ويصف هذا البروتوكول استعمال الوترييشن الطرد المركزي لفصل الخلايا الأولية من سرطان الدم الليمفاوي الحاد في مراحل مختلفة من دورة الخلية.
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
ويصف هذا البروتوكول استعمال الوترييشن الطرد المركزي لفصل الخلايا الأولية من سرطان الدم الليمفاوي الحاد في مراحل مختلفة من دورة الخلية.
القدرة على مزامنة الخلايا تم المركزية لتعزيز فهمنا لتنظيم دورة الخلية. وتشمل التقنيات الشائعة المستخدمة المصل الحرمان؛ المواد الكيميائية التي تعتقل الخلايا في مراحل مختلفة من دورة الخلية؛ أو استخدام الانقسامية اهتزاز-إيقاف الذي يستغل التزامهم خفض. ومع ذلك، كل هذه لها عيوب. على سبيل المثال، يعمل المصل المجاعة جيدا للخلايا الطبيعية ولكنها أقل جيدا للخلايا السرطانية مع نقاط التفتيش دورة الخلية الشبهة بسبب فقدان القامع التنشيط أو الورم السرطاني. وبالمثل، يمكن السكان خلية المعالجة كيميائيا المرفأ الأضرار الناجمة عن المخدرات وإظهار التعديلات المتصلة بالإجهاد. هو أسلوب الذي تلتف هذه المشاكل كونتيرفلوو الوترياتيون الطرد المركزي (CCE)، حيث يتعرض الخلايا إلى قوتين متعارضتين وقوة الطرد المركزي وسرعة السوائل، مما يؤدي إلى انفصال الخلايا استناداً إلى حجم وكثافة. نظراً لتوسيع نطاق الخلايا المضي قدما من خلال الدورة عادة، يمكن استخدام مركز التعليم المستمر لفصل الخلايا في مراحل مختلفة من دورة الخلية. هنا نقوم بتطبيق هذا الأسلوب للخلايا الأولية من سرطان الدم الليمفاوي الحاد. تحت الظروف المثلى، يمكن الحصول سكان أساسا نقية من الخلايا في المرحلة G1 وعدد سكانها مخصب بدرجة عالية من الخلايا في مراحل G2/M في الغلة ممتازة. هؤلاء السكان الخلية هي مناسبة بشكل مثالي لدراسة دورة الخلية تعتمد على آليات عمل المخدرات السرطان والتطبيقات الأخرى. ونحن أيضا إظهار كيف تعديلات على إجراءات قياسية يمكن أن يسفر عن أداء دون المستوى الأمثل ومناقشة أوجه قصور الأسلوب. وينبغي تيسير المنهجية التفصيلية المقدمة التطبيق واستكشاف هذه التقنية إلى أنواع أخرى من الخلايا.
الخلايا المستزرعة عادة تنمو بشكل غير متزامن وخلايا فردية موجودة في مختلف مراحل دورة الخلية. معرض متزامن بطبيعة الحال خلية دورات بعض الكائنات الحية أو يمكن أن تكون متزامنة بالمنبهات الفسيولوجية المحددة. على سبيل المثال، تقسيم الأنوية داخل plasmodia العملاقة من الوحل العفن بوليسيفالوم فيساروم في أزياء متزامنة عالية1، وخلايا الطحالب الخضراء كوادريكودا ديسموديسموس يمكن أن تكون متزامنة بالتناوب الضوء والظلام 2من فترات. في حين تقدم مثل هذه الكائنات سمات تجريبية فريدة من نوعها، أنها نموذج غير كاف تعقيدات خلايا الثدييات. القدرة على مزامنة مصطنع السكان خلية الثدييات قد المركزية لتعزيز فهمنا لتنظيم دورة الخلية والأساس الجزيئي لنقاط التفتيش دورة الخلية. وتشمل الأساليب الشائعة الحرمان المصل أو كتلة الكيميائية والإفراج أو استغلال الخصائص الفيزيائية3،4. انسحاب مصل غالباً ما يسبب الخلايا لدخول التتابع، وإعادة إضافة المصل تشجع عودة دورة الخلية في المرحلة G15. مثبطات الكيميائية تشمل عوامل مثل هيدروكسيوريا التي كتلة الخلايا عند حدود G1/S، thymidine الزائدة أو مثبطات ميكروتوبولي الذي عادة اعتقال الخلايا في3،م المرحلة4. وتشمل النهج التي تستغل الخصائص الفيزيائية الانقسامية اهتزاز-إيقاف التشغيل التي يمكن استخدامها لإثراء للخلايا الانقسامية لأنها ملتصقة أقل من الطور البيني خلايا6. ومع ذلك، جميع هذه التقنيات على العيوب المحتملة. على سبيل المثال، ليس كل أنواع الخلايا الحفاظ على استمرارية في عدم وجود مصل أو وجود مثبطات الكيميائية، والعائد من الخلايا بعد اهتزاز الانقسامية قبالة يقتصر دون المزامنة المسبقة مع مثبطات الانقسامية.
وباستثناء دورات الخلية الجنينية المبكرة، حيث تنخفض الخلايا تدريجيا في الحجم كما أنها تقسم7، معظم خلايا المضي قدما من خلال الدورة الخضوع لمراحل النمو وتصبح أكبر. يتم استغلال هذه الخاصية في أسلوب الطرد المركزي كونتيرفلوو الوترييشن (CCE)، التي يمكن استخدامها لفصل الخلايا التي تختلف في الحجم ومن ثم في دورة الخلية المرحلة8،9. خلال مركز التعليم المستمر، الخلايا تحت تأثير قوتين متعارضتين: قوة الطرد المركزي، الذي يدفع الخلايا بعيداً عن محور الدوران، وسرعة السائل (كونتيرفلوو)، الذي يحرك الخلايا اتجاه محور الدوران (الشكل 1). الخلايا في قاعة الوترياتيون التوصل إلى وضع توازن التي تتساوى فيها هذه القوات. هي العوامل الرئيسية لإملاء موقف التوازن قطر الخلية والكثافة. هو زيادة معدل الحل المخزن المؤقت التدفق وقوة السحب كونتيرفلوو تفوق قوة الطرد المركزي، وهو إنشاء توازن جديد، تسبب تغييرا في موقف خلايا داخل الدائرة. يتم إزاحة كافة الخلايا تجاه إنهاء الدائرة، أسفر عن أصغر منها ترك الدائرة الأولى، بينما الخلايا أكبر البقاء داخل الدائرة حتى يزداد بمعدل كونتيرفلوو بما فيه الكفاية لتشجيع الخروج. الخلايا الهروب من قاعة الوترييشن مع الزيادات المتتالية في سعر كونتيرفلوو يمكن جمعها في أجزاء محددة وكل جزء يحتوي على خلايا لزيادة أحجام تسلسلياً. بدلاً من إجراء الوترياتيون مع زيادات تدريجية في سعر كونتيرفلوو، انخفاضات متتالية في قوة الطرد المركزي بتقليل سرعة الطرد المركزي سيتم تحقيق نفس النتيجة. تتطلب عملية الوترياتيون الأمثل اعتماداً على نوع من الخلايا والوترياتيون المخزن المؤقت المستخدمة والأجهزة المحددة المستخدمة. معدل ترسب خلايا في هذه الظروف هو أفضل وصف لقانون ستوكس: SV = [د2(ρ-ρفم)/18η] ص2.ω، حيث SV = سرعة الترسيب؛ d = قطر الجسيمات؛ Ρف = كثافة الجسيمات؛ Ρm = الكثافة من المخزن المؤقت؛ Η = اللزوجة المخزن المؤقت؛ Ω = السرعة الزاوية للدوار؛ و r = موقف شعاعي من الجسيمات. وهكذا، SV يتناسب مع قطر الخلية والكثافة، وحيث يتم رفع قطرها إلى السلطة الثانية، يساهم إلى حد كبير أكثر من الكثافة وثابتة عموما من خلال دورة الخلية.
ميزة هامة لمركز التعليم المستمر هو أن خلايا لا تخضع لشروط قاسية للعلاج الكيميائي أو الحرمان التغذوي ويمكن استردادها في الغلة ممتازة دونما قلاقل أساسا. شرط أن الخلايا المذكورة تخضع لزيادة كبيرة في قطر، من 30 في المائة على الأقل، كما أنهم اجتياز دورة الخلية. والعيب الرئيسي هو تكلفة المتخصصة أجهزة الطرد المركزي، والدوار، والملحقات. ومع ذلك، القدرة على إعداد الخلايا أثري مركز التعليم المستمر في مراحل دورة الخلية المحددة سهلت إلى حد كبير البحوث دورة الخلية في الكائنات الحية من الخميرة إلى خلايا الثدييات9،10. وعلاوة على ذلك، يتم توسيع التقدم الذي أحرز مؤخرا يستخدم لفصل الخلايا من صحية مقابل الأنسجة السرطانية، والفصل بين أنواع الخلايا المختلفة في مخاليط غير متجانسة، وإلى إنتاج أنواع محددة من الخلايا للعلاج المناعي9.
وكان اهتمامنا الرئيسي في فهم إليه العمل لاستهداف عملاء (MTAs) مثل قلوانيات فينكا وتاكسانيس ميكروتوبولي. ويعتقد أن هذه الأدوية للعمل حصرا في الانقسام، حجب المغزل microtubule الدالة11،12، ولكن الأدلة الأخيرة تشير إلى أنها قد تستهدف أيضا الطور البيني ميكروتوبوليس13،14. نحن ذكرت مؤخرا أن خلايا سرطان الدم الليمفاوي الحاد الأولية (جميع) الخضوع للموت أما في المرحلة G1 أو في م المرحلة عندما تعامل مع vincristine و MTAs الأخرى في طريقة تعتمد على دورة الخلية15. القدرة على فصل كافة الخلايا في مراحل مختلفة من دورة الخلية بمركز التعليم المستمر بدور أساسي في التوصل إلى هذا الاستنتاج. في هذا المقال، وصف التفاصيل التقنية، وتقديم النصائح العملية لتطبيق مركز التعليم المستمر في إعداد المرحلة الابتدائية كافة الخلايا في مراحل مختلفة من دورة الخلية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ملاحظة: هذا البروتوكول وقد الأمثل الابتدائية ب-جميع الخلايا التي تتراوح في قطرها من حوالي 8 ميكرومتر (المرحلة G1) إلى 13 ميكرون (مراحل G2/M). وبالتالي، لا يجوز بسرعة محددة للطرد المركزي ومعدلات تدفق مضخة المطبقة على الخلايا التي تحتوي على نطاقات مختلفة الحجم. ومع ذلك، يمكن تقدير معلمات الوترياتيون المناسب باستخدام معادلة معدل الترسيب. تستزرع خلايا في متوسط خالية من المصل محددة ك وصف 16 في بكثافة أمثل من 1-3 × 10 6 خلايا/مل. وباستثناء مجموعة الكسور التي تجري عند 4 درجة مئوية باستخدام أنابيب تبريد الثلج وتجري جميع الخطوات في درجة حرارة الغرفة وأجهزة الطرد المركزي في 20 درجة مئوية بحد أقصى 24 درجة مئوية.
1-إعداد المخزن الوترييشن ومواد
2. الجمعية العامة "النظام الوترييشن"
3. فتيلة "النظام الوترياتيون"
4. إعداد "نموذج خلية"
5. إدخال "نموذج الخلية" في نظام الوترياتيون وجمع الكسور
6. فلاشينغ من "النظام الوترييشن"
7. تحليل الكسور وجمع G1 أو G2/M برك.
ملاحظة: من أجل إثبات فعالية الوترييشن، ويتم تحليل كل جزء لعدد الخلايا والخلية قطرها، ومحتوى الحمض النووي، وهي إنشاء تجمعات من الخلايا في مراحل G1 أو G2/M لتحليلات إيمونوبلوت، كما هو موضح في النتائج ممثلة. هذا المقطع البروتوكول سوف تصف كيفية إنشاء هذه المجمعات، وإعدادهم للاستخدام التجريبي.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الأولية كافة الخلايا (3-4 × 108) تعرضوا للطرد المركزي الوترياتيون وجمعت في اثنين يغسل الكسور والكسور الرئيسية العشرين، كما هو موضح في البروتوكول. ويبين الجدول 1 بيانات تمثيلية حيث يتم عرض إجمالي عدد الخلايا في كل جزء، فضلا عن سرعة الدوار المقابلة. وعموما كان العائد عادة ما يزيد على 80%. قياس القطر الخلية في كسور الفردية أكدت أن قطر الخلية زادت مع تقدم الوترياتيون (الشكل 2). هذه النتائج تمثل المتوسطات لاثنين من قرارات مستقلة وتعكس درجة عالية من إمكا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
لقد قمنا بوصف طريقة للحصول على الابتدائية كافة الخلايا في مراحل مختلفة من دورة الخلية باستخدام مركز التعليم المستمر. تحت الظروف المثلى سكان أساسا نقية من الخلايا في المرحلة G1 وعدد سكانها مخصب بدرجة عالية من الخلايا في مراحل G2/M يمكن سهولة الحصول عليها في الغلة ممتازة، وخلايا التخصيب في مرحلة ثانية يمكن أيضا الحصول عليها إذا رغبت في ذلك. تم التوصل إلى النتائج المعروضة هنا استخدام الابتدائية واحد تم الحصول على جميع الثقافة (على وجه التحديد، جميع-5)، وأساساً نتائج متطابقة مع ثقافة مستقلة، جميع-215....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
كوثري Anisha حاليا في إدارة الخلية والبيولوجيا الجزيئية في مستشفى أبحاث سانت جود للأطفال.
وأيد هذا العمل CA109821 المعاهد الوطنية للصحة (إلى TCC). ونحن نشكر بيكمان كولتر لسخاء توفير الأموال اللازمة لتغطية تكاليف النشر والمساعدة التقنية في إنشاء وتشغيل نظام الوترياتيون. ونحن نشكر الدكتور فريد فالكينبورج لتوفير الابتدائية الأولى جميع الثقافات.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| محلول الملح المتوازن من هانكس | لونزا | 10-508Q | زجاجة 1 لتر |
| مصل الأبقار الفيتال بلس | أطلس بيولوجيكس | FP-0500-A | زجاجة 500 مل |
| 2-نابثول -6،8-حمض ثنائي الكبرفونيك ملح ثنائي البوتاسيوم | أكروس أورجانكس | 212-672-4 | 100 جرام مسحوق |
| 50 مل أنابيب كونسيال | دينفيل ساينتفيك | C1062-P | 500 / علبة |
| غشاء PES 0.22 ومايكرو. وحدة الفلتر m | Millipore | SLGP033RB | 250 / حزمة |
| Avanti J-26S XPI ث / Elut. غير IVD - 50/60 هرتز ، 200/208 / 240 فولت | بيكمان كولتر | B14544 | متوافق مع نظام الإزالة |
| طقم دوار المزاعد JE 5.0 مجموعة الدوار | بيكمان كولتر | 356900 | التي تتضمن الدوار ، مفتاح ربط سداسي بمقبض T ، مجموعة التحرير السريع (بدون غرفة التصفية) ، كابل التثبيت ، وغرفة التجميع |
| القوية ، قياسية ، 4 مل ، "A" | بيكمان | كولتر 356943 | غرفة الإزالة القياسية |
| رأس مضخة Masterflex L / S سهل التحميل | Cole-Parmer | EW-07518-10 | |
| Masterflex L / S محرك متغير السرعة | Cole-Parmer | EW-07528-10 | |
| أنابيب مضخة سيليكون معالج بالبلاتين Masterflex BioPharm ، L / S 16 | Cole-Parmer | EW-96420-16 | |
| 25 جم × 1.5 إبرة انزلاقية | دقيقة BD | 305127 | معقمة ، إبر تستخدم مرة واحدة |
| 10 مل Luer-Lok حقنة | BD | 309604 | محاقن معقمة ذات استخدام |
| واحد Vi-Cell XR | Beckman Coulter | 383556 | |
| PI / RNase تلطيخ عازلة | BD Pharmingen | 550825 | بروبيديوم يوديد / RNase تلطيخ عازلة |
| cyclin B1 (GNS1) فأر أحادي النسيلة الجسم المضاد IgG | سانتا كروز التكنولوجيا الحيوية | sc-245 | |
| cyclin D1 (DCS-6) الفأر أحادي النسيلة IgG الجسم المضاد | سانتا Cruz Biotechnology | sc-20044 | |
| P-Rb (S807 / 811) (D20B12) XPR أرنب أحادي النسيلة الأجسام المضادة | تقنية إشارات الخلية | 8516s | |
| GAPDH (14C10) الأرنب أحادي النسيلة الأجسام المضادة أحادية | تقنية إشارات الخلية | 2118s | |
| الماعز المضاد للفأر IgG (H + L) -HRP المترافق | BioRad | 170-6516 | |
| الماعز المضاد للأرانب IgG (H + L) -HRP مترافق | BioRad | 170-6515 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن