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Methodenartikel

Gen Expressionsanalyse von Endothelzellen ausgesetzt um Stress mit mehreren Parallel-Platte Fluss Kammern Scheren

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DOI:

10.3791/58478

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21. Oktober 2018

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Hier ist ein Workflow für die Kultur und Gen Expressionsanalyse von Endothelzellen unter Fluid Schubspannung präsentiert. Enthalten ist eine räumliche Anordnung für die gleichzeitig Gehäuse und Überwachung mehrerer Fluss Kammern in einer kontrollierten Umgebung und die Verwendung einer exogenen Referenz-RNA für die quantitative PCR.

Zusammenfassung

Wir beschreiben einen Workflow für die Analyse der Genexpression von Endothelzellen unterliegen einem stetigen Laminar-Flow mit mehreren Kammern überwachten Parallel-Platte Fluss. Endothelzellen bilden die innere zelluläre Auskleidung der Blutgefäße und die Reibungskraft des Blutflusses genannt Schubspannung chronisch ausgesetzt sind. Unter physiologischen Bedingungen, Endothelzellen Funktion in Anwesenheit von verschiedenen Schubspannung Bedingungen. So kann die Anwendung der Schubspannung in in-vitro- Modelle einen tieferen Einblick in Endothelzellen Antworten in Vivobieten. Die Parallel-Platte Strömungsraum zuvor von Lane Et Al. veröffentlicht 9 ist an Endothelzellen Genregulation in an- und Abwesenheit des stetigen (nicht pulsierender) Laminar-Flow zu studieren. Wichtige Anpassungen im Setup für laminare Strömung wie hier dargestellt sind eine große, engagierte Umgebung Haus gleichzeitige Fluss Schaltungen, die Überwachung der Fördermengen in Echtzeit, und die Aufnahme einer exogenen Referenz RNA für die Normalisierung der quantitative Echtzeit-PCR-Daten. Um mehrere Behandlungen/Bedingungen mit der Anwendung der Schubspannung zu beurteilen, werden mehrere Flow Schaltungen und Pumpen gleichzeitig innerhalb der gleichen beheizt und befeuchteten Inkubator verwendet. Die Durchflussmenge des jede Strömung Schaltung misst kontinuierlich in Echtzeit Schubspannung Bedingungen während der Experimente zu standardisieren. Da diese Experimente mehrere Bedingungen haben, verwenden wir auch eine exogene Referenz-RNA, die versetzt-in zur Zeit der RNA-Extraktion für die Normalisierung der RNA-Extraktion und erste Strang cDNA Synthese Effizienz ist. Diese Schritte minimieren die Variabilität zwischen den Proben. Diese Strategie ist in unserer Pipeline für die Gen-Expression-Analyse mit Schubspannung Experimente mit Parallel-Platte Strömungsraum eingesetzt, aber Teile dieser Strategie, wie die exogene RNA-Spike-in verweisen, können einfach und kostengünstig für verwendet werden andere Anwendungen.

Einleitung

Vaskuläre endotheliale Zellen bilden das zelluläre Innenfutter der Blutgefäße im geschlossenen Kreislauf der höheren Arten. Sie bilden die Schnittstelle zwischen Blut und Gewebe und zeichnen sich durch luminalen und abluminalen Oberflächen. Das Endothel ist eine vielfältige, aktive und adaptive System, die Durchblutung, Nährstoff Menschenhandel, Immunität und das Wachstum neuer Blutgefäße Schiffe1reguliert. Im Körper gibt es endotheliale Zellen normalerweise in einem Umfeld, wo sie die Reibungskraft der Zirkulation, Schubspannung2ausgesetzt sind. Scherspannung ist ein wichtiger Regulator der Endothelzellen Gen Ausdruck

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Protokoll

1. Vorbereitung des exogenen Referenz RNA

Hinweis: Wählen Sie eine exogene Referenz RNA, die nicht vorhanden ist in der Art oder des Modells von Interesse. Bei Säugetieren-Systemen kann Firefly Luciferase RNA verwendet werden.

  1. Linearisierung von exogenen Referenz RNA plasmid
    1. Bereiten Sie exogene Referenz RNA mindestens 48 Stunden vor der erwarteten RNA-Extraktion. Zu erhalten oder herstellen einen cDNA Klon der gewählten exogene Referenz RNA, wie ein Glühwürmchen Luciferase cDNA Klon in einem Plasmid-Vektor für in-vitro- Transkription (siehe Tabelle der Materialien).

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Ergebnisse

Erfolgreiche Linearisierung der Luciferase Plasmid mit Restriktionsenzymen verdaut Produkte auf einem Agarosegel (Abbildung 1) bestätigt. Die Größe des linearisierten Produktes bestätigte mit DNA-Leitern und durch Vergleich mit unbeschnittenen Plasmid.

Wir haben den Parallel-Platte Fluss Kammer Aufbau von Lane Et Al. angepasst. 9 für Experimente, die mehrere Bedingun.......

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Diskussion

Scherspannung ist eine physiologische Bedingung, die endotheliale Funktion teilweise moduliert durch Einwirkung auf stationären Gen Ausdruck2,5. Modelle der Genregulation in verschiedenen Schubspannung Bedingungen tragen zu einem besseren Verständnis der Endothelfunktion. Diese pragmatische Workflow umfasst eine Fluss-Schaltung mit einem Parallel-Platte Strömungsraum adaptiert von Lane Et al. 9 und stellt laminar, nicht pulsierend.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde unterstützt durch CIHR MOP 142307, P.A.M. H.S.J.M. ist ein Empfänger einer kanadischen Institute der Gesundheit Forschung Ausbildung in der regenerativen Medizin Gemeinschaft. H.S.J.M., A.N.S., K.H.K. und M.K.D. sind Empfänger von Königin Elizabeth II Graduate Stipendien in der Wissenschaft und Technik.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
0,05% Trypsin-EDTAgibco25300-062
10 mL SpritzeBD302995
10 mm2 KulturschaleSarstedt83.3902
30 mL SpritzeBD302832
4-Wege-AbsperrhähneDiscofixD500
Aluminiumfolie
BEACHDarwin Chambers CompanyMN: HO85, SN: 4947549
Zellabstreifer
CO2 MessgerätBioSphenix, Ltd.MN: P120, SN: 0342
CO2 SensorBioSphenix, Ltd.MN: C700, SN: 52852
Distilliertes Wassergibco15230-170
Dulbecco-phosphatgepufferte Kochsalzlösung (DPBS) -/-gibco14190-144
Endothelzellwachstumsmedium 2Promo CellC-22011
Endothelzellwachstumsmedium 2 SupplementMix Promo CellC-39216
Fibronektin (rein)Sigma-Aldrich11051407001
Filter (0.20 um)Sarstedt83.1826.001
Strömungsdämpfer und KappeU of T Glasblaserei
Durchflussmesser: Serie 400 KonsoleTransonic Scisense Inc.T402
Durchflussmesser: Schlauch der Serie 400Transonic Scisense Inc.TS410
Durchflussbehälter und KappeU of T Glasblaserei
DurchflusssensorTransonic Scisense Inc.ME4PXL
Isotemp 737F BackofenFisher ScientificFI-737F
J TuchJ Tuch Objektträger
(25 x 75 x 1 mm)Fisherfinest12-544-4
Sterilisationsbeutel aus PapierCardinal Health92713
Pumpe (Masterflex L/S Economy Drive)Cole-Parmer7554-90
Pumpenkopf (Masterflex L/S Easy Load)Cole-Parmer7518-00
Rechteckige 4-Well-SchüsselThermo Scientific267061
Pinzette
Name<>FirmaKatalognummer<>Kommentare
Schläuche
Masterflex C-Flex L/S 25 WeichschlauchCole-Parmer06424-25
Masterflex C-Flex L/S 14 WeichschlauchCole-Parmer06424-14
Masterflex C-Flex L/S 16 WeichschlauchCole-Parmer06424-16
Masterflex PharMed BPT L/S 13 HartschlauchCole-Parmer06508-13
Masterflex PharMed BPT L/S 14 HartschlauchCole-Parmer06508-14
NameCompanyKatalognummer>
Luer
3/16" Luer MaleCole-Parmer45518-08Für #25 Schlauch
1/8" männlicher LuerCole-Parmer30800-24für #16 Schlauch
1/8" weiblicher LuerCole-Parmer30800-08für #16 Schlauch
1/16" männlicher LuerCole-Parmer45518-00für #14 Schlauch
1/16" weiblicherLuer Cole-Parmer45508-00für #14 Schlauch
Name<strong>FirmaKatalognummerKommentare
Knockdown-Reagenzien
Oligofectamine ReagenzInvitrogen12252-011
Opti-MEM I Reduced Serum Mediumgibco31985-070
Name< strong>CompanyKatalognummerKommentare
In vitro Transkription
Thermo ScientificSM1331
MEGAclear KitAmbionAM1908
mMESSSEGE mMACHINE SP6 TranskriptionskitAmbionAM1340
pSP-luc+PromegaE4471
Supercoiled DNA LeiterNew England BioLabs Inc.N0472S
UltraPure AgaroseInvitrogen16500-500
UltraPure Ethidium BromideInvitrogen15585011
XhoI RestriktionsenzymNew England BioLabs Inc.R0146S
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
RNA-Extraktion
Beta-MercaptoethanolSigmaM3148-100mL
RNeasy Mini KitQiagen74104
Generuler 1kb+ DNA-Leiter

Referenzen

  1. Aird, W. C. Endothelial cell heterogeneity. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine. 2 (1), (2012).
  2. Baeyens, N., Bandyopadhyay, C., Coon, B. G., Yun, S., Schwartz, M. A. Endothelial fluid shear stress sensing in vascular health and disease. Journal of Cl....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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