نحن نصف طريقة لاستخدام قياس التدفق متعدد المعلمات للكشف عن أنواع الأكسجين التفاعليالميتوكوندريا (ROS) في الجذعية المكونة للدم الصحية والخلايا السلف الصحية (HSPCs) وخلايا سرطان الدم من نموذج الماوس من ابيضاض الدم النقوي الحاد (AML) مدفوعا MLL-AF9.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
نحن نصف طريقة لاستخدام قياس التدفق متعدد المعلمات للكشف عن أنواع الأكسجين التفاعليالميتوكوندريا (ROS) في الجذعية المكونة للدم الصحية والخلايا السلف الصحية (HSPCs) وخلايا سرطان الدم من نموذج الماوس من ابيضاض الدم النقوي الحاد (AML) مدفوعا MLL-AF9.
نقدم نهج قياس التدفق لتحليل الميتوكوندريا ROS في مختلف النخاع العظمي الحي (BM) المستمدة من الجذعية وخلايا السلف من الفئران السليمة وكذلك الفئران مع مكافحة غسل الأموال التي يقودها MLL-AF9. على وجه التحديد، ونحن نصف عملية تلطيخ الخلايا من خطوتين، حيث يتم تلوين الخلايا BM صحية أو سرطان الدم أولا مع صبغة فلورية التي تكشف عن الأكاسيد الفائقة الميتوكوندريا، تليها تلطيخ مع الأجسام المضادة أحادية النسيلة المرتبطة بالفلوروكروم التي تستخدم للتمييز بين مختلف السكان السلف المكونة للدم صحية وخبيثة. كما نقدم استراتيجية للحصول على العينات وتحليلها عن طريق قياس التدفق. ويمكن تنفيذ البروتوكول بأكمله في إطار زمني قصير يصل إلى 3-4 ح. كما نسلط الضوء على المتغيرات الرئيسية التي يجب أخذها في الاعتبار وكذلك مزايا وقيود مراقبة إنتاج ROS في المقصورة الميتوكوندريا للخلايا الحية وجذع ابيضاض الدم والخلايا الفرعية السلف باستخدام الأصباغ الفلورية عن طريق قياس التدفق . وعلاوة على ذلك، نقدم بيانات أن وفرة ROS الميتوكوندريا تختلف بين السكان الفرعيين HSPC صحية متميزة وذرية سرطان الدم ومناقشة التطبيقات المحتملة لهذه التقنية في بحوث الدم.
أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) هي جزيئات تفاعلية عالية مشتقة من الأكسجين الجزيئي. الموقع الخلوي الأكثر تحديدا من إنتاج ROS هو الميتوكوندريا، حيث يتم امتصاص الإلكترونات التي تمر عبر سلسلة نقل الإلكترون (ETC) أثناء الفسفورية التأكسدية (OXPHOS) عن طريق الأكسجين الجزيئي مما يؤدي إلى تشكيل محددة نوع من ROS يسمى الأكاسيد الفائقة1. من خلال إجراءات سلسلة من الإنزيمات، تسمى ديسموتاسيس فوق أكسيد أو SODs، يتم تحويل الأكاسيد الفوقية إلى بيروكسيد الهيدروجين، والتي يتم تحييدها في وقت لاحق في الماء بواسطة إنزيمات مثل الكاتالاز أو الجلوتاثيون بيروكسيداسيس (GPX). يمكن أن تؤدي الاضطرابات في آليات تنظيم ROS إلى الإنتاج الزائد من ROS، والتي غالباً ما يشار إليها باسم الإجهاد التأكسدي، والتي لها عواقب خلوية ضارة وقاتلة مثل تلف جزيء الماكرو (أي الحمض النووي والبروتين والدهون). وعلاوة على ذلك، يرتبط الإجهاد التأكسدي إلى العديد من الأمراض، مثل مرض السكري والأمراض الالتهابية والشيخوخة والأورام2،3،4. للحفاظ على التوازن الأكسدة ومنع الإجهاد التأكسدي، والخلايا تمتلك مجموعة متنوعة من آليات تنظيم ROS5.
المستويات الفسيولوجية لبعض ROS ضرورية للسلّم الأوّل والبالغين 6. ومع ذلك، يرتبط ROS الزائدة مع تلف الحمض النووي، والتمايز الخلوي واستنفاد الجذعية المكونة للدم وتجمع السلف. وهناك أيضا أدلة على أن التعديلات في علم الأحياء الأكسدة قد تختلف بين سرطان الدم والخلايا السليمة. على سبيل المثال، مستويات ROS تميل إلى أن تكون أعلى في خلايا ابيضاض الدم النقوي الحاد (AML) نسبة إلى نظرائهم الأصحاء ودراسات أخرى قد اقترحت أن الخلايا الجذعية سرطان الدم الحفاظ على مستوى ثابت منخفض من ROS للبقاء على قيد الحياة7،8. الأهم من ذلك، وقد أظهرت استراتيجيات للاستفادة العلاجية على هذه الاختلافات الأكسدة الوعد في العديد من إعدادات السرطان البشري9،10. لذلك، فإن الاختبارات التي تسمح بتقييم مستويات ROS في نماذج الماوس قد تحسن فهمنا لكيفية مساهمة هذه الأنواع في علم وظائف الأعضاء الخلوية ومسببات الأمراض، فضلا عن إمكانية توفير منصة لتقييم فعالية العلاجات الجديدة التي تستهدف السرطان.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وقد تمت الموافقة على جميع الإجراءات الحيوانية الموصوفة في هذا البروتوكول من قبل اللجنة المؤسسية لرعاية الحيوانات واستخدامها (IACUC) في مركز فوكس تشيس للسرطان.
ملاحظة: وينقسم سير عمل البروتوكول إلى 4 أجزاء كما هو موضح في الشكل 1 ويتم سرد الكواشف المطلوبة في جدول المواد.
1. نخاع العظام (BM) العزلة
ملاحظة: تم إنشاء MLL-AF9 الفئران سرطان الدم كما هو موضح سابقا11.
2. الميتوكوندريا ROS الفلورة صبغ تلطيخ
3. النسب الأجسام المضادة تلطيخ
4. تدفق قياس السيتومتري ة وتحليل
ملاحظة: العديد من المجموعات الفرعية الجذعية المكونة للدم والسلف نادرة، مثل الخلايا الجذعية المكونة للدم على المدى الطويل. وهكذا، من الناحية المثالية 3-5 مليون الأحداث ينبغي جمعها لكل أنبوب تجريبي أثناء الحصول على تدفق قياس السيتومتريلتحليل الكافي من ROS الميتوكوندريا في مختلف المجموعات الفرعية HSPC.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
قدم هو وسيلة لتحليل ROS في الميتوكوندريا من العديد من السكان سرطان الدم صحية وMLL-AF9 التعبير عن. يعرض الشكل 1 طريقة عرض تخطيطية لسير عمل البروتوكول، والذي يتكون من 4 خطوات رئيسية: (1) عزل BM عن الفئران؛ (2) عزل BM عن الفئران؛ (3) عزل BM عن الفئران؛ (3) عزل BM عن الفئران؛ (3) عزل BM عن الفئران؛ (3) عزل BM عن الفئران؛ (2) عزل BM عن الفئران؛ 2) تلطيخ خلايا BM مع صبغة فلورية التي تعترف ROS الميتوكوندريا، ولا سيما الأكاسيد الفوقية؛ 3) صورة سطح الجسم المضاد تلطيخ لتحديد مختلف السكان صحية وسرطان ا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الأصباغ الفلورية التي تم تطويرها للكشف عن ROS يتم تقييمها في كثير من الأحيان في الخلايا الثابتة عن طريق الفحص المجهري أو في الخلايا الحية عن طريق قياس التدفق22. تدفق التقييم الخلوي من ROS الميتوكوندريا في خلايا BM باستخدام الميتوكوندريا ROS الأصباغ الفلورية له ميزتان رئيسيتان: 1) وهو تقنية سريعة وبسيطة التي هي مناسبة لتحليل الخلايا الحية و 2) أنه يسمح للتمييز وتحليل نادرة السكان على مستوى خلية واحدة في BM باستخدام علامات سطح تلطيخ. وقد تم تطوير بروتوكول خطوة بخطوة المعروضة هنا لدراسة حالة الأكسدة ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وليس لدى أصحاب البلاغ ما يكشفون عنه.
وقد تم دعم هذا العمل من قبل مجلس إدارة مركز فوكس تشيس للسرطان (DDM)، وجائزة الجمعية الأمريكية لأمراض الدم (SMS)، الجمعية الأمريكية للسرطان RSG (SMS) ووزارة الدفاع (Award#: W81XWH-18-1-0472).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| تعطل الحرارة FBS | VWR Seradigm LIFE SCIENCE | 97068-085 | Media |
| Penicillin Streptomycin | Corning | 30-002-CI | Media |
| PBS | Fisher Scientific | BP399-20 | Buffer |
| 15 مل أنبوب مخروطي | BD صقر | 352096 | إمدادات زراعة |
| الأنسجة 50 مل أنبوب مخروطي | الصقر | 352098 | الأنسجة مستلزمات الثقافة |
| 40 & مصافي الخلايا m | فيشر Scientific | 22-363-547 | لوازم زراعة الأنسجة |
| RBC تحلل العازلة | فيشر Scientific | 50-112-9751 | لوازم زراعة |
| الأنسجة ميناديون الصوديوم ثنائي كبريتيت | Sigma aldrich | M5750 | المؤيد للأكسدة |
| NAC | Sigma aldrich | A7250 | مضاد للأكسدة |
| CD3 استنساخ PE-Cy5 145-2c11 | Biolegend | 100310 | جسم |
| استنساخ CD4 PE-Cy5 RM4-5 | eBioscience | 15-0041-81 | استنساخ الأجسام المضادة |
| CD8 PE-Cy5 53-6.7 | eBioscience | 15-0081-81 | الأجسام المضادة |
| CD19 PE-Cy5 استنساخ 6D5 | Biolegend | 115510 | الأجسام المضادة |
| B220 PE-Cy5 استنساخ RA3-6B2 | Biolegend | 103210 | الأجسام المضادة |
| Gr1 PE-Cy5 استنساخ RB6-8C5 | Biolegend | 108410 | الأجسام المضادة |
| استنساخ Ter119 PE-Cy5 Ter-119 | Biolegend | 116210 | الأجسام المضادة |
| CD48 PE-Cy5 استنساخ HM48-1 | Biolegend | 103420 | الأجسام المضادة |
| CD117 ؛ استنساخ APC-Cy7 2B8 | Biolegend | 105825 | الأجسام المضادة |
| Sca1 استنساخ أزرق بيسيفيك D7 | Biolegend | 108120 | الأجسام المضادة |
| CD150 APC استنساخ TC15-12F12.2 | Biolegend | 115909 | الأجسام المضادة |
| CD34 استنساخ FITC RAM34 | BD Bioscience | 553733 | الأجسام المضادة |
| CD45.2 استنساخ APC 104 | Biolegend | 1098313 | الأجسام المضادة |
| MitoSOX أحمر | ThermoFisher Scientific | M36008 | صبغ |
| Mitotracker أخضر | ThermoFisher Scientific | M7514 | صبغة |
| حية / ميتة صبغة صفراء | ThermoFisher Scientific | L34967 | صبغة |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.