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Articles by Eliza Wiercinska in JoVE

 JoVE Clinical and Translational Medicine

Saggio sferoide Misura TGF-β-indotta Invasion


JoVE 3337 11/16/2011

Department of Molecular Cell Biology and Centre for Biomedial Genetics, Leiden University Medical Centre

Un test per misurare quantitativamente fattore di crescita trasformante (TGF)-β-indotta invasione in 3-dimensionale gel collagene è descritto. Questo saggio si avvale della MCF10A serie di linee cellulari, che rappresentano diversi stadi di sviluppo del cancro al seno. Questo metodo può essere adottato per essere utilizzato con altre linee cellulari e può essere utilizzato per indagare altri potenziali attivatori o inibitori di invasione.

Other articles by Eliza Wiercinska on PubMed

SMAD7 Impedisce L'attivazione Delle Cellule Stellate Epatiche E Fibrosi Epatica Nel Ratto

Numerosi studi coinvolgono il fattore di crescita trasformante (TGF)-beta segnalazione nel fegato fibrogenesis. Per perturbare il pathway di TGF-beta nel corso di questo processo, abbiamo overexpressed Smad7, un antagonista intracellulare di segnalazione di TGF-beta, in vivo e in coltura primaria stellate cellule epatiche (HSCs).

Espressione Di Transdifferenziazione-dipendente Di Alfa-SMA in Cellule Stellate Epatiche Non Prevede Percorsi Di TGF-beta Che Porta a Coinduction Di Collagene Di Tipo I E Trombospondina-2

Le cellule stellate epatiche (HSC) coltivate su plastica spontaneamente transdifferentiate a un tipo di cellula myofibroblast-come (MFB). Questo sistema di modello del fibrogenesis epatica è caratterizzato da cambiamenti fenotipici delle cellule e matrice aumentata sintesi. Qui, abbiamo analizzato se transdifferenziazione-dipendente ad induzione di componenti di ECM, ad esempio, collagene di tipo I e trombospondina-2 (TSP-2), e cambiamenti fenotipici sono gli eventi coregulated e se entrambi i processi sono mediati tramite vie biochimiche TGF-beta. Bloccando la p38 TGF-beta-dipendente via MAPK in HSC con l'inibitore specifico SB203580 fortemente riduce collagene I ed espressione del mRNA TSP-2 senza inibizione sovraregolazione del tipico MFB-marcatore, actina alfa-liscia-muscolare (alfa-SMA). Allo stesso modo, interferenza con il pathway Smad2/3/4 con desametasone anche pesantemente diminuita espressione di collagene di tipo I e TSP-2 mentre Transdifferenziazione di HSC per la morfologia tipica del MFB con perdita di Grasse goccioline e crescente alpha-SMA era invariato. Ulteriormente, p38 MAPK mediata induzione di collagene TSP-2 espressione di TGF-beta1 e mi è stato ancora raggiunto in presenza di Desametasone, mostrando che Desametasone non bloccare p38 mentre ritarda la fosforilazione Smad2 e antagonizza la stimolazione di un costrutto Smad3/Smad4 del reporter di TGF-beta del dipendente. È interessante notare che, in contrasto con SB203580 e desametasone, iperespressione dell'antagonista TGF-beta Smad7 ridotta espressione di ECM e contemporaneamente inibito transdifferenziazione morfologica, indicando che Smad7 compie funzioni aggiuntive in HSC. In conclusione, i nostri dati mostrano che i cambiamenti fenotipici di transdifferentiating HSC e induzione della sintesi di matrice sono processi indipendenti, quest'ultimo essere stimolati da entrambi, Smad dipendente e MAPK dipendenti TGF-beta segnalazione.

Strategie Anti-TGF-beta Per Il Trattamento Delle Malattie Croniche Del Fegato

L'abuso di alcol permanente può causare danno epatico cronico con sequele deleteri come fegato cirrosi e hepatocellular carcinoma. Meccanismi di fibrogenesis comprendono reclutamento di cellule infiammatorie presso il sito della ferita e citochina mediato l'attivazione delle cellule stellate epatiche (HSC) con accumulo di collageni interstiziali. Transdifferenziazione HSC e accompagnamento apoptosi causare distruzione dell'architettura epatica e pertanto sono passaggi chiave della progressione della malattia. TGF-beta rappresenta la citochina principale profibrogenic in fibrosi epatica e altre patologie fibroproliferative di indurre la deposizione di matrice extracellulare come parte della risposta di guarigione ferita. In parallelo, TGF-beta innesca epatociti che sono fortemente reattivi per questa citochina, all'apoptosi, fornendo in tal modo lo spazio per la generazione di una matrice collagenosa e proliferazione di HSC. Anti-TGF-beta approcci sono stati stabiliti e utilizzati con successo per il trattamento del fibrogenesis sperimentale. Dominanti negativi TGF-beta recettori (TbetaR), generati dalla fusione tra il dominio Fc delle IgG umane e il frammento N-terminale (extracellulare) TbetaRII (Fc:TbetaRII) sono stati applicati per sopprimere la fibrosi. Allo stesso modo le proteine leganti TGF-beta come decorin, citochine antagoniste come bone morphogenetic protein-7, IFN-gamma, IL-10 o fattore di crescita degli epatociti sono stati efficienti come camostat mesilato, un inibitore della proteasi che eventualmente abrogata proteolitici attivazione del TGF-beta. Ulteriormente, il nostro gruppo ha recentemente overexpressed Smad7 nel dotto biliare legatura indotta da fibrosi epatica e raggiunto efficace inibizione del TGF-beta intracellulare segnalazione, contrastando così gli effetti di profibrogenic in HSC colta e in vivo. Un collegamento diretto tra l'effetto di alcool e TGF-beta esiste attraverso specie reattive dell'ossigeno che vengono generate nelle cellule del fegato dal metabolismo alcol e rappresentano gli attivatori di segnalazione di TGF-beta. Quindi, solubile TbetaRII espressione ridotta fibrogenesis sperimentali in vitro e in vivo parzialmente decrescente ROS intracellulari e inibendo la NADH ossidasi. Approcci che colpiscono specificamente profibrogenic TGF-beta segnalazione sono promettenti per il trattamento di malattia alcolica del fegato in futuro. Tuttavia, per garantire la sicurezza per i pazienti da trattare, approcci con forti specificità devono essere stabiliti. Pertanto, è essenziale per delineare le azioni profibrogenic di TGF-beta e l'influenza dell'abuso di alcol in dettaglio molecolare.

Id1 è Un Mediatore Critico Di Transdifferenziazione TGF-beta-indotta Delle Cellule Stellate Epatiche Di Ratto

Transforming growth factor (TGF)-beta criticamente è coinvolto nell'attivazione delle cellule stellate epatiche (HSCs) che si verifica durante il processo di danni al fegato, per esempio, da alcol, virus epatotossici o aflatossine. Sovraespressione di antagonista Smad7 TGF-beta inibisce la transdifferenziazione e arresti di HSCs in una fase quiescente. Inoltre, legatura del dotto biliare (BDL)-fibrosi indotta è migliorata con l'introduzione di adenovirus esprimendo Smad7 con collagene giù-regolato e l'espressione di alfa-smooth muscle actin (alpha-SMA). Lo scopo di questo studio era di caratterizzare ulteriormente i dettagli molecolari di percorsi di TGF-beta che controllano il processo di transdifferenziazione. Nel tentativo di delucidare i geni bersaglio di TGF-beta responsabile fibrogenesis, è stata eseguita un'analisi dei profili di espressione di mRNA Smad7-dipendente nelle HSCs, con conseguente identificazione dell'inibitore della differenziazione 1 gene (Id1). Espressione ectopica Smad7 HSCs fortemente ridotto Id1 espressione di mRNA e proteine. Al contrario, Id1 sovraespressione di HSCs enhanced attivazione delle cellule e aggirate inibizione Smad7-dipendente di transdifferenziazione. Inoltre, knock-down di Id1 in HSCs interferito con formazione di alfa-SMA fibra, che indica un ruolo cardine di Id1 per fibrogenesis. Trattamento di HSCs con TGF-beta1 portò alla aumentata espressione della proteina di Id1, che non è stato mediato direttamente da ALK5/Smad2/3, ma il percorso ALK1/Smad1. In vivo, espressione Id1 e fosforilazione Smad1 erano co-induced durante fibrogenesis. In conclusione, Id1 è identificato come gene bersaglio TGF-beta/ALK1/Smad1 in HSCs e rappresenta un mediatore critico di transdifferenziazione che possa essere coinvolti in fibrogenesis epatica. Materiale supplementare per questo articolo può essere trovato sul sito di EPATOLOGIA (http://interscience.wiley.com/jpages/0270-9139/suppmat/index.html).

Fibrogenesis Fegato a Causa Della Colestasi è Associato Con Maggiore Espressione Smad7 E Segnalazione Smad3

Profibrogenic TGF-beta segnalazione nelle cellule stellate epatiche è modulata durante transdifferenziazione. Strategie di abolire gli effetti di TGF-beta forniscono risultati promettenti antifibrotic, tuttavia, i dati in vivo riguardanti Smad attivazione durante fibrogenesis sono scarsi.

Trasformando Il Fattore Di Crescita Beta1 Up-regola Fattore Regolatore Interferone 8 Durante Lo Sviluppo Delle Cellule Dendritiche

Cellule di Langerhans (LC) rappresentano il contingente cutaneo delle cellule dendritiche (DC). Loro sviluppo dipende criticamente sulla crescita fattore beta1 di trasformazione (TGF-beta1), come dimostrato da analisi di TGF-beta1(-/-) topi che mancano di LC. Qui abbiamo utilizzato un sistema di coltura in due fasi e profilatura trascrizionale di microarrays del DNA per la ricerca di geni bersaglio TGF-beta1 in DC. Lo studio identificato interferone fattore regolatore 8 (IRF-8) come un gene bersaglio romanzo di TGF-beta1 segnalazione nella DC. TGF-beta1 indotta in modo efficace espressione di fosforilazione e IRF-8 RNA e proteine Smad2/3. Bloccando il pathway di TGF-beta1/Smad di espressione ectopica di inibitore Smad7 e da SB431542 inibitore abolito TGF-beta1 indotta da up-regolazione di IRF-8. Inoltre, induzione di TGF-beta1-dipendente di IRF-8 si è verificato in assenza di biosintesi della proteina, suggerendo un'azione diretta di TGF-beta1/Smad segnalazione sull'attività del gene IRF-8. TGF-beta1 anche indotta l'espressione del recettore delle chemochine CCR7 ed enhanced migrazione DC verso CCR7 ligando ELC. DC di IRF-8(-/-) topi mostrano ridotta espressione di CCR7 e attività migratoria, implicando quindi la via di segnalazione di TGF-beta1/Smad/IRF-8 CCR7 regolamento. Così, questo studio ha identificato una romanzo via di segnalazione di TGF-beta1/Smad/IRF-8 con un impatto sul fenotipo DC e funzione.

Il Pathway Della Proteina Morfogenetica Ossea è Inattivato Nella Maggior Parte Dei Tumori Del Colon-retto Sporadici

Il ritrovamento di bone morphogenetic protein (BMP) recettore 1a mutazioni nella poliposi giovanile suggerisce che BMPs sono importanti per il cancro del colon-retto (CRC). Abbiamo studiato il percorso BMP in CRC sporadico.

Trasformando Growth Factor-beta Induce Espressione Di Fattore Di Crescita Nervosa in Cellule Stellate Del Pancreas Mediante L'attivazione Del Percorso ALK-5

Nerve growth factor (NGF), un fattore di sopravvivenza dei neuroni impone il dolore da sensibilizzazione dei nocicettori. Anche nel pancreas, NGF è stato associato con dolore e può stimolare la proliferazione delle cellule di cancro al pancreas. Le cellule stellate epatiche (HSC) rispondono a NGF con apoptosi. Transforming growth factor (TGF)-beta, uno dei più forti pro-fibrogenic attivatori di cellule stellate del pancreas (PSC) indotta NGF e i suoi due recettori in una linea cellulare umana immortalata (ihPSC) e primario ratto PSC (prPSC) come determinato da RT-PCR, western blot ed immunofluorescenza. A differenza di HSC, PSC espresso entrambi i recettori NGF, anche se p75(NTR) l'espressione era debole nella prPSC. In contrasto con ihPSC TGF-beta attivati entrambi cascate di segnalazione Smad nella prPSC. Secrezione di NGF è stata diminuita dall'activin-like chinasi (ALK) -5 inibitore SB431542, che indica il ruolo predominante del ALK5 nell'attivazione del sistema di NGF nel PSC. Mentre NGF non intaccarono proliferazione o sopravvivenza del PSC indotta da espressione di inibitore di differenziazione-1. Possiamo concludere che in condizioni di sovraregolati TGF-beta, come la fibrosi, livelli di NGF aumenterà anche nel PSC che potrebbe contribuire alla ferita del pancreas risposte di guarigione.

TMEPAI, Una Proteina Transmembrana Di TGF-beta-inducible, Sequestra Le Proteine Smad Dalla Partecipazione Attiva Nella Segnalazione Di TGF-beta

Fattore di crescita trasformante-beta (TGF-beta) è una citochina multifunzionale di fondamentale importanza per il controllo dell'omeostasi del tessuto e l'embriogenesi. Come segnali di TGF-beta sono attenuati e terminati non è ben compreso. Qui, ci mostra che TMEPAI, un gene bersaglio diretto di segnalazione di TGF-beta, antagonizza TGF-beta segnalazione interferendo con tipo TGF-beta I recettori (TbetaRI)-indotta R-Smad fosforilazione. TMEPAI può interagire direttamente con R-SMAD via un motivo di interazione Smad. TMEPAI compete con ancoraggio Smad per l'attivazione del recettore per R-Smad vincolante, quindi sequestranti R-SMAD dall'attivazione della chinasi di TbetaRI. In cellule di mammifero, espressione ectopica di TMEPAI inibito regolamento TGF-beta-dipendente dell'attivatore del plasminogeno inibitore-1, DonBeo, inibitori della chinasi ciclina-dipendente ed espressione di c-myc, considerando specifico atterramento dell'espressione TMEPAI prolungata durata del TGF-beta-induced Smad2 e Smad3 fosforilazione e reattività cellulare simultaneamente potenziato a TGF-beta. Coerentemente, TMEPAI inibisce la formazione del mesoderma activin-mediata in embrioni di Xenopus. Pertanto, TMEPAI partecipa a un ciclo di feedback negativo per controllare la durata e l'intensità di segnalazione di TGF-beta/Smad.

Matrix Metalloproteinase-14 (MT1-MMP)-mediata Endoglin Spargimento Inibisce L'angiogenesi Tumorale

Endoglin è un coreceptor transforming growth factor-beta con un ruolo cruciale nell'angiogenesi. Una forma solubile di endoglin è presente in circolazione, ma il ruolo di endoglin solubile (sEndoglin) è poco compreso. Inoltre, non è noto il meccanismo di spargimento di endoglin. Pertanto, abbiamo esaminato il ruolo di sEndoglin nell'angiogenesi tumorale e il meccanismo mediante il quale il dominio extracellulare di endoglin viene rilasciato dalla membrana.In campioni di tumore del colon-retto, abbiamo osservato l'espressione della proteina alta endoglin endoteliale, accompagnato con un po' più bassi livelli di sEndoglin nella circolazione, rispetto ai controlli sani. Analisi in vitro utilizzando dosaggi di germogliatura endoteliale ha rivelato che sEndoglin ridotto spontanea e vascolare endoteliale indotta dal fattore di crescita endoteliale germinazione. Cellule endoteliali vascolari ombelicale umano sono state trovate a secernere alti livelli di sEndoglin. Endoglin spargimento è stato inibito da matrix metalloproteinase (MMP) inibitori e MMP-14 short hairpin RNA, indicando MMP-14 come il endoglin principali proteasi di spargimento. Coexpression di endoglin e membrana-limiti MMP-14 ha portato a un forte aumento dei livelli di sEndoglin. Endoglin spargimento necessaria un'interazione diretta tra endoglin e membrana localizzato MMP-14. Usando mutanti sito di clivaggio, abbiamo determinato che MMP-14 spaccati endoglin presso un sito nelle immediate vicinanze del dominio transmembrana. Presi insieme, questo studio dimostra che MMP-14 media endoglin spargimento, che può regolare il potenziale di angiogenic delle cellule endoteliali nel microambiente del tumore (colon-retto).

Acido 5-aminosalicilico Inibisce La Segnalazione Di TGF-beta1 in Cellule Di Cancro Del Colon-retto

Via del transforming growth factor-beta (TGF-beta) è un percorso importante nell'iniziazione e progressione del cancro del colon-retto. Abbiamo mirato a determinare gli effetti dell'acido 5-aminosalicilico (5-ASA) su segnalazione di TGF-beta in cellule di cancro del colon-retto in vitro. 5-ASA inibito TGF-beta1 segnalazione HCT116 cellule e fibroblasti del colon, giudicata da un dosaggio di gene reporter TGF-beta-specifici, plasminogen activator inhibitor-1 mRNA e proteina livelli, trans-differenziazione dei fibroblasti, Smad3 fosforilazione e traslocazione nucleare. Concludiamo che 5-ASA inibisce la segnalazione di TGF-beta1 in cellule di cancro del colon-retto e potrebbe essere un potente coadiuvante terapeutico farmaco, interferendo con la segnalazione di TGF-beta aberrante nel cancro del colon-retto.

Il Percorso Di TGF-β/Smad Induce Al Seno Cancro Cellule Invasione Attraverso La Up-regulation Di Matrix Metalloproteinase 2 E 9 in Un Sistema Modello Di Invasione Sferoide

Trasformando growth factor-β (TGF-β) ha opposti ruoli nella progressione del cancro al seno che agisce come un soppressore del tumore in fase iniziale, ma stimolante invasione e metastasi nelle fasi successive. In contrasto con i meccanismi con cui TGF-β induce arresto della crescita, le vie che mediano l'invasione tumorale non sono ben compresi. Qui, descriviamo un sistema di dosaggio dell'invasione TGF-β-dipendente costituito da sferoidi di MCF10A1 cellule epiteliali del seno normale (M1) e RAS-trasformato (pre) maligni derivati (M2 e M4) incorporati in gel di collagene. Basale e TGF-β-induced invasione di queste linee cellulari è stato trovato per correlare con il loro potenziale tumorigeno; M4 mostrando il comportamento più aggressivo e M1 mostrando il minimo. Invasione basale è stato fortemente inibito da inibitore delle chinasi del recettore SB-431542, che indica il coinvolgimento di autocrine attività TGF-β o TGF-β-come il TGF-β. Invasione di TGF-β-indotta in M2 precancerose e cellule altamente maligne M4 era inibito anche su specifica atterramento di Smad3 o Smad4. È interessante notare che, sia un inibitore di ampio spettro matrix metalloproteinase (MMP) e un inibitore selettivo di MMP2 e MMP9 mitigato invasione TGF-β-indotta delle cellule M4, lasciando inalterati invasione basale. In linea con questo, TGF-β è stato trovato per indurre fortemente MMP2 e MMP9 espressione in modo Smad3 e Smad4 dipendente. Questo sistema incorporato di collagene sferoide offre quindi un modello di screening preziose per TGF-β/Smad- e MMP2 e MMP9 dipendente invasione di cancro della mammella.

Funzioni Oncogenica Di HMDMX Nella Trasformazione in Vitro Di Fibroblasti Umani Primari E Retinoblasts Embrionale

In circa il 50% di tutti i tumori umani del soppressore tumorale p53 è mutato. Si è generalmente assunto che i tumori restanti la proteina p53 wild-type è funzionalmente compromessa. I due principali inibitori della p53, hMDM2 (MDM2) e hMDMX (MDM4/MDMX) sono frequentemente iperespressa nei tumori p53 wild-type. Considerando che l'attività principale di hMDM2 è quello di degradare la proteina p53, suo stretto omologo hMDMX non degradare p53, ma reprime l'attività trascrizionale. Qui si studiano il ruolo di hMDMX nella trasformazione neoplastica di fibroblasti umani e retinoblasts embrionale, dal momento che un numero elevato di retinoblastomi contenga livelli elevati di hMDMX.

BMP-7 Inibisce Invasione TGF-β-indotta Delle Cellule Di Cancro Al Seno Attraverso L'inibizione Dell'integrina β(3) Espressione

Il fattore di crescita trasformante (TGF)-Superfamiglia β comprende citochine come TGF-β e Bone Morphogenetic Proteins (BMP), che hanno un ruolo fondamentale in una moltitudine di processi biologici. Nel cancro della mammella, elevati livelli di TGF-β sono associati con scarso risultato, considerando che l'inibizione di TGF-β-segnalazione riduce le metastasi. Al contrario, BMP-7 inibisce la metastasi ossee delle cellule di cancro al seno.

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