Er wordt een methode gepresenteerd om de snelheid van de microcirculatoire bloedstroom te meten in longkankermetastasen van het pleuraoppervlak bij ratten op een geautomatiseerde manier, met behulp van gesloten-borst intravitale longmicroscopie. Dit model heeft het potentieel om als een wijdverbreid hulpmiddel te worden gebruikt om fysiologisch onderzoek uit te voeren naar longmetastasen bij knaagdieren.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Geautomatiseerde Meting van Microcirculatoire snelheid van de bloedstroom in longmetastasen van Rats
* These authors contributed equally
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Omdat de long een belangrijk doelorgaan is voor metastaserende ziekten, zijn diermodellen om de fysiologie van pulmonale metastasen te bestuderen van groot belang. Er bestaan echter tot op heden maar zeer weinig methoden om longmetastasen op dynamische wijze op microcirculair niveau te onderzoeken, vanwege de moeilijkheid om de long met een microscoop te benaderen. Hier wordt een intravitale microscopiemethode gepresenteerd om de microcirculatie van oppervlakkige pulmonale metastasen bij ratten functioneel af te beelden en te kwantificeren, met behulp van een gesloten borstvliesvenster en geautomatiseerde analyse van bloedstroomsnelheid en -richting. De bruikbaarheid van deze methode wordt gedemonstreerd om toenames in bloedstroomsnelheid te meten als reactie op farmacologische interventie, en om de bekende bochtige vasculaire structuur van vaste tumoren af te beelden. Dit is de eerste demonstratie van intravitale microscopie op pulmonale metastasen in een model met gesloten borst. Vanwege de geminimaliseerde invasiviteit, evenals vanwege de relatieve eenvoud en praktische toepasbaarheid, heeft deze technologie het potentieel om wijdverspreid te worden gebruikt in laboratoria die gespecialiseerd zijn in longtumoronderzoek.
Inleiding
De long is een van de belangrijkste doelorganen van metastatische ziekten, en omdat deze aandoening moeilijk te behandelen is met chemo- en stralingstherapie, is een genezing nog steeds zeldzaam1,2. Specifieke pathofysiologische en microcirculatoire kenmerken van solide primaire en metastatische tumoren, zoals microregionale hypoxie, diffusiebeperking en inefficiënte tumorvaten, dragen in grote mate bij aan hun weerstand tegen antikankerbehandelingen3,4. Vanwege de microscopische schaal en dynamische aard van parameters zoals microvasculair bloedvolume, is intravitale microscopie van de tumor in het levende dier een zeer belangrijk onderzoeksinst....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
OPMERKING: Alle diergerelateerde procedures beschreven in dit protocol zijn eerder door de Duke University Institutional Animal Care en gebruik Comite (DUIACUC) goedgekeurd.
1. Cancer Cell Cultuur en Injection
- Cultiveren fluorescent gelabelde uitgezaaide kankercellen (bijv mens MDAMB231-GFP borstkankercellen, gift van Dr. Patricia Steeg, NCI, en YFP-gelabeld muis sarcoom cellen, gift van Dr. David Kirsch, Duke University Medical Center, afdeling Radiation Oncology) in geschikt kweekmedium (bijvoorbeeld Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) met 10% foetaal runderserum en 1% penicilline / streptavidine) bi....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Het vaatstelsel in solide tumoren is bekend dat het aanzienlijk afwijken van de normale bloedvoorziening, tonen een grotere mate van tortuositeit, en hogere INTERVASCULAR afstanden 13. Dienovereenkomstig bloedstroom tracks in experimentele pulmonaire borstkanker en sarcoom metastasen onregelmatige vormen en grote INTERVASCULAR gaten (figuur 2A, onderste twee panelen) vergeleken met de normale pulmonaire microcirculatie (Figuur 2A, bovenste paneel). In een eerdere studie, het .......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Een model wordt gepresenteerd dat haalbaar is om beeld verandert in de microcirculatie bloedstroom en andere dynamische processen in longmetastasen van ratten, met behulp opklaren en computationele bloedstroom analyse. Terwijl andere methoden bestaan om microscopie voeren op blootgestelde longen in de open borstkas van knaagdieren, dit model is ook de eerste die afbeelding longmetastasen door een borstwand perforatie in een gesloten kist setting. Met behulp van deze methode wordt de haalbaarheid aangetoond dat farmaco.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dankbetuigingen
De wetenschappelijke adviezen van Drs. Timothy McMahon en Siqing Shan worden gewaardeerd. De presentatoren danken Drs. David Kirsch en Patricia Steeg voor de genereuze gift van de fluorescent gelabelde muissarcoom en metastaserende MDAMB-231 cellen, respectievelijk. Dit werk werd gedeeltelijk gefinancierd door de U.S. Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) Prime Award Nummer N66001-10-C-2134, en gedeeltelijk door het Department of Radiation Oncology, Duke University Medical Center.
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Athymic nude rats | Charles River | Strain code 316 | Female 10 week-old athymic nude rats |
| micro-CT/micro-Irradiator | Precision X-ray Inc. | Xrad 225Cx | Gebruik MicroCT om metastasen te detecteren |
| DiI (1,1=-dioctadecyl-3,3,3=,3=-tetramethyl-indocarbocyanine perchlorate) | Sigma Aldrich | 468495-100MG | Meng 100 ul verpakte rode bloedcellen met 100 ul van 0,5 mg/ml DiI in 200 proof ethanol, 2 ml van 5% dextrose-oplossing in water, en vul op tot een eindvolume van 10 ml met zoutoplossing |
| Rodent ventilator | Kent Scientific | TOPO Small Animal Ventilator | Apparaat is belangrijk om de positieve longdruk na toepassing van pneumothorax te handhaven |
| Zeiss Axioskop fluorescence microscope upright | Zeiss | Axioskop | Microscoop voor intravitale beeldvorming |
| Andor CCD camera | Andor | iXonEM 885 | CCD-camera voor live beeldvorming van bloedstroom |
| Pulse oximeter | StarrLife | MouseOx | Pulsoximeter |
| Fluorescence microscope | Zeiss | Axioskop | Fluorescentiemicroscoop |
Referenties
- Billingsley, K. G., et al. Pulmonary metastases from soft tissue sarcoma: analysis of patterns of diseases and postmetastasis survival. Ann Surg. 229, 602-610 (1999).
- Rashid, O. M., Takabe, K. The evolution of the ro....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
