نقدم طريقة لتطبيق مجال كهربائي فسيولوجي على خلايا البروستاتا المهاجرة والخالدة في غرفة جلفانوتاكس المصنوعة خصيصا. باستخدام هذه الطريقة ، نوضح أن خطين من خلايا البروستاتا غير السرطانية يظهران درجات مختلفة من اتجاه الهجرة في هذا المجال.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
نقدم طريقة لتطبيق مجال كهربائي فسيولوجي على خلايا البروستاتا المهاجرة والخالدة في غرفة جلفانوتاكس المصنوعة خصيصا. باستخدام هذه الطريقة ، نوضح أن خطين من خلايا البروستاتا غير السرطانية يظهران درجات مختلفة من اتجاه الهجرة في هذا المجال.
يخدم الحقل الكهربائي الفسيولوجية الوظائف البيولوجية محددة، مثل توجيه الهجرة خلية في تطور الجنين، ثمرة العصبية الظهارية والتئام الجروح. تطبيق حقل كهربائي الحالي مباشرة إلى الخلايا المستزرعة في المختبر يدفع الهجرة الخلية الاتجاه، أو انجذاب غلفاني. طريقة انجذاب غلفاني 2-الأبعاد نظهر هنا يتم تعديل مع العرف بولي (كلوريد الفينيل) (PVC) الكاميرات، سطح الزجاج، وأقطاب البلاتين واستخدام مرحلة الآلية التي يتم تصوير الخلايا. غرف PVC وأقطاب البلاتين يحمل منخفضة السمية الخلوية وبأسعار معقولة وقابل لاعادة الاستخدام. سطح الزجاج والمسرح المجهر الآلية تحسين جودة الصور وتسمح التعديلات المحتملة على سطح الزجاج والعلاجات للخلايا. نحن بتصوير انجذاب غلفاني اثنين من غير مكون للأورام، خطوط خلد SV40 خلية البروستاتا، pRNS-1-1 وPNT2. هذه خطوط الخلايا اثنين تظهر بسرعة هجرة مماثلة وكلا تهاجر نحوالكاثود، لكنها تظهر درجة مختلفة من اتجاهها في انجذاب غلفاني. النتائج التي تم الحصول عليها عن طريق هذا البروتوكول تشير إلى أن pRNS-1-1 وخطوط الخلايا PNT2 قد يكون لها سمات مختلفة الجوهرية التي تحكم ردود المهاجرة الاتجاه بهم.
تم الكشف عن الحقول الكهربائية المحلية في الأنسجة المختلفة، مثل الجلد 1، 32، 33 و الدماغ 2. يخدم الحقل الكهربائي الفسيولوجية الوظائف البيولوجية محددة، بما في ذلك توجيه تطور الجنين 3، 4، توجيه ثمرة من العمليات العصبية 5 و 6 و تعزيز الظهارية والقرنية الجرح إغلاق 1 و 7. في المختبر، وتطبيق حقل كهربائي الحالي مباشرة إلى الخلايا المستزرعة يقلد الحقل الكهربائي الفسيولوجية ويستحث الهجرة الخلية الاتجاه، أو انجذاب غلفاني. وقد درست انجذاب غلفاني في الخلايا الليفية 8، 9 الكيراتينية الأسماك، الظهارية البشري والخلايا الكيراتينية القرنية 10-12، الخلايا اللمفية 13، neuroblasts 2، والخلايا العصبية السلف 14. عندما تتعرض لمجال التطبيقية، والغالبية العظمى من الخلايا درس تهاجر إتجاهي نحو المهبطي (-) قطب. ومع ذلك، وعدة خلايا السرطان، بما في ذلك درجة عالية من النقيليخلايا سرطان الثدي البشرية والبروستاتا البشرية خط الخلايا السرطانية PC-3M، الانتقال إلى مصعدي (+) قطب 15 و 16. واقترحت عدة آليات للتوسط انجذاب غلفاني أو لتفسير قدرة الخلايا على الإحساس الحقل الكهربائي، بما في ذلك تفعيل من EGF مستقبلات 12، قناة الصوديوم الظهارية 17، PI3K وPTEN 18، وإطلاق الكالسيوم أيونات 15 و 19. هذه الآلية ليست مفهومة تماما حتى الآن وأنه من الممكن أن تشارك مسارات إشارات متعددة في انجذاب غلفاني.
طريقة انجذاب غلفاني 2-الأبعاد نظهر هنا هو مفيد لتوصيف الهجرة الاتجاه من تمسكا، وخلايا متحركة، إما لمراقبة الهجرة الفردية خلية 10، 12، 17 أو الهجرة من ورقة من خلايا متكدسة 18 و 20. يتم تعديل هذه التقنية من بنغ وجافي 21، ونيشيمورا وآخرون. 10 مع حسب الطلب، غرف PVC واضحة، مع coversl قابلة للإزالةIPS يسمح لسهولة استرجاعها الخلية بعد انجذاب غلفاني للتحليل الثانوي، مثل التصوير المناعية مضان. السطح الزجاجي للغرف انجذاب غلفاني هو بصري متوافق، مما يسمح للتصوير في تضخم عالية ومع الخلايا fluorescently المسمى. كما يسمح التصميم التجريبي مع تعديل سطح الزجاج، مثل تغيير طلاء السطح أو رسوم. وتستخدم الفواصل مصنوعة من رقم 1 ساترة في غرف للحد من تدفق التيار فوق الخلايا. وبالتالي فإن التدفئة الجول، التي تتناسب مع مربع تدفق التيار، وليس من شأنه أن ارتفاع درجة حرارة الخلايا أثناء التجربة. الجسور أجار ربط تمنع الاتصال المباشر من الأقطاب الكهربائية مع الخلايا وتمنع تغيير درجة الحموضة متوسطة أو تركيز أيون خلال انجذاب غلفاني.
تم فحص اثنين من غير مكون للأورام البروستاتا خطوط الخلايا البشرية للاستجابة انجذاب غلفاني في هذه الدراسة. وpRNS-1-1 22 و 23 PNT2 كلاهما SV40 خلد، خطوط الخلايا التي تعتمد على عامل النمو معربا عن علامات الظهارية cytokeratin 5 و 8 و 18 و 19 مع التعبير منخفضة أو معدومة في البروستاتا محددة مستضد (PSA). كل من خطوط الخلايا تحافظ على مورفولوجيا المضلع من الخلايا الظهارية العادية، ولكن لوحظ اضطراب صبغي في تنميط نووي 22 و 24. وعلى الرغم من pRNS-1-1 وPNT2 مشاركة سلوكيات مماثلة في معظم التجارب، إلا أنها تظهر الاختلافات في تشكيل هيكل عنيبية و انجذاب غلفاني. على مصفوفة 3-D، Matrigel، وpRNS-1-1 الخلايا تشكل هياكل جوفاء عنيبية مع شمعة تشبه البروستاتا العادية الغدة الأنسجة 25. ومع ذلك، فإن الخلايا PNT2 تشكل الأجسام الشبه الكروية الصلبة دون التجويف أو ظهارة الاستقطاب 26. كما تظهر الخلايا pRNS-1-1 استجابة galvanotactic أعلى من PNT2 في الدراسة الحالية. العلاقة بين تشكيل هيكل عنيبية وانجذاب غلفاني في pRNS-1-1 تشير إلى أن إشارات galvanotactic قد تلعب دورا في تنظيم العلاقات العامةostate الحركات الأنسجة الغدة ردا على الحقول الكهربائية الذاتية، ويوفر المزيد من الخصائص للتمييز بين هذه خطوط الخلايا 2.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. خلايا التثقيف البروستاتا
2. تجميع انجذاب غلفاني الغرف


الشكل 2: البذر الخلايا إلى غرفة تجفف غرفة السفلى وتنظيفها وtrypsinized خلايا A) البروستاتا، عد ونقل إلى غرفة وحضنت بين عشية وضحاها B) ومرفق ساترة قصوى لختم الغرفة قبل التصوير...

الرقم 3: تصوير الخلايا على غرفة رسم تخطيطي للتدليل على التجميع النهائي للغرفة انجذاب غلفاني. وختم الغرفة تماما مع ارتفاع الشحوم فراغ. يضاف المتوسطة رس ملء الخزانات، ويتم إدراج اثنين من الجسور أجار في الغرفة. ثم يتم تحويل غرفة انجذاب غلفاني إلى مرحلة المجهر وتعلق الأقطاب الكهربائية لتطبيق الحقل الكهربائي. ويظهر الجانبية الرأي من الغرفة انجذاب غلفاني تجميعها لإثبات أن يتدفق التيار الكهربائي على الخلايا من خلال الجسور أجار والفضاء بين غطاء زجاجي.
التصوير 3. الوقت الفاصل
4. الكمي لانجذاب غلفاني

الشكل 4: تتبع خلية لقياس الاتجاهية A) تراكب خطوط تتبع مع الصور الخلية. و(س، ص) مواقف الخلايا مانواتتبع LLY في الأفلام مرور الزمن. . إذا كانت الخلايا تهاجر بشكل عشوائي، فإن متوسط جيب التمام هي قريبة من الصفر ب) ومع ذلك، إذا كانت الخلايا تهاجر نحو القطب السالب أو الموجب، فإن قيمة متوسط جيب التمام هي قريبة من + (الكاثود) أو - (الأنود) 1.0 C ) وتقدم الاتجاهية التي كتبها قيمة جيب التمام، والتي يتم تحويلها من زوايا الهجرة (θ). جيب التمام (θ) يساوي نسبة المسافة من (المسافة الهجرة) إلى المسافة ب (المسافة المتوقعة لاتجاه المجال الكهربائي).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وقد تم التحقيق سطرين من خلايا البروستاتا (pRNS-1-1 وPNT2) مع هذا الأسلوب. خلايا في كل خطوط تهاجر بسرعة مماثلة من 1.0 +/- 0.3 ميكرون / دقيقة على مدار 2 ساعة (الشكل 5A). ومع ذلك، يكون الاتجاه إلى المجال الكهربائي هو 0.7 +/- 0.3 لpRNS-1-1 الخط، و 0.2 +/- 0.8 للخط PNT2 (الشكل 5B). تظهر النتائج وجود اختلاف كبير في انجذاب غلفاني هذه خطوط الخلايا اثنين (P <0.01، تم تتبع 100 خلية)، مما يوحي بأن لديهم مختلف آليات الإشارات الخلوية التي تؤدي إلى استجابات ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وقد تم تحليل استجابة انجذاب غلفاني الخلية مؤشرا وظيفي مهم لكثير من المهاجرة الخلوية أو نمو عمليات 27، 28، وهنا نستخدم غرفة مصنوعة خصيصا مع سطح الزجاج لتصوير اثنين من خطوط الخلايا البروستاتا. هذه خطوط الخلايا أظهرت درجات مختلفة من انجذاب غلفاني، ونحن التكهن بأن توطين داخل الخلايا أو تفعيل البروتينات التوسط انجذاب غلفاني قد تدخلت خلال عملية توليد خطوط الخلايا الخالدة، مما أسفر عن الفرق الذي لوحظ في الاستجابة انجذاب غلفاني.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
خطوط الخلايا البروستاتا يتم توفير يرجى من قبل الدكتور لينغ يو وانغ والدكتور شينغ Jien الكونغ في مركز السرطان، وجامعة كاليفورنيا ديفيس. ويدعم هذا المشروع من قبل المعاهد الوطنية للصحة منحة انجذاب غلفاني 4R33AI080604.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| Cells< / strong> | |||
| pRNS-1-1 خلايا | Lee, et al.< / em> (1994) | ||
|---|---|---|---|
| خلايا البروستاتا PNT2 | Sigma-Aldrich | 95012613-1VL | Berthon, et al.< / em> (1995)< |
| RPMI 1640 medium | Invitrogen | 11875-093 | الاحماء حتى 37 درجة ؛ C قبل الاستخدام |
| مصل الأبقار الجنيني - Premium | Atlanta Biologicals | S11150 | 10٪ في PBS ، تسخين حتى 37 درجة ؛ C قبل الاستخدام |
| مضاد حيوي مضاد للفطريات (100x) | تضيف Life Technologies | 15240 | 5 مل إلى 500 مل متوسط |
| 2-بروبانول | VWR | BDH1133-5GL | |
| PBS | - | 137 ملي كلوريد الصوديوم ، 2.7 ملي كلوريد الصوديوم ، 4.3 ملي Na 2< / sub>HPO4< / sub> و 1.5 ملي مولار KH2< / sub>PO4< / sub> في 1,000 مل من H2< / sub> O ، درجة الحموضة إلى 7.4 والتعقيم ، التسخين حتى 37 درجة ؛ C قبل الاستخدام | |
| 0.25٪ Trypsin-EDTA | Invitrogen | 25200-056 | الاحماء حتى 37 درجة ؛ C قبل الاستخدام ، عالج الخلايا لمدة 3-5 دقائق عند 37 درجة ؛ C |
| <قوي>جهاز Galvanotaxis< / قوي > | |||
| غرف Galvanotaxis | Precision Plastics Inc ، CA | مصممة خصيصا (1/4 "× 2" × 3.5 بوصة) ، غرف PVC غير سامة وواضحة. يرجى الاتصال بالمؤلفين للحصول على مواصفات التصميم. | |
| أقطاب Galvanotaxis أقطاب | UCD متجر | من البلاتين ملفوفة مع أسلاك مرنة | |
| صندوق طاقة Galvanotaxis | هندسة الركيزة ، خرج طاقة التيار المستمر المصمم | خصيصا مع زجاج | |
| غطاء مجهر الفولتميتر ، كبير ، 45 × 50 مم ، رقم 1.5 | فيشر | 12-544-F | |
| زجاج ، صغير ، 25 × 25 مم ، رقم 1 | ThermoScientific | 3307 | |
| علامة نقطة الماس | ThermoScientific | 750 | |
| سدادة السيليكون من الدرجة البحرية ، واضحة | 3M | 051135-08019 | |
| شحم عالي الفراغ | داو كورنينج | 2021846-0807 | |
| 6 مل حقنة | فيشر Scientific | 05-561-64 | |
| حقنة Nichiryo ، 1.5 مل | Nichiryo | SG-M | |
| قضيب القطن | منتجات بورتيان الطبية | 806-WC | |
| كيوتبس | جونسون آند أمبير جونسون | 729389 | |
| Nalgene 180 أنابيب PVC | Nalgene | 8000-9030 | 503/16 ID × 5/16 OD × 1/16 Wall |
| Bacto-Agar | Difco | 0140-01 | يجعل محلول أجار 2٪ |
| Razor Blade | Personna | 74-0001 | |
| المعدات والبرمجيات< / قوي> | |||
| منضدة الطرد المركزي | Eppendorf | 5810R | تعمل مع A-4-62 دوار |
| عداد السيلومتر التلقائي T4 | Nexcelom | غرف | |
| Nexcelom | CHT4-SD100-002 | تحميل 20 &# 956 ؛ ل حلول الخلايا لحساب | |
| لوحة الاحترار بدرجة حرارة الثقافة | Bel-Art Scienceware | 370150000 | للحفاظ على غرف galvanotaxis عند 37 درجة ؛ ج |
| مجهر Eclipse TE-2000 مع المرحلة الآلية والغرفة البيئية | نيكون | ||
| خطة فلور 10X / 0.30 الموضوعية لين | كاميرا نيكون | ||
| ريتيجا EX CCD | Qimaging | كامارا CCD المبردة ، أحادية اللون ، هواء مضغوط 12 بت | |
| مع 5٪ CO2< / sub> | Airgas | طلب خاص | |
| Volocity 6.3 | PerkinElmer | Image الحصول على برنامج | |
| Improvision: OpenLab 5.5.2 | برنامج تتبع خلية PerkinElmer | ومخصص لقياس زوايا الترحيل | |
| FileMaker Pro Advanced ، 8.0 | FileMaker | ||
| Microsoft Excel 2008 لنظام التشغيل Mac | Microsoft | ||
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.