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Articolo metodologico

Spazi di giunzione intercellulare di comunicazione: un biomarker funzionale per valutare gli effetti avversi dei tossici e tossine, e benefici per la salute di prodotti naturali

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DOI:

10.3791/54281

25 dicembre 2016

In questo articolo

Sommario

Questo protocollo descrive una tecnica di trasferimento di carico bisturi-colorante fluorescente che misura la comunicazione intercellulare attraverso i canali gap junction. Gap giunzionale comunicazione intercellulare è un importante processo cellulare attraverso il quale l'omeostasi tissutale è mantenuto e la rottura di questa segnalazione cellulare ha effetti negativi sulla salute.

Abstract

Questo protocollo descrive un bisturi loading fluorescente trasferimento della tintura tecnica (SL-DT) che misura la comunicazione intercellulare attraverso canali di giunzione gap, che è un importante processo intercellulare attraverso cui omeostasi tessuto sia conservato. Interruzione di spazi di giunzione comunicazione intercellulare (GJIC) di sostanze tossiche, tossine, farmaci, ecc è stato collegato a numerosi effetti negativi sulla salute. Molte malattie umane genetiche basata sono state legate a mutazioni in geni gap junction. La tecnica SL-DT è un semplice saggio funzionale per la valutazione simultanea GJIC in una grande popolazione di cellule. Il test prevede cellule pre-caricamento con un colorante fluorescente perturbando brevemente la membrana cellulare con una lama di bisturi attraverso una popolazione di cellule. Il colorante fluorescente è quindi consentito di attraversare attraverso canali di giunzione gap celle adiacenti per un tempo designato. Il saggio viene quindi interrotta mediante aggiunta di formalina alle cellule. La diffusione del fluocolorante fluore- attraverso una popolazione di cellule è valutato con un microscopio a epifluorescenza e le immagini vengono analizzate con qualsiasi numero di pacchetti software morfometrici che sono disponibili, tra cui pacchetti di software libero presenti sul dominio pubblico. Questo test è stato adattato per gli studi in vivo utilizzando fette di tessuto da vari organi da animali trattati. In generale, il dosaggio SL-DT può servire una vasta gamma di esigenze farmacologiche e tossicologiche in vitro, e può essere potenzialmente adatto per sistemi set-up high throughput con l'imaging microscopia a fluorescenza automatizzato e analisi di chiarire più campioni in un tempo più breve.

Introduzione

L'obiettivo generale di questo metodo è quello di fornire una tecnica semplice, completo e relativamente poco costoso per valutare i potenziali tossicità di composti. Questo è un approccio in vitro che possono essere utilizzati in molteplici linee cellulari. laboratori di biologia delle cellule standard dotate di microscopi epifluorescenza possono condurre una ricerca utilizzando questo test.

La nostra conoscenza di base delle funzioni cellulari è stato fortemente dipendente test biologici in vitro, ed è diventato una componente essenziale nelle valutazioni tossicologiche dei prodotti farmaceutici, inquinanti ambient....

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Protocollo

Il protocollo per questo studio è stato approvato dalla cura degli animali e del Comitato utilizzo dei National Institutes of Health Sciences del Giappone, che è dove in vivo esperimenti sono stati fatti, per assicurare che i ratti sono stati trattati umanamente e con riguardo per alleviare le sofferenze.

1. SL-DT Bioassay

  1. Seed 3 x 10 5 WB-F344 cellule epiteliali di fegato di ratto Onto 35 piastre di coltura mm di diametro contenenti Eagles modificati medie più il 5% di siero fetale bovino, e cultura le cellule in un incubatore a 37 ° C, 100% di umidità relativa (RH), 5% CO 2.
  2. Culture cellule fino a raggiung....

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Risultati

Interruzione di GJIC è stato ampiamente utilizzato come biomarker per l'identificazione di composti tossici a, il livello epigenetico non genotossica di controllo gene che induce effetti negativi sulla salute 14. Ad esempio, idrocarburi aromatici policiclici (PAH) sono contaminanti ubiquitari dell'ambiente ma variano nelle loro tossicità epigenetiche in funzione delle loro strutture molecolari 15. I PAH di peso molecolare inferiore si trovano tipicamente a concentra.......

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Discussione

Il saggio SL-DT è una tecnica semplice e versatile in misura GJIC, ma ci sono diverse preoccupazioni critiche che dovrebbero essere contabilizzati nella progettazione di adeguati protocolli sperimentali. Per misurazioni affidabili di GJIC utilizzando il test SL-DT ci deve essere una buona diffusione tintura della LY attraverso giunzioni delle cellule. Come minimo, un tempo adeguato deve essere scelto per assicurare che il colorante si diffonde attraverso otto o più righe di celle dalle cellule bisturi caricata in entram.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Supportato dalle sovvenzioni NIEHS #R01 ES013268-01A2, e i contenuti sono di esclusiva responsabilità dell'autore e non rappresentano necessariamente le opinioni ufficiali del NIEHS, e supportati dal progetto CETOCOEN UPgrade No. CZ.1.05/2.1.00/19.0382.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
WB-F344 Cellule epiteliali del fegato di rattoDai dottori J. W. Grisham e M. S. Tsao dell'Università della Carolina del Nord (Chapel Hill, NC)Nessunafornita dai dottori J. W. Grisham e M. S. Tsao Università della Carolina del Nord-Chapel Hill-NC
Piastre di coltura da 35 mmCorning430165
fiasche di coltura da 25 cm2Corning430639
Fiasche da coltura da 75 cm2Corning430641
D-medium, un terreno modificato da Eagles...ThermoFisher/GIBCO Formula n. 78-5470EF
siero fetale bovinoThermoFisher/GIBCO 10437
0,25% tripsina-EDTA ThermoFisher/GIBCO 15050
soluzione salina tamponata con fosfatofatta in casavedi sotto per l'ingrediente cat #137 mM NaCl, 2.7 mM KCl, 10 mM Na2PO4, 2 mM KH2PO4
KClJT Baker - Mallinckrodt 3040-01
NaClJT Panettiere - Mallinckrodt3624-05
Na2HPO4JT Baker - Mallinckrodt 3819--01
KH2PO4JT Panettiere - Mallinckrodt 3246-01
Lucifero Giallo CH, sale di litioSigma-Aldrich ChemicalL0259
rodamina-destranoSigma-Aldrich ChemicalR9379
1-metilantraceneSigma-Aldrich Chemical
fenantreneSigma-Aldrich ChemicalP11409
resveratroloSigma-Aldrich ChemicalR5010
D609Tocris Bioscience 1437
acetonitrilEMDAX0145-1
soluzione al 37% formaldeideJT Baker - Mallinckrodt 2106-01
#20 lama chirurgicaFine Science Tools Inc.10317-14
Provette sterili coniche da 50 mlThermo scientific 
Microscopio a epifluorescenza Nikon Nikon -Mager ScientificEclipse TE300
Nikon FITC cubo dicroicoNikon -Mager Scientific96107
CCD cameraNikon -Mager ScientificNikon Cool Snap EZ sistema di imaging CCD
Nikon -Mager Scientific NikonNIS-Elements F2.2.
ImageJIstituto Nazionale di Sanitàhttp://imagej.nih.gov/ij/
339652

Riferimenti

  1. Rotroff, D. M., et al. Predictive endocrine testing in the 21st century using in vitro assays of estrogen receptor signaling responses. Environ.Sci.Technol. 48 (15), 8706-8716 (2014).
  2. Axelsen, L. N., Calloe, K., Holstein-Rathlou, N. H., Nielsen, M. S.

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Ristampe e permessi

Tag

Trasferimento di colorante fluorescente tramite caricamento con bisturitrasferimento di colorante Lucifer Yellowmicroscopia a epifluorescenzasaggio di tossicità del fenantreneperturbazione della membrana cellulareanalisi della migrazione del colorantevalutazione degli effetti dei tossicantitossicologia in vitrosaggio di biomarcatori funzionali