في المختبر فحص الإضاءة الحيوية تميز إيقاع سيركاديان في الخلايا الظهارية الثديية

Mingzhu Fang; Hwan-Goo Kang; Youngil Park; Brian Estrella; Helmut Zarbl

doi:10.3791/55832

يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

في المختبر فحص الإضاءة الحيوية تميز إيقاع سيركاديان في الخلايا الظهارية الثديية

9.9K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/55832

⸱

سبتمبر 28, 2017

Mingzhu Fang¹ , Hwan-Goo Kang² , Youngil Park² , Brian Estrella¹ , Helmut Zarbl¹

¹Department of Environmental and Occupational Health, School of Public Health, NIEHS Center for Environmental Exposures and Disease, Environmental and Occupational Health Sciences Institute, Rutgers University, ²Veterinary Drugs & Biologics Division, Animal and Plant Quarantine Agency

في هذه المقالة

ملخص

ويرد في المختبر الإضاءة الحيوية فحص لتحديد إيقاع circadian الخلوية في الخلايا الظهارية الثديية. ويستخدم هذا الأسلوب خلية الثدييات مراسل والبلازميدات معربا عن زعزعة استقرار لوسيفراس الخاضعة لسيطرة المروج الجينات الفترة 2 . فإنه يمكن تكييفها لأنواع الخلايا الأخرى لتقييم التأثيرات الخاصة بالجهاز على إيقاع سيركاديان.

الملخص

إيقاع سيركاديان هو عملية فسيولوجية أساسية موجودة في جميع الكائنات الحية التي تنظم العمليات البيولوجية التي تتراوح بين التعبير الجيني النوم السلوك. في الفقاريات، يسيطر إيقاع circadian مذبذب جزيئي الذي يعمل في كل من نواة suprachiasmatic (اللجنة الفرعية للتغذية؛ ووسط تنظيم ضربات القلب) والخلايا الفردية التي تضم الأنسجة الأكثر هامشية. الأهم من ذلك، واضطراب إيقاع circadian بالتعرض للضوء في الليل، وعوامل الإجهاد البيئي و/أو سميات يرتبط مع زيادة خطر الأمراض المزمنة والشيخوخة. القدرة على تحديد العوامل التي يمكن أن تخل بالساعات البيولوجية المركزية و/أو هامشية، والعوامل التي يمكن أن تمنع أو التخفيف من آثار الاضطراب الإيقاعية، آثار كبيرة على الوقاية من الأمراض المزمنة. على الرغم من أن يمكن استخدام نماذج القوارض لتحديد التعرض والعوامل التي تحفز أو الحيلولة دون تخفيف اضطراب الإيقاعية، هذه التجارب تتطلب أعدادا كبيرة من الحيوانات. في فيفو الدراسات أيضا تتطلب موارد كبيرة، والبنية التحتية، وتتطلب الباحثين على العمل طوال الليل. وبالتالي، هناك حاجة ملحة لنظام مناسب في المختبر من نوع خلية إلى الشاشة معطلات الإيقاعية البيئية والقدرة على في أنواع الخلايا من الأجهزة المختلفة والحالات المرضية. نحن شيدت موجه الذي يقود نسخ لوسيفراس زعزعة استقرار في الخلايا حقيقية النواة تحت سيطرة المروج الفترة 2 الجينات البشرية. كان ستابلي transfected هذا بناء مراسل الإيقاعية في الخلايا الظهارية الثديية البشرية، واختيرت الإيقاعية مراسل استجابة الخلايا لتطوير التحليل الإضاءة الحيوية في المختبر . نقدم هنا، بروتوكول مفصل لإنشاء والتحقق من صحة المقايسة. ونحن كذلك تقديم تفاصيل لإثبات مفهوم التجارب مما يدل على قدرة الإنزيم لدينا في المختبر أن الخص في فيفو آثار المواد الكيميائية المختلفة على مدار الساعة البيولوجية الخلوية. وتبين النتائج أن المقايسة يمكن تكييفها لمجموعة متنوعة من أنواع الخلايا الشاشة لكل من المواد المسببة لاختلال البيئية والقدرة على تشيموبريفينتيفي من الساعات الإيقاعية.

المقدمة

على مدار الساعة الإيقاعية ينظم مجموعة واسعة نطاق من العمليات البيولوجية من التعبير الدافيء للجينات النوم السلوك في إيقاع يمكن التنبؤ بها مع تواتر من حوالي 24 h. الوبائية الدراسات تشير بقوة إلى أن اضطراب مزمن الإيقاعية إيقاع يزيد من خطر سرطان الثدي وسرطان البروستاتا في التحول والعمال، بما في ذلك الممرضات وهروب الأطقم¹^،^،من²³. هذه النتائج هي تؤكدها دراسات القوارض، مما يدل على أن التعرض للضوء المستمر، دورات الضوء في الليل، أو الخفيفة التي تحاكي زيادة اضطراب حدوث الورم ويعجل بنمو الورم⁴^،⁵. استناداً إلى البيانات المستمدة من....