Murine Prostaat Micro-dissectie en chirurgische castratie
Summary
Dit manuscript beschrijft de protocollen voor prostaat micro-dissectie en chirurgische castratie in het laboratorium muis. We tonen ook representatieve resultaten van deze protocollen. Tenslotte bespreken we de voordelen en het gebruik van deze protocollen.
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
De prostaat is de meest voorkomende plaats van kanker bij mannen in de Verenigde Staten. Bijna 220.000 mensen elk jaar zal worden gediagnosticeerd met prostaatkanker, en ongeveer 27.000 mensen zullen bezwijken aan hun ziekte 1. Mannen hebben een 1 op 7 levensduur van het risico van een diagnose van prostaatkanker in de Verenigde Staten 1. Goedaardige prostaathyperplasie (BPH), een leeftijdsgebonden goedaardige prostaatvergroting, is een wijdverspreide aandoening, die meer dan 80% van de mannen boven 80 2. Als zodanig, de prostaat is de focus van veel onderzoek.
Muismodellen zijn op grote schaal gebruikt om ziekten van de prostaat 3 te bestuderen. Kortom, de muis prostaat is een uitstekende vertegenwoordiger van de menselijke klier 4, maar er zijn overeenkomsten en verschillen tussen muis en menselijke prostaat anatomie en fysiologie 5. Bij beide soorten is de prostaat aan de onderkant van de blaas, rond de urethra. De menselijke prostaat is een lozijn verdeeld in vier zones: centraal, overgang, perifere en anterior fibromusculaire stroma. In tegenstelling, de muis prostaat bestaat uit drie gekoppelde lobben op verschillende plaatsen rondom de urethra: voorste, ventraal en dorsolaterale. Op cellulair niveau is het belangrijkste verschil is dat de basale cel luminale celverhouding in mens is ongeveer 1: 1, maar is 1: 4 bij muizen 6. De muizen stroma is ook verschillend in muizen ten opzichte van de mens – de mens uitgebreidere gladde spieren, terwijl de spierlaag veel dunner murine prostaat. De juiste identificatie, ontleding, en de behandeling van de muis prostaat essentieel muis prostate onderzoek.
Hormoonspiegels drastische invloed op de ontwikkeling en homeostase van de prostaat bij zowel mensen en muizen. Hoewel oestrogeen lijkt een rol te spelen in prostate ontwikkeling 7, het belangrijkste hormoon in de prostaat wordt testosteron. Testosteron is essentieel voor de ontwikkeling van een glandulard onderhoud. Na zowel fysische of chemische castratie, ongeveer 90% van de luminale cellen in de volwassen prostaat apoptose en de klier krimpt. Als testosteron opnieuw aan een individu onder castratie omstandigheden, de prostaat kan zichzelf regenereren op volle capaciteit. Testosteron lijkt ook prostaatkanker, daarom androgeendeprivatietherapie is een algemeen gebruikte therapeutische strategie rijden. Veel prostaatkanker resistent geworden androgeendeprivatie. Bovendien, mannen die androgeen deprivatie therapie voor behandeling van prostaatkanker ondergaat cycli gecastreerde en geregenereerd omstandigheden. In de muis, chirurgische castratie, samen met hormonale regeneratie van de prostaat herinvoering van testosteron, is een belangrijk instrument om castratie weerstand en de effecten van testosteron fietsen op de prostaat bestuderen.
In dit artikel zullen we bespreken en tonen de juiste technieken waarmee aan Locate en micro-ontleden muis prostaat, en operatief castreren muis.
Protocol
Representative Results
Discussion
Prostate micro-dissectie maakt kwab-specifieke experimenten en analyses van de muis prostaat (Figuur 1). Door genetisch muismodellen kan fenotypes worden gezien in een lob die niet wordt gezien in andere. Ook voor histologische analyse, dit protocol verzekert dat de maximale hoeveelheid zuiver prostaatweefsel kan worden doorgesneden en gekleurd zonder andere urogenitale weefsels in de sectie. Tot slot, voor single-cell experimenten, dit protocol zorgt voor isolatie van bijna zuiver prostaatcellen. Epith…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Sommige van de cijfers in dit manuscript waren royaal door het laboratorium van Bart O. Williams. De auteurs worden ondersteund door National Cancer Institute verleent U54CA143803, CA163124, CA093900, en CA143055.
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 |
References
- Siegel, R. L., Miller, K. D., Jemal, A. Cancer statistics. CA Cancer J Clin. 65 (1), 5-29 (2015).
- Roehrborn, C. G. Pathology of benign prostatic hyperplasia. Int J Impot Res. 20 (suppl 3), 11-18 (2008).
- Valkenburg, K. C., Williams, B. O. Mouse models of prostate cancer. Prostate Cancer. , 895238 (2011).
- Shappell, S. B., et al. Prostate pathology of genetically engineered mice: definitions and classification. The consensus report from the Bar Harbor meeting of the Mouse Models of Human Cancer Consortium Prostate Pathology Committee. Cancer Res. 64 (6), 2270-2305 (2004).
- Valkenburg, K. C., Pienta, K. J. Drug discovery in prostate cancer mouse models. Expert Opin Drug Discov. , 1-14 (2015).
- El-Alfy, M., Pelletier, G., Hermo, L. S., Labrie, F. Unique features of the basal cells of human prostate epithelium. Microsc Res Tech. 51 (5), 436-446 (2000).
- Prins, G. S., Huang, L., Birch, L., Pu, Y. The role of estrogens in normal and abnormal development of the prostate gland. Ann N Y Acad Sci. 1089, 1-13 (2006).
- Valkenburg, K. C., et al. Activation of Wnt/beta-catenin signaling in a subpopulation of murine prostate luminal epithelial cells induces high grade prostate intraepithelial neoplasia. Prostate. 74 (15), 1506-1520 (2014).
- Lukacs, R. U., Goldstein, A. S., Lawson, D. A., Cheng, D., Witte, O. N. Isolation, cultivation and characterization of adult murine prostate stem cells. Nat Protoc. 5 (4), 702-713 (2010).
- Michiel Sedelaar, J. P., Dalrymple, S. S., Isaacs, J. T. Of mice and men–warning: intact versus castrated adult male mice as xenograft hosts are equivalent to hypogonadal versus abiraterone treated aging human males, respectively. Prostate. 73 (12), 1316-1325 (2013).
- Wang, X., et al. A luminal epithelial stem cell that is a cell of origin for prostate cancer. Nature. 461 (7263), 495-500 (2009).
- Pascal, L. E., et al. 5alpha-Reductase inhibition coupled with short off cycles increases survival in the LNCaP xenograft prostate tumor model on intermittent androgen deprivation therapy. J Urol. 193 (4), 1388-1393 (2015).
- Shen, M. M., Abate-Shen, C. Molecular genetics of prostate cancer: new prospects for old challenges. Genes Dev. 24 (18), 1967-2000 (2010).
