Op de een of andere manier kunt u de volgende doelen bereiken: realtime monitoring van tumorgroei in naakte muizen, tumorcellen die in experimentele muizen werden geïnjecteerd, werden gelokaliseerd om het effect van het medicijn op tumoren in vivo te laten zien. En nu hebben we een reeks reagentia waarmee we dat kunnen doen.
Figuur 1: Lokaliseren van luciferase-gelabelde cellen
Luciferase: celtracker
Luciferase is een reeks enzymen die substraten kunnen katalyseren om bioluminescentie te produceren. Verschillende bronnen van luciferase hebben hun eigen kenmerken, en verschillende luciferase kunnen substraten katalyseren om verschillende kleuren licht uit te zenden. Firefly luciferase werd de meest gebruikte zoogdiercelreporter onder deze enzymen vanwege zijn hoge gevoeligheid en brede lineaire detectiebereik (tot 7 tot 8 ordes van grootte). Het effect is dat specifieke cellen op elk moment in volgende experimenten kunnen worden gevolgd en gedetecteerd door de reporter simpelweg één keer in te voegen.
Figuur 2: Het principe van luciferase en luciferine kaliumzoutreactie luminescentie
De voordelen van luciferase-beeldvormingsmethoden
Stralingsvrij en vrijwel ongevaarlijk voor levende organismen.
Beeldvorming via bioluminescentie in plaats van via een excitatielichtbron.
Hoge gevoeligheid: Het aantal gedetecteerde cellen kan enkele honderden bedragen.
Goede penetratie, het fluorescentiesignaal kan zelfs door 3-4 cm weefsel heen worden gedetecteerd.
Hoge signaal-ruisverhouding, sterk fluorescerend signaal, goede anti-interferentie.
Toepassingsscenario
Monitoring van tumorgroei
Realtime-observatie van tumorgroei in tumor bij naakte muizen in vivo, het tumorlichaam zonder scheiding.
Monitoring van de werking van tumormedicijnen
Om het effect van medicijnen op tumorgroei of tumormetastase in vivo te detecteren. Het fluoresceïnesubstraat kan volledig worden geëlimineerd in 3 uur, dus het zal niet interfereren met het medicijn.
Cellokalisatie
De lokalisatie en distributie van vreemde cellen bij dieren werden gedetecteerd.
Regulatie van genexpressie
Het doelgen of de doelgenpromotor fuseert met het luciferasegen om veranderingen in de genexpressie te detecteren tijdens een medicijnbehandeling of ziekteprogressie.
Stamcelonderzoek
Monitoring van de transplantatie, overleving en proliferatie van stamcellen; Traceer de distributie en migratie van stamcellen in vivo.
Experimentele resultaten
Figuur 3: In vivo beeldvormingsdetectie van CAR-MUC1 T/CAR-MUC1-IL22 T-cellen voor tumorvorming door subcutane injectie van HN4-cellen bij muizen
Figuur 5: In vivo-beeldvorming van het vermogen van mesenchymale stamcellen (MSC) om naar de brandwond te migreren. Mesenchymale stamcellen (MSC/FLuc) werden intraveneus geïnjecteerd in een muizenmodel voor brandwonden op de rug. Bioluminescentiesignalen verschenen 4 dagen na de injectie op de plaats van de verwonding van de brandwond en namen daarna geleidelijk af (rode pijl geeft de brandwondplaats aan) [3].
Veelgestelde vragen
Vraag 1: Wat zijn de voordelen van bioluminescentie in vivo beeldvormingsmethoden vergeleken met andere soortgelijke methoden?
A: Vergeleken met andere soorten technologie is de bioluminescentie in vivo beeldvormingsmethode gevoeliger dan traditionele methoden bij het bestuderen van tumormetastasen, gentherapie, epidemiologische pathogenese, stamceltracering, leukemiegerelateerd onderzoek, etc.en kan ook snel en intuïtief onderzoek doen naar de pathogenese en medicijnscreening van verwante ziekten via een reeks transgene dierlijke ziektemodellen.
Vraag 2: Hoe label je stamcellen met het luciferasegen?
A: Door markers van seksuele expressie van genen tot de voorbereiding van transgene muizen, welke stamcellen werden gemarkeerd. Hematopoëtische stamcellen werden geëxtraheerd uit het beenmerg van dergelijke transgene muizen en getransplanteerd in het beenmerg van een andere muis om de proliferatie en differentiatie van hematopoëtische stamcellen in vivo en het proces van migratie naar het hele lichaam te volgen. Of je kunt stamcellen labelen met lentivirussen.
Vraag 3: Wat is de juiste detectietijd na injectie van fluoresceïne en hoe lang duurt de luminescentie?
A: Na intraperitoneale injectie bereikte het fluorescentiesignaal doorgaans de sterkste stabiele periode na 10-15 minuten, begon na 20-30 minuten af te nemen en elimineerde fluoresceïne na 3 uur.
Q4: Wat is de beschikbare injectiemethode van luciferase-reagens voor muizenexperimenten? Wat zijn de verschillen tussen verschillende injectiemethoden?
A: Fluoresceïne kan bij muizen worden geïnjecteerd door intraperitoneale injectie of intraveneus bij de staart. Het kan zich in ongeveer 1 minuut verspreiden naar het hele lichaam van muizen. In de meeste gevallen worden fluoresceïneconcentraties van 150 mg/kg gebruikt. Ongeveer 3 mg fluoresceïne is voldoende voor muizen van 20 g. Bij intraperitoneale injectie is de diffusie langzamer, is het begin van het licht langzamer en is de duur van het licht langer. Bij intraveneuze injectie van fluoresceïne bij de staart is de diffusie snel en begint de luminescentie snel, maar is de luminescentieduur kort.
Productinformatie
| Productnaam | Catalogusnummer | Specificaties |
| 40901ES01/02/03/08 | 100mg/500mg/1g/5g | |
| 40902ES01/02/03/09 | 100mg/500mg/1g/5g | |
| 40903ES01/02/03 | 100 mg/500 mg/1 gram | |
| 40904ES02/03/08 | 1×500 μg/2×500 μg/5mg | |
| 40905ES02/03 | 1×500 μg/2×500 μg | |
| 40906ES02/03/08 | 1×500 μg/2×500 μg/5mg | |
| 40908ES02/03 | 1×500 μg/2×500 μg |
Referenties
[1]. Mei Z, Zhang K, Lam AK, Huang J, Qiu F, Qiao B, Zhang Y. MUC1 als doelwit voor CAR-T-therapie bij plaveiselcelcarcinoom van hoofd en hals. Cancer Med. 2020 Jan;9(2):640-652. doi: 10.1002/cam4.2733. Epub 2019 Dec 4. PMID: 31800160; PMCID: PMC6970025.
[2]. Chen G, Fan XY, Zheng XP, Jin YL, Liu Y, Liu SC.Menselijke navelstreng-afgeleide mesenchymale stamcellen verbeteren insulineresistentie via PTEN-gemedieerde kruisspraak tussen de PI3K/Akt en Erk/MAPKs signaalpaden in de skeletspieren van db/db muizen. Stem Cell Res Ther. 2020 Sep 16;11(1):401. doi: 10.1186/s13287-020-01865-7. PMID: 32938466; PMCID: PMC7493876.
[3]. Oh EJ, Lee HW, Kalimuthu S, Kim TJ, Kim HM, Baek SH, Zhu L, Oh JM, Son SH, Chung HY, Ahn BC. In vivo migratie van mesenchymale stamcellen naar brandwondplekken en hun therapeutische effecten in een levend muismodel. J Control Release. 2018 10 juni;279:79-88. doi: 10.1016/j.jconrel.2018.04.020. Epub 2018 12 april. PMID: 29655989.