第二章、 研究方法
第三節、 動物實驗
細胞週期蛋白表現 ( Immunohistochemistry ) 細胞凋亡分析
( TUNEL assay )
腫瘤體積測量 nude mice
皮下注射 乳癌細胞株 MDA-MB-231 樟芝發酵液
(AC-10)
抑制轉移蛋白表現 ( Immunohistochemistry )
材料與方法
一、乳癌細胞株(MDA-MB-231)的培養
1 將乳癌細胞株(MDA-MB-231)培養於 DMEM 培養液中,內含 10 %
胎牛血清及抗生素。待細胞長滿後,以 PBS 清洗三次,然後將細胞以
5x106/200μL 懸浮於無菌的 PBS 中備用。
二、裸鼠種系
實 驗 動 物 品 種 及 性 別 採 用 購 自 中 華 民 國 國 家 動 物 中 心 的 BALB/c(nu/nu) mice (5~7weeks old)雌性裸鼠,將其飼養在無菌箱中,並 以自動定時器控制光照週期,06:00~18:00 屬於光照期(light period),
18:00~06:00 屬於黑暗期(dark period),實驗進行之前動物先經 7 天之觀 察適應期。
三、裸鼠皮下植入癌細胞以產生腫瘤之動物模式之建立
乳癌細胞(5x106/200μL)以皮下注射的方式將乳癌細胞植入裸鼠背 部右下側,將處理過的裸鼠養育於平常的環境下,每天觀察腫瘤生長情 形,ㄧ週後隨機分組(n=7)。在實驗期間每週測量腫瘤體積大小變化並紀 錄。腫瘤體積以長徑 x 短徑2/2 求得(153)。
四、給予途徑
給予途徑採用腹腔注射且每隻裸鼠同一時段處理。給予期間:每週3 次固定時間給予樟芝(AC-10)共5週,犧牲動物解剖取出腫瘤,測量其重 量與體積,同時也搜集體內其它器官(包括:心臟、肝臟、腎臟、脾臟、
肺臟等)。試驗組別:(1)控制組(生理食鹽水);(2)低劑量組(55mg/kg , AC-10) ; (3) 高 劑 量 組 (110mg/kg , AC-10) ; (4) 正 對 照 組 COX-2 Inhibitor(2mg/kg , NS-398)。
五、組織包埋和切片 I、材料
Maxwell’s Embedding Wax (邁克斯威爾氏包埋石臘):Paraffin 100 g + Hance’s Rubber 母液 4 g + Bayberry Wax 7 g + 蜂臘 1 g
II、方法
組織放入10%的福馬林固定後,利用石蠟包埋。
1.包埋
(1)選取適當的金屬製底模,注入石蠟。
(2)夾取組織埋入石蠟。
(3)以包埋匣底部壓蓋組織片,再注入石蠟。
(4)放在室溫下,使它冷卻數分鐘,石蠟組織塊可輕易自底模剝離。
2.切片
(1)剃除組織塊周圍多餘的蠟(粗切)。
(2)將蠟塊置於切片機上固定,調整切片厚度(5 μm)。
(3)進行切片,邊以針頭協助調整切片。
(4)切完後將組織片放入溫水中伸展。
(5)數分鐘後,用載玻片將組織片撈起,並放置 37 ℃烘箱 1 天備用。
六、 樟芝(AC-10)對於活體動物乳癌組織Cyclin D1、PCNA和PAI-1蛋白 表現之影響
利用組織免疫染色分析,此方法最主要的優點是可以偵測出蛋白質 的位置;採用labeled streptavidin-biotin (LSAB)方法(DAKO Co. USA)進 行。
組織免疫化學染色分析
腫瘤組織切片取出後,浸泡二甲苯(xylene)在烘箱60℃、30分鐘脫蠟 後,依序放置於100%酒精中5分鐘、100 %酒精中5分鐘、95 %酒精中5 分鐘、70 %酒精中5分鐘,置於citrate buffer加熱90℃、20分鐘。之後利 用蒸餾水冷卻30分鐘,以磷酸鹽緩衝液洗滌,加入3%過氧化氫溶液作用 5分鐘,以去除組織中內源性的過氧化酵素。加入5% Blocking buffer反 應30分鐘之後,腫瘤組織切片以磷酸鹽緩衝液洗滌後,添加欲測的蛋白 質的初級抗體,分別採用anti-cyclin D1、 anti-PCNA 及anti-PAI-1之單株 抗 體 。 在 室 溫 下 作 用2 小 時 , 再 以 磷 酸 鹽 緩 衝 液 清 洗 。 加 入 streptavidin-conjugated horseradish peroxidase作用30分鐘後,加入呈色劑 DAB呈色,結果會在抗原位置上呈現紅色,並以Mayer’s hematoxylin進 行對比染色,最後依序放置於70 %酒精中5分鐘、95 %酒精中5分鐘、100
%酒精中5分鐘、100 %酒精中5分鐘,再用二甲苯(xylene)澄清2 次,最 後封片。在正向光學顯微鏡下計算每一百個細胞中之細胞核被深染之數 目即標記指數(labeling index),以比較樟芝對腫瘤細胞labeling index的變 化。
七、樟芝(AC-10)促使活體腫瘤細胞凋亡之探討
A. Bcl-2 是 Bcl-2 family 中抗細胞凋亡之蛋白,在許多癌細胞中發現 Bcl-2 和 COX-2 會過度表現而抵抗細胞凋亡。COX-2 之表現也與腫瘤細胞轉 移有關。且在本實驗室先期之體外實驗中已發現AC-10 可調控 Bcl-2 和 COX-2 蛋白表現而誘導細胞凋亡,故在活體實驗中,再以免疫組織化學 染色來判定 AC-10 於活體內對 Bcl-2 及 COX-2 的表現之影響是否與細 胞實驗相同,仍具有相同的效能。
B. AC-10 對乳癌腫瘤中 DNA 斷裂的影響
細胞凋亡時,由於 endogenous endonuclease 的活化而將 DNA 切成 oligonucleosome,這些斷裂的 DNA fragment 末端出現 3'-OH 基,而這 3'-OH 基即可被 terminal deoxynucleotidyl transferase (TdT)結合,而偵測 出凋亡的細胞。TUNEL assay (TdT end-terminal labeling)可在腫瘤組織切 片顯現出凋亡細胞的所在;故在活體實驗之 DNA 斷裂現象的分析中,
採用Fragment End Labeling (FragELTM) DNA Fragmentation Detection Kit (Oncogene Research Products Co.)來進行
TUNEL assay kit 試劑
PROTEINASE K: 2 mg/ml Proteinase K in 10 mM Tris, pH 8
5X TdT EQUILIBRATION BUFFER: 1 M Sodium Cacodylate, 0.15 M Tris, 1.5 mg/ml BSA, 3.75 mM CoCl2, pH6.6
TdT LABELING REACTION MIX: 3 vials containing a mixture of labeled and unlabeled deoxynucleotides at a ratio optimized for DNA Fragment End Labeling with TdT
TdT ENZYME: Terminal Deoxynucleotidyl Transferase
STOP BUFFER: 0.5 M EDTA, pH 8
BLOCKING BUFFER: 4% BSA in PBS
50X CONJUGATE: Peroxidase streptavidin conjugate 50-fold concentrated solution
DAB TABLETS: 3,3’Diaminobenzidine (0.7 mg/tablet)
H2O2/UREA TABLETS: H2O2/urea (1.6 mg/tablet)
METHYL GREEN COUNTERSTAIN: 0.3% Methyl green
步驟
腫瘤組織切片取出後,浸泡二甲苯(xylene)在烘箱 60℃、30 分鐘脫 蠟後,依序放置於100%酒精中 5 分鐘、100 %酒精中 5 分鐘、95 %酒精 中 5 分鐘、70 %酒精中 5 分鐘,置於 citrate buffer 加熱 90℃、20 分鐘。
之後利用蒸餾水冷卻30 分鐘,以磷酸鹽緩衝液洗滌,加入 3%過氧化氫
溶液作用5 分鐘,以去除組織中內源性的過氧化酵素。以磷酸鹽緩衝液
洗滌,再以酵素 proteinase K 在室溫下作用 60 分鐘,再加入 TdT labeling reaction mixture 在室溫作用 90 分鐘,以 TBS (Tris-buffered saline;20 mM Tris-base, 137mM NaCl, 1M HCl, pH 7.6)沖洗,之後加入 Stop solution 於 室溫下作用5 分鐘,再以 TBS 沖洗後,先加入 blocking buffer,再加入 Conjugate reagent,於室溫下反應 30 分鐘,加入呈色劑 DAB (含 3, 3'diaminobenzidine 及 H2O2/urea in TAP/FAUCET H2O)在室溫下作用 10 分鐘,再以0.3%甲基綠(methyl green)作為對比染色,以絕對酒精脫色後 以阿拉伯膠封片。將染好之切片置於正向光學顯微鏡下觀察以每一百個 腫 瘤 細 胞 有 多 少 個 呈 現 細 胞 凋 亡( 即 被 染 成 棕 色 ) , 稱 為 凋 亡 指 數 apoptotic index。