og kan derfor tas av før fjerning av UGT ved å kutte urinrøret (figur 1b-1c). Den urogenitaltractus vil forbli sammen en gang fjernet fra …

Discussion

Prostata mikro-disseksjon muliggjør lobe-spesifikk eksperimentering og analyse av mus prostata (figur 1). I genmanipulerte musemodeller, kan fenotyper sees i en lapp som ikke er sett i andre. Også for histologisk analyse, sikrer denne protokollen at den maksimale mengden av ren prostatavevet kan seksjoneres og beiset, uten andre urogenitaltractus vev som finnes i seksjonen. Til slutt, for encellede eksperimenter, tillater denne protokollen for isolering av nesten ren prostata celler. Epiteliale celle …

Materials

Surgical tools	Roboz	Various
Formaldehyde	Sigma	F8775
OCT medium	VWR	25608-930	Must be placed on dry ice to freeze, and stored at -80C
PBS	Life Technologies	10010
Isoflurane	Johns Hopkins		Also available from vendors online
Cautery Pen	Medline	ESCT002
Silk suture	AD Surgical	M-S330R19
Surgical Wound Clips	Roboz	RS-9265