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Artículo de método

Establecimiento de un pH extracelular ácido sistema de cultivo

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DOI:

10.3791/56660

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19 de noviembre de 2017

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En este artículo

Resumen

El microambiente tumoral ácida juega un papel crítico en la progresión tumoral. Para evaluar los efectos del pH extracelular ácido en las células de cáncer in vitro, hemos establecido sistemas de cultivo ácidos simples.

Resumen

Condiciones del microambiente tumoral, tales como hipoxia o nutrientes hambre, juegan un papel crítico en la progresión del cáncer y la malignidad. Sin embargo, el papel del pH extracelular ácido en la agresividad del tumor y su mecanismo subyacente no ha sido extensivamente estudiado en comparación con las condiciones de hambre hipóxico o nutrientes. Además, un método de cultivo bien definidas para imitar el microambiente tumoral extracelular ácido no se ha completamente divulgado.

Aquí presentamos un método de cultivo simple en vitro para mantener el pH extracelular ácido utilizando reducción bicarbonato y lactato aumento o concentración de HCl en el medio de cultivo. El pH del medio fue sostenido durante al menos 24 h y poco a poco disminuyó en 72 h después de cultivo de células de cáncer de páncreas 1 PANC y AsPC-1. Tres condiciones de distintos medios ácidos en este estudio muy upregulated genes pH-sensibles tales como MSMO1, INSIG1y IDI1 compararon con hipoxia o hambre de nutrientes. La regulación al alza de estos genes puede utilizarse como marcador de pH ácido. Estas técnicas sencillas son beneficiosas para dilucidar los mecanismos subyacentes de la malignidad del tumor en el microambiente tumoral ácidos. Por lo tanto, nuestro sistema de cultura extracelular pH ácido permite descubrimiento de respuestas celulares de pH ácido en las células cancerosas, pero también en células primarias, como las células tubulares renales, en relación con los otros ácidos trastornos incluyendo, cetoacidosis diabética, acidosis láctica, la acidosis tubular renal y acidosis respiratoria.

Introducción

El microambiente tumoral juega un papel crítico en la progresión del tumor y cáncer de la célula metabolismo1,2,3. Las células cancerosas a menudo se exponen a condiciones como hipoxia, la privación de nutrientes y pH extracelular ácido (pHe). Sin embargo, el papel de pHe en la progresión tumoral no ha aclarado tan extensivamente como en hambre hipoxia o nutrientes. El pHe en el tejido del tumor puede ser ácida, llegando a aproximadamente pH 6.84,5. El pH ácido se presenta de aeróbica y anaeróbica glicolítica excreció....

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Protocolo

1. preparación de medio de cultivo ácidos

  1. Preparación de control (pH 7.4) y de medio de cultivo de pH bajo (pH 6.8)
    1. Disolver 4,75 g de polvo DMEM sin L-glutamina en 500 mL de agua.
    2. Preparar 0,33 M NaHCO3 solución en una botella de presión-apretado.
      PRECAUCIÓN: Es importante utilizar una botella de presión apretado ya que NaHCO3 emite CO2 gas cuando se calienta y se descompone térmicamente.
    3. Autoclave el medio y la solución. Permitir estos búferes enfriar a 25 ° C.
    4. Añadir 5 mL de 200 mM L-glutamina, 5 mL de penicilina-estreptomicina y 50 mL de suero fetal bovino a ....

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Resultados

Para determinar la concentración adecuada de bicarbonato, preparamos DMEM en el rango de 0 - 8 mM NaHCO3 (concentración final en el medio de cultivo) y tuvo éxito en la preparación de medios de cultivo con pH entre 6.4-7.4 (figura 1). Preparamos DMEM con 8 mM NaHCO3 (pH 7.4) como medio de control y 2 mM NaHCO3 (pH 6.8) como un medio con pH ácido, según un informe anterior indicando que el pH extracelular llegue a pH 6.8 para t.......

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Discusión

Aquí, describimos un sistema de cultivo simple pH ácido y su proceso de evaluación. La combinación de tres métodos de acidificación del medio, es decir, concentración de bicarbonato menor, adición de lactato y adición de HCl, nos permitió investigar el mecanismo de respuesta de pH fondo y comparar la respuesta celular a otro tumor microambiental condiciones como hipoxia o alimento del hambre.

La clave de este método es determinar las concentraciones apropiadas de ácido clorhídrico, bi.......

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Divulgaciones

El autor Ayano Kondo es un empleado de Kyowa Hakko Kirin Co., Ltd.

Agradecimientos

Agradecemos a los miembros de la división de Ciencias de genoma y laboratorio para Biología de sistemas y medicina, RCAST, la Universidad de Tokio. Agradecemos especialmente al Dr. H. Aburatani, Dr. T. Kodama, (LSBM, RCAST, la Universidad de Tokio), Dr. K. Tomizuka, Dr. T. Yoshida y Dr. A.
Kunisato (Kyowa Hakko Kirin Co., Ltd.) para discusiones útiles y apoyo. Este trabajo fue financiado en parte por subvenciones para joven científico (A) (26710005, T.O.), subvenciones para la investigación científica en áreas innovadoras (26116711 y 16 H 01567, T.O.) y subvenciones para difíciles
Investigación exploratoria (16K 14605, T.O.) desde el Ministerio de educación, cul....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
reactivos
Medio de águila modificado de Dulbecco" Nissui" 2Nissui05919
Suero fetal bovinoThermo Fisher10438
NaHCO3Wako191-01305
Solución de L-glutaminaThermo Fisher25030-081
Solución mixta de penicilina-estreptomicina (estabilizada)Nacalai09367-34
0,5 g / l-tripsina / 0,53 mmol / l-EDTA solución, con rojo de fenolNacalai32778-05
Solución de tinción de azul de tripano al 0,5%Nacalai29853-34
Solución de ácido lácticoSigma-Aldrich252476
Solución de ácido clorhídricoSigma-AldrichH9892
RNeasy Plus Mini KitQIAGEN74134
SuperScript IV Sistema de síntesis de primera cadenaThermo Fisher18091
Mezcla maestra de PCR verde SYBR de potencia Biosistemas Aplicados4368702 
NameCompanyNúmero de catálogoComentarios
Líneas celulares
PANC-1ATCCCRL-1469
AsPC-1ATCCCRL-1682
KMS-6Banco de células JCRB
TIGJCRB Banco
MRC9ATCCCCL-212
HUVECATCCCRL-1730
NombreCompanyNúmero de catálogoComentarios
Equipo
NanoDrop One Espectrofotómetro UV-Vis de microvolumen con Wi-FiThermo FisherND-ONE-W
QuantStudio 5Thermo FisherCRL-1682
JCRB0432de Células Sistema de PCR en tiempo real

Referencias

  1. Cairns, R. A., Harris, I. S., Mak, T. W. Regulation of cancer cell metabolism. Nature reviews. Cancer. 11 (2), 85-95 (2011).
  2. Chang, C. H., et al. Metabolic Competition in the Tumor Microenvironment Is a Driver of Cancer Progression. Cell. 162 (6), 1229-12....

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Reimpresiones y permisos

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