干貨 | 皮下成瘤實驗解析

 

GelNest™基質(zhì)膠是由小鼠腫瘤組織中提取的基底膜成分制備而成，包含的主要成分有層粘連蛋白、IV型膠原蛋白、硫酸肝素糖蛋白等。這些成分可以提供細(xì)胞黏附、分化和增殖所需的支持和信號，同時也可以模擬生理環(huán)境中基底膜的特性，提高細(xì)胞培養(yǎng)的成功率和效果。除了基底膜成分，GelNest™基質(zhì)膠中還富含多種生長因子。這些生長因子可以促進(jìn)細(xì)胞分化、增殖和遷移，從而進(jìn)一步模擬生理環(huán)境中的細(xì)胞信號通路和互動。

GelNest™基質(zhì)膠具有廣泛的應(yīng)用前景，特別是在組織工程、細(xì)胞培養(yǎng)和研究等方面，可被用于類器官培養(yǎng)、干細(xì)胞分化、血管生成、遷移或侵襲和體內(nèi)腫瘤發(fā)生等研究。
 

 

 

本文針對基質(zhì)膠在裸鼠皮下成瘤實驗中的應(yīng)用方法進(jìn)行解析。

裸鼠皮下成瘤實驗

1、概述

皮下成瘤實驗一般選用4-8周齡的小鼠。倫理學(xué)通常要求接種腫瘤細(xì)胞數(shù)量不可超過1×107個/只。成瘤速度根據(jù)細(xì)胞的成瘤性、增殖速度、細(xì)胞接種量、小鼠品系等因素有所差異。藥物干預(yù)周期一般為0.5-2個月。

裸鼠是由于nu基因有獨特的遺傳特性，成為科學(xué)研究中具有巨大潛力的試驗?zāi)Ｐ汀＝?jīng)過世界各國實驗動物遺傳育種學(xué)家的努力，已將nu基因?qū)�入不同近交系動物，成為系列動物模型，僅小鼠模型一種，已建立了二十余種近交系裸

2、常見成瘤細(xì)胞

較容易成瘤的細(xì)胞：

Hep-G2（肝癌），Hep2（喉癌），NCI-H460(大細(xì)胞肺癌)， A431(表皮癌)，SK-OV-3（卵巢癌），MCF-7（乳腺癌）SKBR3， A375/B16-F10（人黑色素瘤細(xì)胞），SGC7901 人胃腫瘤細(xì)胞 ，KB人口腔表皮樣癌細(xì)胞

可以成瘤但是比較慢的細(xì)胞：

CNE（鼻咽癌），A549（肺癌）， SPC-A-1（肺腺癌）， HT-29（結(jié)腸癌），BEL-7402（肝癌），MDA-MB-231 乳腺癌 ， CT26 （小鼠結(jié)腸癌細(xì)胞 ），SH-SY5Y (人神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞 ) ， U251 （人膠質(zhì)瘤細(xì)胞） ， BGC-823（人胃癌細(xì)胞） ，PC-3 （人前列腺癌細(xì)胞）

一些比較有爭議的細(xì)胞：

Hela（宮頸癌），HCT（人回盲腸癌細(xì)胞/人結(jié)直腸癌腺癌細(xì)胞）。

其他：

BMSC（骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞）

3、操作流程
（以Hep-G2細(xì)胞為例）

01

將Gelnest™基質(zhì)膠（高濃度）置于冰中并在4℃過夜融化，使用預(yù)冷的移液管或吸頭混合基質(zhì)膠至均勻狀態(tài)。

注：高濃度低因子基質(zhì)膠的成瘤更快。

02

細(xì)胞收集：準(zhǔn)備對數(shù)期生長的、細(xì)胞密度達(dá)80-90%左右的Hep-G2細(xì)胞，于收集細(xì)胞前一天晚上更換新鮮培養(yǎng)基。胰酶消化細(xì)胞，待細(xì)胞變圓未脫離培養(yǎng)皿時，去除胰酶，加入無血清培養(yǎng)基制成細(xì)胞懸液。收集的細(xì)胞懸液300×g離心5分鐘，PBS洗滌2次。PBS重懸細(xì)胞至終濃度為8×10^7個細(xì)胞/mL。將細(xì)胞置于冰上待用。

注：1.懸浮細(xì)胞直接收集細(xì)胞懸液，貼壁細(xì)胞用胰酶消化后收集細(xì)胞懸液。

2.收集的細(xì)胞宜在1小時內(nèi)接種完畢。

03

將細(xì)胞懸液與基質(zhì)膠在4℃環(huán)境下按照1:1的比例混勻，制備成終濃度為0.5×10^7-5×10^7個細(xì)胞/mL。

注：細(xì)胞懸液與基質(zhì)膠混合液需置于冰上以減緩細(xì)胞凋亡并防止基質(zhì)膠凝固。

04

使用實驗動物電動剃毛器對小鼠注射部位皮膚進(jìn)行脫毛，然后用酒精棉球進(jìn)行消毒。
 

消毒

05

用不帶針頭的1mL注射器將細(xì)胞懸液與基質(zhì)膠混合液吸入注射器，再裝上針頭。

注：吸取混合液前可用注射器緩慢吹打以混勻細(xì)胞。

06

左手抓取固定裸鼠，于裸鼠左側(cè)腋窩處皮下注射，接種時，針頭在皮下進(jìn)針深一點，約1cm深，以減少注射后細(xì)胞懸液從針眼溢出。接種體積通常為100µL/只。

注：這一過程盡量在半小時內(nèi)完成，途中細(xì)胞懸液放在冰上以減緩細(xì)胞凋亡及防止出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象。
 

 

排空入針口

接種
 

接種后觀察
 

07

將裸鼠放回籠內(nèi)繼續(xù)飼養(yǎng)，約1-3周可觀察到較明顯的瘤塊，并根據(jù)實驗設(shè)計在腫瘤體積不超過1000mm^3前對裸鼠進(jìn)行安樂死，取出腫瘤，拍照。
 

腫瘤測量
 

 

腫瘤活體熒光
 

4、腫瘤活體熒光
Q1：常見的荷瘤不成功可能的原因？

A：

（1）細(xì)胞的狀態(tài)是成瘤實驗的關(guān)鍵，所以細(xì)胞生長狀態(tài)一定要好，取處于對數(shù)生長期的細(xì)胞，細(xì)胞達(dá)80-90%左右密度為宜，收集細(xì)胞前一天晚上更換新鮮培養(yǎng)基。需加入基質(zhì)膠輔助或增大接種量或更換細(xì)胞系；

（2）可能是小鼠周齡太大，一般選擇5-6周齡裸鼠，小于4周可能不耐受過早死亡，大于6周免疫力會增強(qiáng)，不易成瘤。

（3）可能是小鼠免疫排斥，建議更換免疫缺陷程度更大的小鼠（NSG（包括NOG、NCG，B-NDG等）＞Nod-scid小鼠＞Nude裸鼠）。

（4）接種部位也是成瘤實驗的重要因素。選擇血管豐富且易操作的部位接種，如腋下、腹股溝、側(cè)腹部及頸背部等部位，其中腋下中后部皮下較好，成瘤率高，比較推薦打腋下，一人操作很方便，后續(xù)量瘤子也很好操作。

 

Q2:腫瘤長起來后又消失的原因？

A：腫瘤生長過程中，如果出現(xiàn)腫瘤塊先縮小，后變大的現(xiàn)象，很可能是由于炎癥反應(yīng)，腫瘤細(xì)胞被小鼠自身吸收造成的。

繼續(xù)觀察腫瘤細(xì)胞吸收之后是否經(jīng)過幾周還能長出來，如若后續(xù)腫瘤依舊未長出來，可考慮更換免疫缺陷程度更大的小鼠。

 

Q3：造成腫瘤均一性很差的原因？

A：首先，并不是所有的腫瘤都能夠長得均一形態(tài)。腫瘤生長不宜過大，一般直徑不超過15mm，體積不超過2000mm^3

其次，如果同一分組內(nèi)小鼠腫瘤體積差距很大，可能是由于小鼠的周齡及接種細(xì)胞量不一致造成的，建議重新接種。

 

Q4：是否可以應(yīng)用免疫抑制劑加速腫瘤生長？

A：一般不建議加免疫抑制劑，有限考慮選擇免疫缺陷程度更高的小鼠品系。
 

GelNest™基質(zhì)膠

                                  
 

5、儲存及操作注意事項

GelNest™基質(zhì)膠在分裝前可以保存于 -20℃冰箱。初次使用時，應(yīng)融化后按照單次用量分裝，并保存于 -80° C 冰箱，有效期 2 年。注意不要使用無霜冰箱儲存 GelNest™基質(zhì)膠。

GelNest™基質(zhì)膠在 4℃下呈液態(tài)，在 37℃時會形成凝膠態(tài)，在溫度高于 10°C 時就會開始凝固成膠，請預(yù)冷移液吸頭并盡量在冰上操作。