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Article de méthode

Imagerie et analyse automatisées pour la quantification des macropinosomes marqués par fluorescence

3K vues

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DOI :

10.3791/62828

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24 août 2021

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Dans cet article

Résumé

Les essais automatisés utilisant des microplaques multi-puits sont des approches avantageuses pour identifier les régulateurs de voie en permettant l’évaluation d’une multitude de conditions dans une seule expérience. Ici, nous avons adapté le protocole bien établi d’imagerie et de quantification des macropoinosomes à un format de microplaques à 96 puits et fournissons un aperçu complet de l’automatisation à l’aide d’un lecteur de plaques multimode.

Résumé

La macropinocytose est une voie d’absorption de la phase liquidienne non spécifique qui permet aux cellules d’internaliser de grandes cargaisons extracellulaires, telles que des protéines, des agents pathogènes et des débris cellulaires, par endocytose en vrac. Cette voie joue un rôle essentiel dans une variété de processus cellulaires, y compris la régulation des réponses immunitaires et le métabolisme des cellules cancéreuses. Compte tenu de cette importance dans la fonction biologique, l’examen des conditions de culture cellulaire peut fournir des informations précieuses en identifiant les régulateurs de cette voie et en optimisant les conditions à utiliser dans la découverte de nouvelles approches thérapeutiques. L’étude décrit une technique d’imagerie et d’analyse automatisée utilisant un équipement de laboratoire standard et un lecteur de plaques multimode d’imagerie cellulaire pour la quantification rapide de l’indice macropinocytaire dans les cellules adhérentes. La méthode automatisée est basée sur l’absorption de dextran fluorescent de haut poids moléculaire et peut être appliquée à des microplaques de 96 puits pour faciliter l’évaluation de plusieurs conditions dans une expérience ou des échantillons fixes montés sur des couvercles en verre. Cette approche vise à maximiser la reproductibilité et à réduire la variation expérimentale tout en étant à la fois rapide et rentable.

Introduction

La voie endocytaire non spécifique de la macropinocytose permet aux cellules d’internaliser une variété de composants extracellulaires, y compris les nutriments, les protéines, les antigènes et les agents pathogènes, grâce à l’absorption en vrac du liquide extracellulaire et de ses constituants1. Bien qu’importante pour la biologie de nombreux types de cellules, la voie de la macropinocytose est décrite comme jouant un rôle essentiel dans la biologie tumorale, où, grâce à l’absorption macropinocytaire, les cellules tumorales sont capables de survivre et de proliférer en présence d’un microenvironnement appauvri en nutriments2,....

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Protocole

1. Préparation des matériaux

  1. Dissoudre 70 kDa de dextran marqué avec du FITC ou de la tétraméthylrhodamine (TMR) dans du PBS pour obtenir une solution à 20 mg/mL. Conserver les aliquotes à -20 °C.
  2. Dissoudre le DAPI dans le ddH2O pour obtenir une solution à 1 mg/mL. Conserver les aliquotes à -20 °C.
    ATTENTION : Le DAPI est un cancérogène potentiel et doit être manipulé avec précaution.
  3. Le jour de la fixation, préparez du formaldéhyde frais de qualité ACS à 3,7% dans du PBS.
    ATTENTION : Le formaldéhyde est un fixateur, cancérogène connu et toxique s’il est inhalé. Faites la solution dans une hotte chimique pour éviter l’inh....

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Résultats

Lorsque les étapes et l’ajustement du protocole décrit ci-dessus sont suivis en conséquence, les résultats expérimentaux finaux devraient fournir des informations sur la question de savoir si les conditions de culture cellulaire étudiées ou les inhibiteurs induisent ou réduisent la macropinocytose dans la lignée cellulaire d’intérêt. Pour renforcer la validité de ces résultats, l’inclusion de conditions de contrôle permettra d’examiner les résultats pour déterminer si l’expérience a été menée à bien. Les témoins de l’ind.......

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Discussion

La qualité des expériences et de l’acquisition des données dépend fortement de la qualité des réactifs, de l’optimisation des réglages et de la propreté des couvercles et des microplaques. Les résultats finaux devraient donner une variation minimale entre les répétitions; cependant, des variations biologiques se produisent naturellement ou peuvent être causées par un certain nombre de facteurs. La densité cellulaire peut amener les cellules à répondre plus ou moins aux inducteurs ou inhibiteurs de la macropinocytose. Il .......

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Déclarations de divulgation

C.C. est l’inventeur d’un brevet délivré intitulé « Cancer diagnostics, therapeutics, and drug discovery associated with macropinocytosis », brevet no 9 983 194.

Remerciements

Ce travail a été soutenu par des subventions NIH / NCI (R01CA207189, R21CA243701) à C.C. KMO.G. est récipiendaire d’une bourse postdoctorale TRDRP (T30FT0952). Le BioTek Cytation 5 fait partie du Sanford Burnham Prebys Cell Imaging Core, qui reçoit un soutien financier du NCI Cancer Center Support Grant (P30 CA030199). Les figures 1 à 3 ont été créées à l’aide de BioRender.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
0,25 % de trypsineCorning25053CI0,1 % d’EDTA dans HBSS sans bicarbonate de calcium, de magnésium et de sodium
1,5 mL Tube de microcentrifugationFisherbrand05-408-129
10 cm Plat de culture tissulaireGreiner Bio-One664160CELLSTAR
15 mL Tube à centrifugerFisherbrand07-200-886
2 L BécherFisherbrand02-591-33
Plaque de culture tissulaire 24 puitsGreiner Bio-One662160CELLSTAR
25 mL Réservoir de réactifsGenesee Scientific Corporation28-121
500 mL BécherFisherbrand02-591-30
Boîte de culture tissulaire de 6 cmGreiner Bio-One628160CELLSTAR
Adaptateur d’aspiration 8 canauxIntegra Biosciences155503
Adaptateur d’aspiration à 8 canaux pour embouts standardIntegra Biosciences159024
95 % d’éthanolDecon Laboratories Inc4355226
Nettoyant pour vitres sans ammoniaqueSparkleFUN20500CT
Black Microplaque de criblage à haut contenu 96 puitsPerkinElmer6055300CellCarrier-96 Ultra
Applicateur à embout en cotonFisherbrand23-400-101
LamellesFisherbrand12-545-8012 mm de diamètre
Cytation 5 Cell Imaging Lecteur multimodeBiotekCYT5FW
DAPIMillipore Sigma5.08741
Dextran 70 kDa - FITCLife TechnologiesD1822Fixable
à la lysineDextran 70 kDa - TMRLife TechnologiesD1819
DMSOMillipore SigmaD1435
DPBSCorning21031CVsans pince à calcium et magnésium
Outils scientifiques fins11251-20Dumont #5
Formaldéhyde, 37 %Ricca ChemicalRSOF0010-250AACS Réactif
GlycérolFisher BioReagentsBP229-1
Durcissement des milieux de montage par fluorescenceAgilent TechS302380-2DAKO
Hoechst 33342Millipore SigmaB2261
Acide chlorhydrique (HCl)Fisher ChemicalA144-212Certifié ACS Plus, 36,5 %&ndash ; 38.0 %
Lingettes non pelucheusesKimberly-Clark34155Kimwipes
Lames Miscroscope Fisherbrand12-544-1Pipette multicanaux en verre uni de qualité supérieure
GilsonFA100138 canaux, 0.5&ndash ; 10 et micro ; L
Pipette multicanauxGilsonFA10012  ;12 canaux, 20 pouces 200 et micro ; L
Pipette multicanauxGilsonFA100118 canaux, 20&ndash ; 200 et micro ; L
Parafilm MPechineyPM996
Pellicule plastiqueKirkland Signature208733Stretch-Tite
Isolateurs en siliconeGrace Bio Labs Inc66410713 mm de diamètre X 0,8 mm de profondeur ID, 25 mm X 25 mm
Adaptateur de glissièreBiotek1220548
Flacon toiletteFisherbrandFB0340922C

Références

  1. Lin, X. P., Mintern, J. D., Gleeson, P. A. Macropinocytosis in different cell types: similarities and differences. Membranes. 10 (8), 21(2020).
  2. Recouvreux, M. V., Commisso, C. Macropinocytosis: a metabolic adaptation to nutrient stress in cancer. Frontier....

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Réimpressions et autorisations

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