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Articolo metodologico

Test di screening per Stress Ossidativo in una linea felina cella astrociti, G355-5

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DOI:

10.3791/2841

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13 luglio 2011

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In questo articolo

Sommario

Un metodo di screening per individuare gli ambienti ossidativo cellulare è quello di misurare l'ossidazione delle CM-H2DCFDA. Una volta ossidato all'interno di una cella di CM-H2DCFDA cambiamenti da non fluorescente in un composto fluorescente. Questo cambiamento di fluorescenza viene misurata mediante citometria di flusso e indica il numero di cellule in un ambiente ossidativo.

Abstract

Un meccanismo spesso suggerito di virus danno neuronale indotto è lo stress ossidativo. Astrociti svolgono un ruolo importante nel controllo dello stress ossidativo del Sistema Nervoso Centrale (SNC). Astrociti aiutare a mantenere un ambiente omeostatico per i neuroni così come proteggere i neuroni da specie reattive dell'ossigeno (ROS). CM-H2DCFDA è una cellula-permeabile indicatore per la presenza di ROS. CM-H 2 DCFDA entra nella cellula come un non-fluorescenti composte, e diventa fluorescente dopo esterasi cellulari rimuovere i gruppi di acetato, e il composto viene ossidato. Il numero di cellule, misurato mediante citometria di flusso, che si trovano ad essere fluorescente verde è l'indicazione del numero di cellule che sono in uno stato ossidativo. CM-H 2 DCFDA è suscettibile di ossidazione da un gran numero di differenti ROS. Questa mancanza di specificità, per i quali ROS possono ossidare CM-H 2 DCFDA, rende questo composto un reggente prezioso per l'utilizzo nelle prime fasi di un'indagine patogenesi, in quanto questo test può essere usato per individuare un ambiente ossidativo cellulare, indipendentemente da quale ossigeno radicale o la combinazione di ROS sono responsabili per le condizioni di cellulare. Una volta stabilito che i ROS sono presenti dall'ossidazione di CM-H 2 DCFDA, poi ulteriori esperimenti possono essere eseguiti per determinare quale ROS o combinazione di Ross sono coinvolti nel processo di patogenesi particolare. I risultati di questo studio dimostrano che con l'aggiunta di perossido di idrogeno, un aumento della CM-H 2 DCFDA fluorescenza è stato rilevato rispetto ai controlli salina, indicando che questo test è un test importante per la rilevazione di un ambiente ossidativo all'interno G355-5 celle, un felina linea cellulare astrociti.

Protocollo

1. Colture cellulari di astrociti felino e il trattamento con H 2 O 2

  1. Linea cellulare cultura G355-5 in un centimetro 75 2 pallone con i media DMEM più nutrienti a 37 ° C e 5% di CO 2 fino al 60% confluenti (~ 5 giorni). Sostituire i media ogni 1-2 giorni o secondo necessità per mantenere una sana cultura.
  2. Rimuovere i supporti e aggiungere 2 ml di tripsina 0,25%. Sollevare le cellule pipettando per 45 s - 1 minuti a temperatura ambiente (RT).
  3. Trasferire rapidamente la sospensione in un tubo da 15 ml contenente 10 ml di media. Mescolare delicatamente.
  4. Centrifugare a 300 xg, 23 ° C per 3 minuti per ottenere un pellet. Scartare il sopranatante senza disturbare il pellet.
  5. Aggiungere 6-7 ml di mezzi freschi e risospendere le cellule.
  6. Aggiungi ~ 1 ml di cellule in ogni pozzetto di un 6-pozzetti. Aggiungere 2-3 ml di media per ciascun pozzetto e incubare fino al 80-90% confluenti.
  7. Preparare una soluzione 100μM di perossido (H 2 O 2) in media.
  8. Rimuovere i supporti di ogni bene e sostituirlo con 2 ml di mezzi freschi (di controllo), 2 ml di H 2 O 2 (trattamento) o 2 ml di DPBS. Incubare a 37 ° C, 5% di CO 2 per 3 ore
  9. Rimuovere soluzioni e aggiungere 1 ml di tripsina per sollevare le cellule. Trasferire le cellule in una provetta da 1,7 ml Eppendorf contenente 0,5 ml DPBS. Questa operazione deve essere eseguita su ogni bene singolarmente al fine di prevenire la morte cellulare di incubazione tripsina prolungato.
  10. Spin a 300 xg per 3 minuti, scartare il surnatante e risospendere in 1 ml di DPBS.

2. Colorazione per ROS

  1. Tutti i passaggi per la colorazione deve essere effettuata con un minimo l'esposizione alla luce per evitare l'imbiancamento.
  2. Aggiungere 1 ml di 50 mM CCCP per il controllo positivo. Incubare a 37 ° C, 5% di CO 2 per 5 min.
  3. Aggiungere 5 ml di 10 mm CM-H 2 soluzione DCFDA per l'H 2 O 2 gruppi. Incubare a 37 ° C, 5% di CO 2 per 15-30 min. Nessuna macchia è aggiunto al campione salina.
  4. Lavare i campioni con 2 ml di DPBS per rimuovere macchie residue.
  5. Spin a 300 xg per 3 minuti per ottenere un pellet.
  6. Risospendere le cellule in 0,5 ml di DPBS. Aggiungere 1 PI microlitri di ciascun campione, ad eccezione della soluzione salina.
  7. Trasferire i campioni in una provetta da 5 ml citofluorimetro.
  8. Esegui il citofluorimetro.

3. Citometria a flusso

  1. Esegui campioni su un Beckman Coulter FC500 (o equivalente) dotato di un laser ad argon 488 nm e la passa banda seguenti: 525, 775 e 620 nm, tutti ± 20 nm.
  2. Preparare i controlli del caso: le cellule senza macchia, CM-H 2 DCFDA colorato solo, solo PI, macchiato doppio (controllo negativo).
  3. Fai un protocollo che ha il histoplots seguenti: FS vs SS, PI vs CM-H 2 DCFDA. Si dovrebbero inoltre avere la istogrammi seguenti: numero di cellulare vs FL1, FL2 e FL3, che corrisponde alle macchie.
  4. Prima di eseguire i campioni, controllare le attrezzature, fluidi e contenitore per rifiuti. Riscaldare il materiale per almeno 20 min.
  5. Pulire le attrezzature e effettuare una calibrazione con le perline appropriato secondo le norme produttori.
  6. Selezionare il protocollo ed eseguire gli esempi.
  7. Pulire l'apparecchiatura come fatto in precedenza.
  8. Pulire la linea del vuoto secondo le norme produttori.
  9. Spegnere il flusso e pulire la testina / vuoto linea.
  10. Disattivare il software e il computer.

4. Rappresentante dei risultati:

Risultati di citometria a flusso sono stati analizzati utilizzando FlowJo 7.6 e controlli macchia sono stati utilizzati per impostare oggettivamente gating. Sulla base di questo, le cellule sane appaiono sulla sinistra dell'istogramma e ROS (stress ossidativo) è stato rilevato come uno spostamento di celle a destra. La Figura 1 mostra i risultati degli effetti del perossido di idrogeno a salutare astrociti felino. I dati di FL1 è stato utilizzato per misurare l'intensità di CM-H 2 DCFDA, che indica la presenza di ROS. Come previsto, una maggiore quantità di ROS è stata rilevata nel campione trattato con H 2 O 2. Questo viene visualizzato l'istogramma come un cambiamento di intensità fluorescente da sinistra a destra. Quando si confrontano le cellule sane trattate con DMEM contro DPBS, non c'era nessun cambiamento significativo nella quantità di ROS (Fig. 2).

Figura 1
Figura 1. Citometria a flusso risultati dei livelli di stress ossidativo in soggetti sani astrociti felino e l'effetto di H 2 O 2 sulle cellule sane. I risultati indicano che H 2 O 2 aumenta i livelli di ROS nelle cellule sane rispetto alle cellule con nessun trattamento (DMEM).

Figura 2
Figura 2. Citometria a flusso risultati dei livelli di ROS rilevato nelle cellule sane incubate per 3 ore con DPBS.

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Discussione

Un meccanismo spesso suggerito di virus danno neuronale indotto è lo stress ossidativo 1, 4, 7, 9, 13, 15, 16, 18-22, 27, 31. In sostanza, si propone che attraverso l'esposizione virale della glia (astrociti e microglia) radicali rilasciano ossigeno reattive come, idrossido, anione superossido, ossido nitrico, e / o perossido di idrogeno, che sono tossici per i neuroni. Allo stesso modo, lo stress ossidativo è stato anche suggerito come un importante meccanismo patologico in metanfetamine neurotossicità i...

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Dichiarazioni

Ringraziamo Prodotti ReadiSorb per il loro generoso sostegno di questi studi.

Ringraziamenti

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Nome del reagente Azienda Numero di catalogo Commenti (opzionale)
DMEM Cellgro 15-013-CV
MEM Vitamine Cellgro 25-020-cl 1% (v / v)
L-glutammina Hyclone 17-605E 1% (v / v)
Non amminoacidi essenziali Hyclone 25-025-cl 1% (v / v)
FBS Hyclone SH30071.03 20% (v / v)
Aminoacidi essenziali Cellgro 25-030-cl 0,2% (v / v)
500ml vuoto sistema di filtrazione VWR 87006-076
Provette da 15 ml Falco 352097
75 centimetri due colture di tessuti fiaschi Falco 353136
6 e piastra di coltura dei tessuti Falco 353224
CM-H 2 DCFDA Invitrogen C6827
Propidio ioduro (PI) Sigma P4170-10mg
Tripsina Lonza 17-160F
H 2 O 2 Sigma H6520
HyQ antibiotici Hyclone SV30079.01 0,1% (v / v)
G355-5 cellule ATCC CRL-2033 Normale cervello felino

Riferimenti

  1. Bukrinsky, M. I., Nottet, H. S., Schmidtmayerova, H. L., Dubrovsky, H., Flanagan, C. R., Mullins, M. E., Lipton, S. A., Gendelman, H. E. Regulation of nitric oxide synthase activity in human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1)-infected monocytes: implications for HIV-associated neurological disease. J Exp Med. 181, 735-745 (1995).
  2. Cadet, J. L., Ali, S., Epstein, C. Involvement of oxygen-based radicals in methamphetamine-induced neurotoxicity: evidence from the use of CuZnSOD transgenic mice. Ann N Y Acad Sci. 738, 388-3891 (1994).
  3. Cathcart, R., Schwiers, E., Ames, B. N. Detection of picomole levels of hydroperoxides using a fluorescent dichlorofluorescein assay. Anal Biochem. 134, 111-116 (1983).
  4. Chao, C. C., Hu, S., Peterson, P. K. Glia: the not so innocent bystanders. J Neurovirol. 2, 234-239 (1996).
  5. Cooper, A. J., Kristal, B. S. Multiple roles of glutathione in the central nervous system. Biol Chem. 378, 793-802 (1997).
  6. Cubells, J. F., Rayport, S., Rajendran, G., Sulzer, D. Methamphetamine neurotoxicity involves vacuolation of endocytic organelles and dopamine-dependent intracellular oxidative stress. J Neurosci. 14, 2260-2271 (1994).
  7. Dawson, V. L., Dawson, T. M., Uhl, G. R., Snyder, S. H. Human immunodeficiency virus type 1 coat protein neurotoxicity mediated by nitric oxide in primary cortical cultures. Proc Natl Acad Sci U S A. 90, 3256-329 (1993).
  8. Desagher, S., Glowinski, J., Premont, J. Astrocytes protect neurons from hydrogen peroxide toxicity. J Neurosci. 16, 2553-2562 (1996).
  9. Dewhurst, S., Gelbard, H. A., Fine, S. M. Neuropathogenesis of AIDS. Mol Med Today. 2, 16-23 (1996).
  10. Dringen, R. Metabolism and functions of glutathione in brain. Prog Neurobiol. 62, 649-671 (2000).
  11. Dringen, R., Hamprecht, B. Glutathione restoration as indicator for cellular metabolism of astroglial cells. Dev Neurosci. 20, 401-407 (1998).
  12. Dringen, R., Pfeiffer, B., Hamprecht, B. Synthesis of the Antioxidant Glutathione in Neurons: Supply by Astrocytes of CysGly as Precursor for Neuronal Glutathione. J Neurosci. 19, 562-569 (1999).
  13. Everall, I. P. H. udson, L, R. W. K. erwin Decreased absolute levels of ascorbic acid and unaltered vasoactive intestinal polypeptide receptor binding in the frontal cortex in acquired immunodeficiency syndrome. Neurosci Lett. 224, 119-1122 (1997).
  14. Gabriel, C., Camins, A., Sureda, F. X., Aquirre, L., Escubedo, E., Pallas, M., Camarasa, J. Determination of nitric oxide generation in mammalian neurons using dichlorofluorescin diacetate and flow cytometry. J Pharmacol Toxicol Methods. 38, 93-938 (1997).
  15. Gendelman, H. E., Genis, P., Jett, M., Zhai, Q. H., Nottet, H. S. An experimental model system for HIV-1-induced brain injury. Adv Neuroimmunol. 4, 189-1893 (1994).
  16. Hayman, M., Arbuthnott, G., Harkiss, G., Brace, H., Filippi, P., Philippon, V., Thomson, D., Vigne, R., Wright, A. Neurotoxicity of peptide analogues of the transactivating protein tat from Maedi-Visna virus and human immunodeficiency virus. Neuroscience. 53, 1-6 (1993).
  17. Hirata, H., Ladenheim, B., Rothman, R. B., Epstein, C., Cadet, J. L. Methamphetamine-induced serotonin neurotoxicity is mediated by superoxide radicals. Brain Res. , 677-6345 (1995).
  18. Koka, P., He, K., Zack, J. A., Kitchen, S., Peacock, W., Fried, I., Tran, T., Yashar, S. S., Merrill, J. E. Human immunodeficiency virus 1 envelope proteins induce interleukin 1, tumor necrosis factor alpha, and nitric oxide in glial cultures derived from fetal, neonatal, and adult human brain. J Exp Med. 182, 941-951 (1995).
  19. Kong, L. Y., Wilson, B. C., McMillian, M. K., Bing, G., Hudson, P. M., Hong, J. S. The effects of the HIV-1 envelope protein gp120 on the production of nitric oxide and proinflammatory cytokines in mixed glial cell cultures. Cell Immunol. 172, 77-83 (1996).
  20. Koutsilieri, E., Gotz, M. E., Sopper, S., Sauer, U., Demuth, M., ter Meulen, V., Riederer, P. Regulation of glutathione and cell toxicity following exposure to neurotropic substances and human immunodeficiency virus-1 in vitro. J Neurovirol. 3, 342-349 (1997).
  21. Lipton, S. A. Similarity of neuronal cell injury and death in AIDS dementia and focal cerebral ischemia: potential treatment with NMDA open-channel blockers and nitric oxide-related species. Brain Pathol. 6, 507-517 (1996).
  22. Lipton, S. A., Yeh, M., Dreyer, E. B. Update on current models of HIV-related neuronal injury: platelet-activating factor, arachidonic acid and nitric oxide. Adv Neuroimmunol. 4, 181-188 (1994).
  23. Mills, E. M., Takeda, K., Yu, Z. X., Ferrans, V., Katagiri, Y., Jiang, H., Lavigne, M. C., Leto, T. L., Guroff, G. Nerve growth factor treatment prevents the increase in superoxide produced by epidermal growth factor in PC12 cells. J Biol Chem. 273, 22165-22168 (1998).
  24. Peuchen, S., Duchen, M. R., Clark, J. B. Modulation of the glutathione redox state in adult astrocytes. Biochem Soc Trans. 24, 449S-449S (1996).
  25. Possel, H., Noack, H., Augustin, W., Keilhoff, G., Wolf, G. 2,7-Dihydrodichlorofluorescein diacetate as a fluorescent marker for peroxynitrite formation. FEBS Lett. 416, 175-178 (1997).
  26. Sagara, J., Makino, N., Bannai, S. Glutathione efflux from cultured astrocytes. J Neurochem. 66, 1876-1881 (1996).
  27. Stefano, G. B., Smith, E. M., Paemen, L. R., Hughes, T. K. Jr HIV gp120 associated neurological deficits: a potential role for nitric oxide and other signal molecules. Advances in Neuroimmunology. 3, 47-57 (1993).
  28. Sundaresan, M., Yu, Z. X., Ferrans, V. J., Irani, K., Finkel, T. Requirement for generation of H2O2 for platelet-derived growth factor signal transduction. Science. 270, 296-299 (1995).
  29. Wang, X. F., Cynader, M. S. Astrocytes provide cysteine to neurons by releasing glutathione. J Neurochem. 74, 1434-1442 (2000).
  30. Wilson, J. X. Antioxidant defense of the brain: a role for astrocytes. Can J Physiol Pharmacol. 75, 1149-1163 (1997).
  31. Zenger, E., Collisson, E. W., Barhoumi, R., Burghardt, R. C., Danave, I. R., Tiffany-Castiglioni, E. Laser cytometric analysis of FIV-induced injury in astroglia. Glia. 13, 92-100 (1995).

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