Wundheilung besteht aus einer komplexen Abfolge von überlappenden Schritte, bei denen verschiedene Zelltypen, Signalmoleküle und extrazelluläre Matrix Komponenten1. Diese Komponenten zusammenarbeiten, gemeinsam, um zu erreichen, Wunde Auflösung oder Reparatur, was letztendlich zur Bildung einer schützenden fibrotische Narbe je nach Trauma1führt. Um die einzelnen Prozesse und Funktionen der Wunde zu erfassen ist es schwierig, die Heilung in einem Experiment. einzelnen Schritte innerhalb der Wundheilung müssen identifiziert und separat getestet werden. Unter den vielen Schritten der Wundheilung ist der Prozess der zelluläre Migration kritisch betrachtet worden, heilende Sätze2Bewertung. Zelluläre Migration in allen Phasen der Wundheilung beobachtet werden und somit erfordert weitere Verständnis wie Änderungen an Zellwanderung Wundverschluss auswirken können. Zum Beispiel wird zelluläre Migration in beiden frühen und späten Phase Entzündung mit Blut Koagulation und Thrombozyten-Aggregation auf die Wunde Seite3gesehen. Diese Ereignisse verhindern übermäßigen Blutverlust durch die Bildung einer vorübergehende Blockade um verwundete Flächen frei von Gewebe3zu füllen. Thrombozyten im Umlauf werden synthetisieren und sezernieren vasoaktive Mediatoren zusammen mit chemotaktische Faktoren, welche zusammen Signal für entzündliche Leukozyte Migration (weiße Blutkörperchen) des verletzten Gewebes für Reparatur4. Re Epithelisierung erfolgt innerhalb von Stunden von Gewebeverletzungen und beinhaltet Abdeckung der Wunde durch Aktivität und Migration von epithelialen Keratinozyten um weitere Verschmutzung zu verhindern oder Invasion von Fremdkörpern in die Wunde Seite2. Diese Beispiele erfassen nur wenige der vielen Zellwanderung, die Funktionen im Zusammenhang mit Wundheilung.
Der Scratch-Test worden beschrieben und zum besseren Verständnis Zellwanderung und seine vielen Rollen in5,6der Wundheilung verwendet. Dieser Assay gilt als simpel, bietet hohen Durchsatz und ermöglicht die Ermittler, repräsentative Zelle Migrationsdaten zu sammeln. Migration-Assays haben erfolgreich gezeigt, dass bestimmte Verbindungen können beschleunigen oder die Rate der zelluläre Migration6 verlangsamen. Darüber hinaus bieten diese Untersuchungsergebnisse translationale physiologische Informationen, die verwendet werden, um die Ziel-Behandlungen, Dosierung Konzentrationen und Gene von Interesse vor in Vivo Experimente zu formulieren. Der Test erfordert Grundzelle Kulturtechniken und Lieferungen, eine Zelllinie Wahl und imaging-Technologie, Bewegung oder Bewegung als Reaktion auf die Behandlungen zu erfassen.
Der Test kann leicht manipuliert oder zugeschnitten auf die Bedürfnisse des Prüfers. Allerdings gibt es vier grundlegende Fragen zu prüfen, vor dem experimentieren. Welche allgemeine oder spezifische Frage (n) ist/sind der Prüfleiter zu beantworten versuchen? Dies gilt auch für die meisten Hypothesen Forschung; Allerdings ist es wichtig zu diesem Test, weil es viele Parameter benötigt, um präzise und vollständig beantwortet die Frage (n) bestimmt wird. Was Zelllinie oder Zellinien (falls mehrere) sollten zur Darstellung der physiologischen Systems untersucht? Zum Beispiel in einer kutanen gewickelt, heilende Studie, dermalen Fibroblasten5,6,7, Stammzell-8oder epidermalen Keratinozyten9 könnte als Zellpopulationen gewertet, die normalerweise zu finden sind in Hülle und Fülle in Haut Gewebe10. Alternativ konnte die neutrophilen Granulozyten, Makrophagen und anderen Entzündungszellen in diesem System darzustellen Zellwanderung anderer Komponenten der Wundheilung innerhalb der Haut Gewebe10ausgewertet werden. Darüber hinaus hilft identifizieren die spezifischen Zellinie evaluiert um zu identifizieren, welche Reagenzien optimal zu nutzen, um metabolische Aktivität der Zellen zu fördern sind. Wie wird die Zellwanderung verfolgt/abgebildet sein? Es gibt eine Reihe von Techniken zur Zellwanderung innerhalb einer Platte oder einer Flasche zu beobachten. Zum Beispiel bietet färben oder Gewebekulturen tagging Zellen und Fluoreszenz oder confocal imaging verwenden, um Zellen zu verfolgen einen starken Kontrast, wodurch die Ermittler zu zellulären vs. nicht-Mobilfunk-Standorte und zelluläre Bewegung11 klar definieren . Eine weitere gängige Technik, beschrieben in dieser Studie ist die Verwendung der invertierten Lichtmikroskopie mit Phase Kontrast6,7. Diese Alternative zu Zelle Farbstoffe und Fluoreszenz ermöglicht dem Benutzer, Track Zellen Leben, ohne Zellen vor Bildgebung unheilbar zu beheben und ermöglicht auch für die Aufnahmen der gleichen einzelnen Wells mit verwundeten Monolagen Zellen über Zeitpunkte. Welches Ergebnis misst, wird für die Analyse verwendet werden? Die Verwendung der Bilder gesammelt während der Studie Daten erzeugt werden können, in denen Änderungen an zelluläre Migration verstanden werden können. In unserem Labor mikroskopische Bilder auf dem invertierten Lichtmikroskop, Bildanalyse-Software hochgeladen werden und die prozentuale Wundverschluss und summierte Fläche unter der Kurve (AUC) werden berechnet.
Wir beleuchten den gezielten Einsatz von diesem Assay, Änderungen zur Migration der dermalen Fibroblasten in Anwesenheit von bekannten Umwelt Verunreinigung, Arsen aufzuklären. Arsen ist ein natürlich vorkommendes Halbmetall gefunden innerhalb der Erdkruste. Verschiedenen Orten fanden mit erhöhten Konzentrationen von Arsen, die eine Gefahr für Personen darstellt, die in der Nähe von diesen Orten leben. Infolgedessen wurden Nahrung und Wasser Quellen gezeigt, Arsen Kontaminationsgrad gestiegen, das erhöht die Wahrscheinlichkeit für den einzelnen Arsen ausgesetzt werden. Ökologische Arsen Exposition hat nachweislich langfristigen gesundheitlichen Folgen in menschlichen Populationen oberhalb oder auch unterhalb der aktuellen United States Environmental Protection Agency (USEPA) Max Verunreinigung Ebene (MCL) 10 ppb (10 µg/L)12, 13. Obwohl das USEPA hat diese MCL und hielt es trinkbar Grenzen, Arsenkonzentrationen, die dieses Limit überschreiten sind keine Seltenheit in Wasserquellen weltweit. Im Südwesten der Vereinigten Staaten, wurden zahlreiche Grundwasser Brunnenwasser und Quellen dokumentiert, um Bezug auf Niveaus von Arsen14enthalten. So enthält z. B. im Verde Valley, AZ, Montezuma gut 210 µg/L Arsen15. Grundwasser rund um den Fluss Verde, AZ enthält 16 µg/L Arsen durchschnittlich, mit Spitzenwerten bis 1,3 mg/L15,16. Vor allem überschreiten Arsenkonzentrationen in vielen Brunnen in der Verde River Wasser Schuppen 50 µg/L15,16. Mit diesem wissen, umweltrelevante Arsen-Konzentrationen wurden ausgewählt, dieses Bereichs von unten die MCL bei 0,1 µM (7,5 ppb), um über die MCL bei 10 µM (750 ppb) in der aktuellen Studie14,15,16 , 17 , 18 , 19 , 20 .
Aus diesen Experimenten gesammelten Informationen dienen als ein Frühindikator für mögliche Änderungen an zelluläre Migration in einem in Vivo Wunde mit Arsen verseucht. Danach, Signalisierung, dass Moleküle ausgewählt werden können abhängig von ihrer Rolle in der Wundheilung und zelluläre Migration zu erleichtern, und künftige quantitative Polymerase Kettenreaktion (qPCR) basierte gen Ausdruck Experimente können nach Abschluss des aktuellen eingerichtet werden Studien. Wenn Migration Rate in diesem Assay in Anwesenheit von Arsen zu ändern, spezifisches gen Ziele zelluläre Migration beteiligt möglicherweise das Ziel für die schädlichen Auswirkungen von Arsen, und so können der Mechanismus der Störung sein.