כאן, אנו מתארים את הפיתוח והיישום של בדיקת התכווצות ג'ל להערכת תפקוד התכווצות בתאים מזנכימליים שעברו מעבר אפיתל-מזנכימלי.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
כאן, אנו מתארים את הפיתוח והיישום של בדיקת התכווצות ג'ל להערכת תפקוד התכווצות בתאים מזנכימליים שעברו מעבר אפיתל-מזנכימלי.
פיברוזיס מעורב לעתים קרובות בפתוגנזה של מחלות מתקדמות כרוניות שונות כגון מחלת ריאות אינטרסטיציאלית. סימן ההיכר הפתולוגי הוא היווצרות מוקדים פיברובלסטיים, הקשורים לחומרת המחלה. תאים מזנכימליים המורכבים מהמוקדים הפיברובלסטיים מוצעים להיגזר ממספר מקורות תאים, כולל פיברובלסטים תוך-ריאתיים ששוכנים במקור ופיברוציטים במחזור ממח העצם. לאחרונה, תאים מזנכימליים שעברו מעבר אפיתל-מזנכימלי (EMT) אמורים גם הם לתרום לפתוגנזה של פיברוזיס. בנוסף, ניתן לגרום ל-EMT על ידי שינוי גורם הגדילה β, וניתן לשפר את ה-EMT על ידי ציטוקינים פרו-דלקתיים כמו גורם נמק גידול α. בדיקת התכווצות הג'ל היא מודל אידיאלי במבחנה להערכת התכווצות, שהיא אחת הפונקציות האופייניות לפיברובלסטים ותורמת לתיקון פצעים ופיברוזיס. כאן מודגמת התפתחות של בדיקת התכווצות ג'ל להערכת יכולת ההתכווצות של תאים מזנכימליים שעברו EMT.
פיברוזיס מעורב בפתוגנזה של מחלות פרוגרסיבי שונות כרוניות, כגון מחלת ריאות אינטרסטיציאלית, סיסטיק לב, שחמת כבד, אי ספיקת כליות סופנית, טרשת מערכתית, ומחלות אוטואימוניות מחלה 1. בין מחלות ריאה אינטרסטיציאלית פיברוזיס ריאתי אידיופתי (IPF) הוא מחלה מתקדמת כרונית ומראה פרוגנוזה גרועה. סימן היכר הפתולוגי של IPF הוא הפיתוח של מוקדי fibroblastic המורכבים פיברובלסטים מופעל myofibroblasts המשויכים הפרוגנוזה. מקורותיה של פיברובלסטים ריאתי כאלו מוצעות לנבוע מכמה תאים mesenchymal, כולל fibroblasts ריאות תושב במקור ומדחסים fibrocytes ממח העצם. לאחרונה, מעבר mesenchymal-אפיתל (EMT) הוצע להיות מזוהה עם ההיווצרות של תאי mesenchymal 2, ולתרום בפתוגנזה של פרעות fibrotic.
הוא חשב כי EMT משחק תפקידים חשובים בתהליך של התפתחות עוברת, ריפוי פצעים, והתקדמות של סרטן, כולל חדירת גידול וגרור 3. בעקבות התהליך של EMT, תאי אפיתל להשיג את היכולת של תאי mesenchymal ידי אובדן של סמנים אפיתל, כגון E-cadherin, ועל ידי ביטוי של סמני mesenchymal, כגון vimentin, יקטין שריר α-חלקה (SMA) 4,5. מחקרים קודמים הראו הראיות כי תהליך EMT כבר קשור להתפתחות של סיסטיק רקמות הכליה 6 וריאות 7. בנוסף, דלקת כרונית מקדמת fibrotic מחלת 8; יתר על כן, ציטוקינים דלקתיים כגון חבר superfamily גורם גידול נמק 14 (TNFSF14; LIGHT), tumor necrosis factor (TNF) -α, ו- interleukin-1β, הוכחו לשפר EMT 9-12.
assay התכווצות ג'ל קולגן, assay התכווצות תא מבוסס קולגן, אשר פיברובלסטים מוטבעים מהסוג Iקולגן ג'ל תלת ממדית, הוא אידיאל במודל חוץ גופית לצורך הערכה של התכווצות. התכווצות היא אחת הפונקציה האופיינית של פיברובלסטים ותורמת תיקון פצע נורמלי סיסטיק 13. ב assay זה, הוא חשב כי את הקובץ המצורף של פיברובלסטים Type I קולגן באמצעות מנגנוני integrin תלוי אמור לייצר מתח מכאני בתנאים מסוימים, וכתוצאה מכך להוביל להתכווצות רקמות.
כאן, בפיתוח של assay התכווצות ג'ל מדווח להיות מותאם על מנת להעריך את רכישת פונקצית התכווצות בתאים שעברו EMT. דו"ח זה מדגים כי assay שונה זו מתאימה להערכת contractility בתאי mesenchymal שעברו EMT.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תכשירי 1. והתרבות של תאי אפיתל הריאות
נוהל EMT 2.
3. אישור של נוהל EMT ידי PCR ו המערבי סופג
4. Assay התכווצות ג'ל EMT הערכה
מדידת 5. ג'ל גודל
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
במהלך EMT, תאי אפיתל לאבד סמנים אפיתל, כמו E-cadherin, ולהשיג ביטוי של סמנים mesenchymal, כגון vimentin ו α-שריר חלק אקטין 4,5. דגירה של תאי אפיתל ריאה האנושית A549 עם-β1 TGF ו- TNF-α גורמת EMT. הופעתו של תאי A549 נורמלים הם אבן חלוק כמו צורה וצורה משולשת היא מאפיין של תאי אפיתל (איור 3 א), אלא לאחר מגורה עם TGF-β1 ו- TNF-α, את המראה השתנה לצורתו ציר הארוכה דומה mesenchymal תאים (איור 3).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הפרוטוקול שפותח במחקר זה כולל שני שלבים. השלב הראשון מתבצע על מנת לגרום EMT, ואילו השלב השני הוא assay התכווצות ג'ל. מאז חשוב לאשר תאים עברו EMT, שלב 2 מספק השלמה מצוינת שינויי ביטוי מורפולוגיים גן. מחקרים קודמים הראו כי EMT של תאי A549 הושר על ידי TGF-β1 רק 24; עם זאת, כפי שכבר דווח בעבר 10, טיפול-α TNF משפרים EMT ורכישת סמני תא mesenchymal. הוא חשב כי מנגנוני EMT TGF-β בתיווך הוא הסמאד תלוי 25. TNFα משפר EMT-induced TGF-β1 שמוביל שיפור של התכ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
יש המחברים אין ניגודי אינטרסים לחשוף.
אנו מודים לד"ר טדאשי קויאמה על העזרה הטכנית. עבודה זו נתמכה בחלקה על ידי JSPS KAKENHI Grant Numbers 23249045, 15K09211, 15K19172; מענק לקבוצת המחקר לאי ספיקת נשימה ממשרד הבריאות, העבודה והרווחה, יפן; מענק למחקר על מחלות אלרגיות ואימונולוגיה, יפן.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| DMEM | sigma aldrich | 11965-092 | עבור A549 בינוני |
| FBS | GIBCO | 10437 | |
| גורם גדילה טרנספורמטיבי-ובטא; 1, אנושי, כימיקלים רקומביננטיים | של מעבדת וואקו | 209-16544 | |
| TNF-ואלפא אנושיים רקומביננטיים; | מו"פ D systems | 210-TA/CF | |
| E-Cadherin (24E10) | טכנולוגיית איתות תאי | 3195 | 1:3,000 דילול |
| וימנטין (D21H3) | טכנולוגיית איתות תאי | 5741 | 1:3,000 דילול |
| אנטי-&אלפא;-נוגדן טובולין | סיגמא אולדריץ' | T9026 | 1:10,000 דילול |
| חד-שבטי אנטי-אקטין, &אלפא;-נוגדן שריר חלק& נ.ב.פ; | סיגמא אולדריץ | ' A5228 | 1:10,000 דילול |
| נוגדן נגד N-cadherin | BD Transduction Laboratories | #610920 | 1:1,000 דילול |
| IgG נגד עכברים, כבשים שלמות מקושרות HRP (נוגדן משני) | GE Healthcare | NA931-100UL | 1:20,000 דילול |
| Anti-Rabbit IgG, HRP מקושר לחמור בטן שלם (נוגדן משני) | GE Healthcare | NA934-100UL | 1:20,000 |
| ריאגנט חסימת | GE Healthcare | RPN418 | 2% ב-TBS-T |
| 6 צלחת תרבית תאים מולטי-באר שקופה עם תחתית שטוחה TC, עם מכסה | קורנינג | #353046 | |
| צלחת תרבית תאים 100 מ"מ | TPP | #93100 | |
| DMEM, טכנולוגיות חיי אבקה | 12100-046 | ל-4 פעמים; DMEM | |
| סוג 1 קולגן ג'ל | ניטה ג'לטין | Cellmatrix סוג I-A | |
| 24 באר צלחת תרבית תאים | AGC TECHNO GLASS | 1820-024 | |
| מערכת תיעוד ג'ל | ATTO | AE-6911FXN | Gel imager |
| תוכנת ניתוח ג'ל | ATTO | Densitograph, ver. 3.00 | תוכנת ניתוח המצורפת ל-AE-6911FXN |
| Trypsin-EDTA (0.05%), Penol Red | Life Technologies | 25300054-24 | |
| Well Plates, לא מטופל | IWAKI | 1820-024 | |
| Trypan Blue Solution, 0.4% | Life Technologies | 15250-061 | |
| ערכת מיצוי RNA | Qiagen | 74106 | |
| טכנולוגיות חיים | טרנסקריפטאז הפוך | 18080044 | |
| מערכת PCR בזמן אמת | Stratagene | Mx-3000P | |
| SYBR ערכת PCR ירוקה | Qiagen | 204145 | |
| מעכב פרוטאז קוקטייל (100x) | טכנולוגיות חיים | 78429 | |
| ממברנת | PVDFערכת | 2392390 | |
| ביו-ראד | 5000006JA | ||
| ג'ל פוליאקרילאמיד | ATTO | 2331810 | |
| מגיב זיהוי כתמים מערבי | GE Healthcare | RPN2232 | |
| מצלמת CCD קרה | ATTO | Ez-Capture מעכב | |
| סיגמה אולדריך | T9003-100MG | ||
| פוליאוקסיאתילן (20) סורביטן מונולאורט | Wako מעבדה כימיקלים | 163-11512 | |
| פוליאוקסיאתילן (9) אוקטיניל אתר | Wako כימיקלים מעבדתיים | 141-08321 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.