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Cancer Research

それらの相互作用を研究する歯髄組織と癌細胞との共培養から間葉系幹細胞の分離

Published: January 07, 2019
doi:
10.3791/58825
, , , ,
1Genetics and Bioengineering,Yeditepe University, 2National Heart, Lung, and Blood Institute (NHLBI), Sickle Cell Branch,National Institutes of Health (NIH)

Summary

歯髄由来間葉系幹細胞と共培養の直接的および間接的なメソッドに基づく前立腺癌細胞の相互作用の評価のためのプロトコルを提供します。条件中、トランスも膜間接傍分泌活動を分析に適しています。差動シードは直接細胞相互作用の適切なモデルを一緒に細胞を染色します。

Abstract

マルチ ステップ プロセスおよび複雑な病気としてのがんだけでなく個々 の細胞の増殖と成長によって規制がまた腫瘍環境と細胞間相互作用によって制御します。癌の幹細胞の相互作用、分泌因子、物理的相互作用、細胞外の環境の変化などの識別可能性があります新しい治療オプションの検出を有効にします。間葉系幹細胞 (MSCs) と癌のモデル系の細胞の相互作用を作成する知られている培養技術を組み合わせています。現在の研究では、直接および間接共培養法による歯髄幹細胞 (DPSCs) および PC 3 前立腺癌細胞の相互作用を調べた。条件培地 (CM) DPSCs から、傍分泌活動を研究する 0.4 μ m 孔サイズのトランスも膜が用いられます。一緒に異なる種類の細胞の共培養直接細胞間相互作用を検討しました。結果では、CM が細胞増殖を増加し、前立腺癌培養細胞のアポトーシスを減少したことを明らかにしました。CM とトランス ウェル システム PC 3 細胞の細胞遊走能を増加しました。同じ培養容器に細胞膜の染料で染色を播種、この直接培養条件下で PC 3 細胞の自己組織化構造の DPSCs が参加しました。全体的にみて、共培養技術でしたモデル システムとして癌と MSC の相互作用のために有用であることが示唆されました。

Introduction

分化と骨、軟骨、筋肉、靭帯、腱、脂肪などの間葉系組織の再生への貢献の能力を持つ幹細胞 (MSCs) は成人の体の1のほとんどすべての組織から分離されています。,2。 以外の慢性的な炎症やけがの場合細胞を生産することによって組織の恒常性を提供し、彼らは重要なサイトカインや血管新生、免疫システムと改造3組織を統制する成長因子を生成します。MSCs がん組織との相互作用がよく理解ではないが、蓄積された証拠は、MSCs が腫瘍発生・進行・転移4を促進するかもしれない示唆しています。

怪我や慢性的な炎症を起こしている領域に MSCs のホーミング能力は貴重な幹細胞ベースの治療対象となります。ただし、「決して傷を癒し」がん組織はまた炎症性サイトカイン、プロ血管新生の分子、cancerogenous エリア5に MSCs を引き付ける重要なの成長因子を解放します。限定があります7癌の進行および転移の促進作用が広くされている癌の成長6,の MSCs の抑制効果を示すレポート8を報告しました。MSCs 直接的または間接的に影響を与える癌免疫細胞、癌細胞の増殖と血管新生促進活性を促進させると規制の移行をサポートする成長因子・ サイトカインの分泌を抑制するなどさまざまな方法で上皮間葉転換 (EMT)9,10。癌関連付けられている線維芽細胞 (CAFs) や芽、血管内皮細胞、脂肪細胞、免疫細胞11を含むいくつかの細胞型腫瘍環境が構成されます。これらのうち、CAFs は癌の増殖と転移8を促進各種ケモカインを分泌する腫瘍領域で最も豊富なセル型です。MSCs の骨髄由来腫瘍間質12CAFs で分化ができることが示されています。

Gronthosらによって最初の歯科組織由来 Msc として特徴付けられる歯髄幹細胞 (DPSCs)13 2000 年に広く用いて他14,15、 Oct4 Sox2, Nanogの16のような多能性マーカーを表現し、様々 な細胞 linages17に区別することができます。遺伝子やタンパク質の発現解析 DPSCs が血管内皮増殖因子 (VEGF)、アンジオジェニン、線維芽細胞成長因子 2 (FGF2)、インターロイキン 4 (IL-4) など他の MSCs を使用した成長因子・ サイトカインの対等なレベルを生成することを証明した IL 6, IL-10fms のようなチロシン キナーゼ 3 リガンド (フェルマーの最終定理-3 L) が血管新生を促進するため、免疫細胞を調節するサポートをがんと同様に、幹細胞因子 (SCF)、細胞増殖と移行18,19,20.MSCs がん環境との相互作用は、文献でよくとり上げられるされている、DPSCs と癌細胞の関係はまだ評価されていません。本研究は, 歯科 MSCs がんの進展と転移のメカニズムの潜在的なアクションを提案する DPSCs、PC-3、転移性の高い前立腺癌細胞株の培養と条件の中治療戦略を設立しました。

Protocol

患者の文書による同意は、機関の倫理委員会から承認後に得られました。 1. DPSC の分離と培養 17 と完全なダルベッコ変更イーグル培地 (DMEM) を含む 20 に 15 mL チューブの間老化させて若い大人から得られる知恵の歯を転送 [低グルコース DMEM 培、10% 牛胎児血清 (FBS) と 1% ペニシリン/ストレプトマイシン地/アムホテリシン (PSA) ソリューション] 切除後 8 時間以内。?…

Representative Results

図 1は、培養条件下で DPSCs の一般的な MSC の特徴を示しています。DPSCs は、(図 1 b) めっき後線維芽細胞のような細胞の形態を発揮します。MSC 表面抗原 ((cd29)、CD73、CD90, CD105、および CD166)、造血のマーカー (CD34、CD45、CD14) 中高発現は負 (図 1)。形態学的および分子レベルで変化と骨 – 関係軟骨化生と裏…

Discussion

MSCs の腫瘍環境への貢献は、ハイブリッド細胞世代を介して細胞融合、幹細胞と癌細胞28entosis またはサイトカインおよびケモカインの活動を含むいくつかの相互作用によって調整されます。構造、細胞間相互作用と分泌因子腫瘍促進、進行、および周囲の組織への転移癌細胞の動作を決定します。居住者の細胞集団の相互作用の背後にあるメカニズムを調査するモデ?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

本研究は、イェディテペ大学によって支えられました。すべてのデータと数字はこの資料で使用した以前に公開された34。

Materials

DMEM Invitrogen 11885084 For cell culture
FBS Invitrogen 16000044 For cell culture
PSA Lonza 17-745E For cell culture
Trypsin Invitrogen 25200056 For cell dissociation
PBS Invitrogen 10010023 For washes
Dexamethasone Sigma D4902 Component of differentiation media
β-Glycerophosphate Sigma G9422 Component of osteogenic differentiation medium
Ascorbic acid Sigma A4544 Component of osteo- and chondro-genic differentiation medium
Insulin-Transferrin-Selenium (ITS −G) Invitrogen 41400045 Component of chondrogenic differentiation medium
TGF-β Sigma SRP3171 Component of chondrogenic differentiation medium
Insulin Sigma I6634 Component of adipogenic differentiation medium
Isobutyl-1-methylxanthine (IBMX) Sigma I7018 Component of adipogenic differentiation medium
Indomethacin Sigma I7378 Component of adipogenic differentiation medium
MTS Reagent Promega G3582 Cell viability analyses
TUNEL Assay Sigma 11684795910 Apoptotic analyses
24-well plate inserts Corning 3396 For trans-well migration assay
PKH67 Sigma PKH67GL For co-culture cell staining
PKH26 Sigma PKH26GL For co-culture cell staining
Paraformaldehyde Sigma P6148 For cell fixation
von Kossa Kit BioOptica 04-170801.A For cell staining (differentiation)
Alcian blue Sigma A2899 For cell staining (differentiation)
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References

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Doğan, A., Demirci, S., Apdik, H., Apdik, E. A., Şahin, F. Mesenchymal Stem Cell Isolation from Pulp Tissue and Co-Culture with Cancer Cells to Study Their Interactions. J. Vis. Exp. (143), e58825, doi:10.3791/58825 (2019).
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