अस्थि मेटास्टेसिस जेनोग्राफ्ट माउस मॉडल बनाने के लिए मानव प्रोस्टेट कैंसर कोशिकाओं का इंट्रा-कार्डियक इंजेक्शन
Summary
यहां, हम हड्डी मेटास्टेसिस घावों के साथ एक माउस मॉडल उत्पन्न करने के लिए मानव प्रोस्टेट कैंसर कोशिकाओं के इंट्रा-कार्डियक इंजेक्शन के लिए एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं।
Abstract
सबसे आम पुरुष दुर्दमता के रूप में, प्रोस्टेट कैंसर (पीसी) मृत्यु दर में दूसरे स्थान पर है, मुख्य रूप से 65% -75% हड्डी मेटास्टेसिस दर के कारण। इसलिए, नए चिकित्सीय विकसित करने के लिए प्रोस्टेट कैंसर हड्डी मेटास्टेसिस की प्रक्रिया और संबंधित तंत्र को समझना आवश्यक है। इसके लिए, हड्डी मेटास्टेसिस का एक पशु मॉडल एक आवश्यक उपकरण है। यहां, हम प्रोस्टेट कैंसर कोशिकाओं के इंट्रा-कार्डियक इंजेक्शन के माध्यम से हड्डी मेटास्टेसिस माउस मॉडल उत्पन्न करने के लिए विस्तृत प्रक्रियाओं की रिपोर्ट करते हैं। एक बायोलुमिनेसेंस इमेजिंग सिस्टम यह निर्धारित कर सकता है कि प्रोस्टेट कैंसर कोशिकाओं को हृदय में सटीक रूप से इंजेक्ट किया गया है और कैंसर सेल मेटास्टेसिस की निगरानी की जाती है क्योंकि मेटास्टैटिक घाव के विकास की निगरानी में इसके बहुत फायदे हैं। यह मॉडल हड्डी में माइक्रो-मेटास्टेस बनाने के लिए प्रसारित कैंसर कोशिकाओं के प्राकृतिक विकास को दोहराता है और प्रोस्टेट कैंसर हड्डी मेटास्टेसिस की रोग प्रक्रिया की नकल करता है। यह आणविक तंत्र और इस बीमारी के विवो चिकित्सीय प्रभावों की आगे की खोज के लिए एक प्रभावी उपकरण प्रदान करता है।
Introduction
प्रोस्टेट कैंसर 112 देशों में पुरुषों में सबसे अधिक होने वाला कैंसर है और उच्च मानव विकाससूचकांक देशों 1,2 में मृत्यु दर के लिए दूसरे स्थान पर है। प्रोस्टेट कैंसर के रोगियों में अधिकांश मौतें मेटास्टेसिस के कारण होती हैं, और लगभग 65% -75% मामलों में हड्डी मेटास्टेसिस 3,4 विकसित होगा। इसलिए, प्रोस्टेट कैंसर के रोगियों के नैदानिक परिणाम में सुधार के लिए प्रोस्टेट कैंसर हड्डी मेटास्टेस की रोकथाम और उपचार की तत्काल आवश्यकता है। अस्थि मेटास्टेसिस का पशु मॉडल प्रोस्टेट कैंसर हड्डी मेटास्टेसिस के प्रत्येक चरण में शामिल मल्टीस्टेज प्रक्रिया और आणविक तंत्र की खोज के लिए एक अनिवार्य उपकरण है, इस प्रकार चिकित्सीय लक्ष्यों की पहचान करना और नवीन चिकित्सीय विकसित करना5.
प्रोस्टेट कैंसर हड्डी मेटास्टेसिस के प्रयोगात्मक पशु मॉडल उत्पन्न करने के सबसे आम तरीकों में ऑर्थोटोपिक, इंट्रा-डायफिसिस (जैसे इंट्रा-टिबियल), और प्रोस्टेट कैंसर कोशिकाओं के इंट्रा-कार्डियक इंजेक्शन शामिल हैं। ऑर्थोटोपिक इंजेक्शन के साथ हड्डी मेटास्टेसिस मॉडल सीधे माउस 6,7 के प्रोस्टेट में प्रोस्टेट कैंसर कोशिकाओं को इंजेक्ट करके उत्पन्न होता है। इस प्रयोगात्मक पशु मॉडल में प्रोस्टेट कैंसर हड्डी मेटास्टेसिस के समान नैदानिक विशेषताएं हैं। हालांकि, मेटास्टेसिस मुख्य रूप से एक्सिलरी लिम्फ नोड और फेफड़े में हड्डी 8,9 के बजाय होता है। प्रोस्टेट कैंसर के लिए इंट्रा-टिबियल इंजेक्शन मॉडल सीधे हड्डी (टिबिया) 10,11 में उच्च ट्यूमर गठन दर के साथ टिबिया में प्रोस्टेट कैंसर कोशिकाओं को इंजेक्ट करता है; हालांकि, अस्थि प्रांतस्था और अस्थि मज्जा गुहा आसानी से क्षतिग्रस्त हो जाते हैं। इसके अतिरिक्त, टिबियल इंजेक्शन विधि प्रोस्टेट कैंसर हड्डी मेटास्टेसिस की रोग प्रक्रिया को उत्तेजित नहीं कर सकती है जिसमें कैंसर कोशिकाएं परिसंचरण के माध्यम से हड्डी का उपनिवेश करती हैं। कैंसर कोशिकाओं की उच्च हड्डी मेटास्टेसिस दर के साथ परिसंचरण, संवहनी बहिर्वाह और दूरस्थ मेटास्टेसिस की जांच करने के लिए, माउस 8,12,13 के बाएं वेंट्रिकल में प्रोस्टेट कैंसर कोशिकाओं को सीधे इंजेक्ट करके एक इंट्रा-कार्डियक इंजेक्शन तकनीक विकसित की गई है। यह हड्डी मेटास्टेसिस अनुसंधान के लिए एक मूल्यवान पशु मॉडल बनाताहै। इंट्रा-कार्डियक इंजेक्शन विधि लगभग 75% 9,14 की हड्डी मेटास्टेसिस दर दिखाती है, जो ऑर्थोटोपिक इंजेक्शन विधि से बहुत अधिक है। इसलिए, इंट्रा-कार्डियक इंजेक्शन प्रोस्टेट कैंसर हड्डी मेटास्टेसिस के साथ एक पशु मॉडल उत्पन्न करने के लिए एक आदर्श तरीका है।
इस काम का उद्देश्य प्रोस्टेट कैंसर हड्डी मेटास्टेस के माउस मॉडल की स्थापना की प्रक्रिया का वर्णन करना है, जिससे पाठकों को मॉडल स्थापना की कल्पना करने की अनुमति मिलती है। वर्तमान काम एथिमिक चूहों में मानव प्रोस्टेट कैंसर कोशिकाओं के इंट्रा-कार्डियक इंजेक्शन के माध्यम से हड्डी मेटास्टेसिस जेनोग्राफ्ट मॉडल उत्पन्न करने के लिए विस्तृत प्रक्रियाएं, सावधानियां और चित्रण चित्र प्रदान करता है। यह विधि आणविक तंत्र और प्रोस्टेट कैंसर हड्डी मेटास्टेसिस के विवो चिकित्सीय प्रभावों की खोज के लिए एक प्रभावी उपकरण प्रदान करती है।
Protocol
Representative Results
Discussion
हड्डी मेटास्टेसिस उत्पन्न करने के लिए मानव प्रोस्टेट कैंसर कोशिकाओं का इंट्रा-कार्डियक इंजेक्शन प्रोस्टेट कैंसर हड्डी मेटास्टेसिस के कार्यों और तंत्र की खोज और चिकित्सीय प्रभावकारिता का मूल्यांक…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
यह काम चीन के राष्ट्रीय कुंजी अनुसंधान एवं विकास कार्यक्रम (2018YFC1704300 और 2020YFE0201600), राष्ट्रीय प्रकृति विज्ञान फाउंडेशन (81973877 और 82174408), शंघाई विश्वविद्यालय के पारंपरिक चीनी चिकित्सा विश्वविद्यालय (2021LK047) के बजट के भीतर अनुसंधान परियोजनाओं और अस्पताल टीसीएम तैयारी के औद्योगिक परिवर्तन के शंघाई सहयोगी नवाचार केंद्र से अनुदान द्वारा समर्थित है।
Materials
| 1 mL syringes and needles | Shandong Weigao Group Medical Polymer Co., Ltd | 20200411 | The cells were injected into the ventricles of mice |
| Anesthesia machine | Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd | R500IP | Equipment for anesthetizing mice |
| Automatic cell counter | Shanghai Simo Biological Technology Co., Ltd | IC1000 | For counting cells |
| BALB/c athymic mice | Shanghai SLAC Laboratory Animal Co, Ltd. | Male | 6-8 week old, male mice |
| Bioluminescence imaging system | Shanghai Baitai Technology Co., Ltd | Vieworks | For tracking the tumor growth and pulmonary metastasis if the injected cells are labeled by luciferase |
| Centrifuge tube (15 mL, 50 mL) | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | 430790, Corning | |
| EDTA solution | Wuhan Xavier Biotechnology Co., Ltd | G1105 | For decalcification of bone tissure |
| F-12 medium | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | 21700075, GIBCO | Cell culture medium |
| Formalin solution | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | BL539A | For fixing the specimen of each mouse |
| Isoflurane | Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd | VETEASY | For anesthesia |
| Lipofectamine 2000 | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | 11668027, Thermo fisher | Plasmid transfection reagent |
| PC-3 cell line | Cell Bank of Chinese Academy of Sciences | TCHu 158 | Prostate cancer cell line |
| Phosphate-buffered saline | Beyotime Biotechnology | ST447 | Wash the human osteosarcoma cells |
| Trypsin (0.25%) | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | 25200056, Gibco | For detaching the cells |
| Vector (pLV-luciferase) | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | VL3613 | Plasmid for transfection |
| X-ray imaging system | Brook (Beijing) Technology Co., Ltd | FX PRO | For obtaining x-ray images to detect tumor growth |
| μCT80 | Shenzhen Fraun Technology Service Co., Ltd | Scanco Medical AG,Switzerland | For detection of bone destruction. The mico-CT is equipped with 3DCalc, cone reconstruction, and μCT Ray V3.4A model visualization software. |
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