מחקר זה מתאר פרוטוקול לבחינת ההשפעות של שינוי pH על ביטוי אונקוגן באמצעות ניתוח RNA-seq של קו תאי צינור הלבלב.
מאמר שיטה
מחקר זה מתאר פרוטוקול לבחינת ההשפעות של שינוי pH על ביטוי אונקוגן באמצעות ניתוח RNA-seq של קו תאי צינור הלבלב.
הגורם הרביעי המוביל למוות הקשור לסרטן, אדנוקרצינומה של צינור הלבלב (PDAC), הוא בעל שיעור הישרדות של 12% לחמש שנים. למחלה זו יש פרוגנוזה גרועה והיא מאופיינת במיקרו-סביבה סטרומלית נוקשה, המהווה אתגר מוחשי בטיפול בה. לחולי דלקת לבלב כרונית יש סיכון גבוה פי 10 לפתח PDAC; בחולים אלה, ה-pH הצינורי יורד מ-pH 8.0 ל-pH 6.0 עקב אי ספיקת ביקרבונט והסביבה הדלקתית. מטרתנו הייתה להבין את תפקידה של הסביבה החומצית שנצפתה בדלקת לבלב כרונית על ביטוי אונקוגן בקו תאי צינור הלבלב.
לכן, 80% תאי אפיתל צינור לבלב אנושי הודגרו ב-pH 6.0 עד pH 7.2 למשך 6 שעות. סך ה-RNA מהתאים עובד כדי להעשיר את סך ה-mRNA בדגימות. ביטוי הגנים הוערך באמצעות ריצוף הדור הבא (NGS) של שכפולים ביולוגיים. ניתוח RNA-seq בוצע בעזרת כלי מקוון, וזוהו הגנים המתבטאים באופן דיפרנציאלי (FCs < ± 2.0); היו 90, 148 ו-109 גנים מווסתים ו-20, 14 ו-23 גנים מווסתים ב-pH 6.0, 6.5 ו-7.0, בהתאמה. ארבעה אונקוגנים היו מווסתים ב-pH 6.0, שבעה היו מווסתים ב-pH 6.5 ושבעה היו מווסתים ב-pH 7.0. הגנים הנפוצים שהיו מווסתים ב-pH 6.0, pH 6.5 ו-pH 7.0 היו חלבון-טירוזין קינאז ספציפי לתאי לימפוציטים (LCK) [pH 6.0, FC: 2.93; pH 6.5, FC: 2.93; pH 7.0, FC: 3.32], פרוטו-אונקוגן FGR, טירוזין קינאז ממשפחת Src (FGR) [pH 6.0, FC: 4.17; pH 6.5, FC: 5.25; pH 7.0, FC: 5.09], ו-ArfGAP עם תחום SH3, אנקירין חוזר, ותחום PH 3 (ASAP3) [pH 6.0, FC: 2.37; pH 6.5, FC: 3.84; pH 7.0, FC: 2.51]. הסביבה החומצית מעוררת הפעלה של פרוטו-אונקוגנים, מה שעלול לעורר התחלת גידול בדלקת לבלב כרונית.
אדנוקרצינומה של צינור הלבלב (PDAC) היא אחד מסוגי הסרטן הראשוניים ומדורגת במקום הרביעי מבין סוגי הסרטן מבחינת מספר מקרי המוות הקשורים1. שיעור תמותה גבוה יותר ניכר בקרב חולי PDAC, ועל פי מחקרים אחרונים, שיעור ההישרדות לחמש שנים הוא 12% בלבד. חולים עם דלקת לבלב כרונית מתועדת, מחלה הגורמת לדלקת בלבלב2, הם בעלי סיכוי גבוה יותר (בערך פי 15-16) לפתח PDAC3. ישנם סוגים שונים של שיתוק מוחין עם אטיולוגיות שונות, כגון CP 4 הקשור לאלכוהול, תורשתי ואידיופט. ידוע כי התנאים הקיימים במהלך CP מובילים להיווצרות אבנים מסויידות, התפתחות תאים סרטניים ואפילו סוכרת. השכיחות של PDAC גבוהה בחולים עם דלקת לבלב כרונית תורשתית5.
מצבים פיזיולוגיים מסוימים בלבלב של חולי CP עשויים להועיל להתחלת מחלות אחרות; אלה כוללים את הסביבה הדלקתית, אנזימי עיכול פעילים וה-pH החומצי של מיץ הלבלב6. מגוון רחב של מחקרים מתבצעים בתחום הדלקת, שכן דלקת יוצרת כאוס בתפקוד התקין של האיבר 7,8,9. עם זאת, חוסר איזון בוויסות ה-pH הוא תופעה נוספת שעלולה לעורר את התחלת הצמיחה הבלתי מבוקרת של תאים10. מיץ הלבלב של אנשים בריאים הוא אלקליין, המסייע לנטרל את הכימה החומצית המיוצרת על ידי הקיבה. לעומת זאת, מיץ הלבלב נשאר חומצי בחולי CP בגלל הפרשת ביקרבונט לא מספקת. רמות נמוכות של ביקרבונט אינן יכולות לנטרל לחלוטין את המיץ, מה שגורם לסביבה מעט חומצית בתוך צינור11.
מחקרים קודמים מצביעים על כך שתאי סרטן מסתגלים ומשגשגים בסביבות חומציות12. במקרים כאלה, מצבים הקיימים בתהליך של דלקת לבלב כרונית מרמזים על סביבה נוחה להתפשטות וגרורות של תאים אלה13. לפיכך, המחקר שלנו נועד להעריך את השינויים המורפולוגיים בתאי צינור הלבלב האנושיים ולהעריך ביטוי אונקוגן בתנאים מעט חומציים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. החייאת קו התאים
2. שינוי ה-pH של מדיום התרבות
3. בידוד RNA
הערה: יש להשתמש בכפפות סטריליות לבידוד RNA מהתאים ויש לטהר את המשטח באמצעות 100% אתנול.
4. RNA-seq/טרנסקריפטום
5. ביואינפורמטיקה
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
שינויים מורפולוגיים
הדגירה של תאי צינור הלבלב האנושיים בתווך חומצי שינתה את המורפולוגיה של התאים. דפוס תאים צפוף ודחוס הביא לתאים מפוזרים בתנאים חומציים, ומוות תאים הופך בולט עם הזמן. בהשוואה לתאים רגילים המכילים מדיום, תאי צינור התכווצו וקטנו בגודלם. שינוי דרסטי בשיעור התמותה נצפה לאחר 6 שעות של דגירה. אחרי 24 שעות, מספר התאים ירד, והתאים נראו במצב סטרס (איור 1, איור 2 ואיור 3). לפיכך, תקופת הדגירה הוארכה ל-6 שע...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
שיטה זו פותחה כדי לקבוע את ההשפעות של תנאים חומציים על תאי אפיתל צינור הלבלב האנושיים שאינם סרטניים בחזרות ביולוגיות. שינוי ב-pH של המדיום גרם לתאים להיות במצב לחץ, ונצפה שינוי במורפולוגיה. התאים תורבבו ב-pH 6.0, 6.5 או 7.0 במשך 24 שעות וניטרו כל שעה כדי לייעל את תקופת הדגירה לניסויים נוספים. ראינו שינוי במורפולוגיה לאחר 4 שעות של דגירה, ושיעור תמותת התאים עלה לאחר 6 שעות של דגירה ב-pH חומצי. לכן, דגרנו את התאים במשך 6 שעות לפני שהמשכנו בניתוח ביטוי הגנים.
גני...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין ניגודי אינטרסים להצהיר עליהם.
רנוקה גודשלוואר אסירת תודה ל-DBT על שסיפק לה את המלגה. רנוקה גודשלוואר מודה על העזרה שקיבלה מהמחלקה לביוכימיה, אוניברסיטת אוסמניה (היידראבאד) ולד"ר V. V. Ravikanth על הדרכתו בעת ניתוח נתוני ה-NGS. ד"ר מ. ססיקלה מכיר בסיוע הכספי שהתקבל מ-ICMR, משרד הבריאות, ממשלת הודו (מענק מס' 94/2020/5582/Proteomics-Adhoc/BMS).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| צינורות צנטריפוגה מדורגים 15 מ"ל (פלקון) | טרסונס | 500031 | משמש להכנת דגימות |
| צינורות צנטריפוגה מדורגים 50 מ"ל (פלקון) | טרסונים | 500041 | משמש להכנת דגימה |
| מכשיר Agilent 2100 Bioanalyzer | Agilent | Agilent G2938A | Instrment להערכת איכות RNA |
| תמיסה אנטיביוטית אנטי-פטריית 100x נוזלית | Himedia | A002-100 מ"ל | משמשת למניעת זיהום |
| מגרד תאים עם להב מסתובב | Himedia | TCP223 | גירוד ואיסוף התאים |
| CO2 incubator | ניו ברונסוויק | גלקסי 170 S | משמש לדגירת התרבות |
| מדיום הנשר המותאם (DMEM) של Dulbecco, גלוקוז גבוה | Himedia | AL007S-500 מ"ל | מדיום המשמש לתרבית התאים |
| תמיסת מלח פוספט חוצץ של Dulbecco 1x | Himedia | TL1006-500mL | שטיפת תאים |
| גלקסי | (https://usegalaxy.org) | כלי מקוון לעיבוד נתוני NSG | |
| HI FBS (מקור: אוסטרליה) | Gibco | 10100-147 | משמש לגידול תאים |
| קו תאי אפיתל צינור הלבלב האנושי (HPDEC / H6C7) | Addex Bio | T0018001 | קו תאים צינור הלבלב |
| ערכת RNA-Seq כוללת ערכת v2 | הכנת דגימת RNA | 4475936 תרמו פישר זרימת | |
| אוויר | |||
| Na2HPO4 Diabasic | Sigma Aldrich | S3264-250G | נתרן פוספט הכנת חוצץ |
| NaH2PO4 Monobasic | Sigma Aldrich | S3139-250G | הכנת בופר נתרן פוספט |
| NovaSeq 6000 | Illumina | 3376672 | סיקוונסר |
| משטח דלתא Nunclon (צלחת 6 בארות) | Thermo Scientific | 140675 | תרבית התאים |
| צנטריפוגה ספסלית בקירור | Thermo Scientific | Sorvall ST 8R | משמש לצנטריפוגה |
| RiboMinus Eukaryote System v2 | Thermo Fisher Scientific | A15026 | rRNA Depletion Kit |
| ערכת Rneasy Mini | Qiagen | 74104 | לבידוד סה"כ RNA מהתאים |
| המחזור התרמי | Eppendorf | E950040025 | תגובת PCR |
| אמבט מים | Equitron | #8406M | הפשרת דגימה |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה