House Ear Institute-Organ of Corti 1 (HEI-OC1) は、現在研究目的で利用可能な数少ないマウス聴覚細胞株の一つです。このプロトコルでは、HEI-OC1細胞を使用して、薬理学的薬物の細胞毒性効果と内耳タンパク質の機能特性を調査する方法について説明します。
方法論記事
House Ear Institute-Organ of Corti 1 (HEI-OC1) は、現在研究目的で利用可能な数少ないマウス聴覚細胞株の一つです。このプロトコルでは、HEI-OC1細胞を使用して、薬理学的薬物の細胞毒性効果と内耳タンパク質の機能特性を調査する方法について説明します。
HEI-OC1は、研究目的で利用可能な数少ないマウス聴覚細胞株の一つです。もともとは耳毒性薬物のスクリーニングのためのin vitroシステムとして提案されましたが、これらの細胞は、薬物活性化アポトーシス経路、オートファジー、老化、細胞保護のメカニズム、炎症反応、細胞分化、薬理学的薬物の遺伝的およびエピジェネティックな影響、低酸素症の影響、酸化および小胞体ストレスの影響、および分子チャネルと受容体の発現の研究に使用されてきました。蝸牛有毛細胞のいくつかの重要なマーカーの中で、HEI-OC1細胞は、外側の有毛細胞のパラダイムモータータンパク質であるプレスチンを内因的に発現します。したがって、この重要な聴覚タンパク質の新たな機能的側面を解明するのに非常に有用です。HEI-OC1細胞は非常に堅牢で、通常、その培養は大きな合併症をもたらさない。ただし、ストレプトマイシンやその他の抗生物質を含む一般的な抗菌カクテルの使用を避けることや、細胞増殖を刺激するために33°Cでインキュベーションしたり、細胞分化を誘発するために39°Cでインキュベーションしたりするなど、いくつかの特別な条件が必要です。ここでは、HEI-OC1細胞の培養方法と、細胞増殖、生存率、死死、オートファジー、老化などの一般的なアッセイでの使用方法、およびパッチクランプおよび非線形静電容量測定の実施方法について説明します。
コルチ1のハウス耳研究所-臓器(HEI-OC1)細胞は、トランスジェニックマウスの1,2の聴覚器官に由来しています。 33℃/ 10%CO 2(許容条件)で、このトランスジェニックマウスからの任意の細胞のインキュベーションは、脱分化と加速増殖をトリガーする不死化遺伝子の発現を誘導します。 39℃/ 5%CO 2の少なくともHEI-OC1、細胞死2,3の場合には、増殖、分化を減少した(非許容条件)リードに対して細胞を移動させます。
HEI-OC1細胞をクローニングし、十年以上前に私たちの研究室で特徴付けられ、そして初期の研究は、彼らが特定のそのようなプレスチン、ミオシン7aと、のAtoh1、BDNF、カルビンジンおよびカルモジュリンなどの蝸牛有毛細胞のマーカーだけでなく、支援のマーカーを発現することが示されましたコネキシン26及び線維芽細胞増殖因子受容体(FGF-R)2のような細胞です。したがって、それはHEI-OC1はのCommoを表すことが示唆されましたコルチ2の器官の感覚と支持細胞のためのn個の前駆細胞。薬は、非耳毒性考えながら並列研究はペニシリンのように、2,3なかった、シスプラチン、ゲンタマイシンおよびストレプトマイシンのような典型的な耳毒性薬が誘発されることをこれらの細胞におけるカスパーゼ3活性化を強力な証拠を提供しました。従って、この細胞株は、耳毒性に関与する細胞および分子機構を調査し、新しい薬理学的薬剤の潜在的な耳毒性またはotoprotective特性のスクリーニングするためのインビトロ系として提案されました。 HEI-OC1細胞を、過去10年間に発表された百以上及び五十の研究において使用されていると推定されます。
異なる薬剤の潜在的なプロアポトーシス効果を見ているが、この細胞株を含む研究のほとんどの主要な目標であったが、オートファジーと老化のような他の重要な細胞プロセスはちょうどHEI-OC1細胞4-7で調査され始めています。私naが我々の研究室8からの最近の研究では、我々は頻繁に診療所で使用される異なる薬理学的薬剤によって誘導される細胞死、生存、増殖、老化およびオートファジーに関するデータの包括的なセットを収集するためにHEI-OC1の細胞を使用しました。我々はまた、同一の治療を受けてHEK-293(ヒト胎児腎臓細胞)およびHeLa細胞由来のもの(ヒト上皮細胞)でHEI-OC1細胞の応答の一部を比較しました。我々の結果は、HEI-OC1細胞を、試験下のメカニズムの少なくとも1つに特有の用量及び時間依存性の感度で、特性ようにザ各薬物に応答することが示されました。また、実験結果の正しい解釈は、複数の技術8と平行した研究を行う必要がありますことをその研究に強調しました。
別の研究では、プレスチンの機能的応答を評価するためのHEI-OC1細胞の使用、蝸牛外有毛細胞のモータータンパク質(OHCS)9を調査しましたアップ。私たちは、許容(P-HEI-OC1)および非で培養HEI-OC1細胞におけるプレスチン発現パターンと同様に、非線形容量(NLC)および全細胞パッチクランプ研究にフローサイトメトリーおよび共焦点レーザー走査顕微鏡研究報告しました許容(NP-HEI-OC1)条件。我々の結果は、NP-HEI-OC1細胞で時間依存的に総プレスチン発現および原形質膜局在化の増加の両方。興味深いことに、我々はまた、全細胞発現の有意な変化なしに細胞質への形質膜からトランスロケーションのNa + K + ATPアーゼの減少と相関NP-HEI-OC1の細胞の細胞膜でのプレスチンの局在の増加ことがわかりました。また、我々は、P-HEI-OC1細胞は原形質膜に存在するプレスチン分子の密度が増加したときに減少し、運動機能を、プレスチンに関連付け堅牢なNLCを有することを実証しました。要するに、これらの結果は、HEI-OCの有用性をサポート1細胞は、聴覚タンパク質を調査します。
このビデオの記事では、我々は文化HEI-OC1細胞に、なぜ薬剤誘発性細胞毒性のメカニズム/秒を評価する方法、細胞毒性研究のために許容条件(P-HEI-OC1)で増殖する細胞を使用するのが便利であるとどのように方法について説明します電気生理学的研究を行うために( 例えば 、パッチクランプ、非線形キャパシタンス(NLC))はプレスチン、蝸牛OHCSの分子モーターの機能的特性を調べました。
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1.細胞培養
注:すべての細胞培養プロトコルは、適切な細胞培養技術を使用して実行されなければならない(:実験室ハンドブックVolume I 10参照用細胞生物学の最初の3章を参照のこと)。 HEI-OC1細胞は、適切な接着および増殖のための細胞培養皿の任意の追加のコーティングまたは治療を必要としません。非常に重要:細胞培養の目的のためにガラス製品食器を使用しないでください。表現型および薬理学的薬剤に対する細胞の生物学的応答は、(G Kalinec&F Kalinec、未発表)を変更します。従来のプラスチック細胞培養皿を(材料/機器の表を参照)をお勧めします。汚染を避けるために、無菌技術に特別な注意を払うが、HEI-OC1細胞と抗生物質( 例えば 、アンピシリンまたはストレプトマイシン)を使用することはありません。必要であれば、HeLaおよびHEK-293細胞は、HEI-OC1 8、任意の他の細胞株は、可能性のある以前の研究において対照として使用されてきたが、アンホテリシンBを使用この目的のために許容できます。
2.薬物細胞毒性研究
注:許容条件(P-HEI-OC1)で成長したHEI-OC1細胞( 図 1、 代表的な結果を参照してください)これらの研究のために推奨されています。
HEI-OC1細胞3.電気生理学実験
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最近の出版物のカップルで、私たちはいくつかの一般的に使用される薬理学的薬剤へのHEI-OC1細胞の応答を評価するだけでなく、プレスチン機能8,9を調査することを目的とした研究の包括的なセットを報告しました。これらの研究において、我々は、前のセクションで説明したすべてのプロトコルを利用しました。
これらの先行研究の結果の一つは、非許容条件下で培養HEI-OC1細胞を、(39℃/ 10%CO 2 = NP-HEI-OC1)は細胞生存率の非常に有意な減少、および同様に有意な増加を示したことでした細胞死で、許容条件下で培養した細胞に対して、(33℃/ 10%のCO 2 = P-HEI-OC1)( 図1)。したがって、任意の細胞毒性試験は、培養条件の影響から識別薬物効果にかなりの努力を捧げべきNP-HEI-OC1細胞上で行いました。 additioで細胞に対する薬...
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このレポートでは、どのように文化HEI-OC1細胞をに説明し、薬剤誘発性細胞毒性のメカニズムを評価するためにそれらを使用し、プレスチン、蝸牛OHCSの分子モーターの機能特性を調査します。技術的手順は、しかしながら、容易に別の試験に適合することが十分に一般的です。
ここで説明するすべてのプロトコルは、十分に確立された細胞培養技術10の正しい使用を必要とします。ただ、他の細胞株と同様に、HEI-OC1細胞での作業は認定生物学的安全キャビネット、冷却遠心機、水浴、および細胞培養物の検査のための1つの倒立顕微鏡を用いてカウントを細胞について適切に装備した細胞培養施設を必要とし、 hemocytometric技術を使用している場合。固有の要件は、しかしながら、NP-HEI-OC1細胞39℃/ 5%CO 2でのP-HEI-OC1細胞を33℃/ 10%CO 2で2加湿インキュベータ、一組の利用可能性およびその他であります秒。計画された研究のみがP-HEI-OC1細胞を含む場合、第二のインキュベータを37℃/ 5異なるアッセイについ...
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著者は、既存または潜在的な利益相反がないことを宣言しています。
この作業はNIH助成金R01-DC010146およびR01-DC010397によって支援されました。その内容は著者の責任であり、必ずしも国立衛生研究所の公式見解を表すものではありません。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| HEI-OC1細胞 | すべてのアッセイキット、機器 | ||
| クラスII 生物学的安全キャビネット | Baker Company | Sterilgard III | と |
| 冷蔵遠心分離機 | Eppendorf | 5810R | PREVIOUS 2 COLUMNSに示されている企業は、 |
| 倒立顕微鏡 | Zeiss | Axiovert 25 | EXAMPLESのみであり、他の同様の |
| Waterbath | Stovall | HWB115 | 製品を使用することができます。 |
| セルカウンター | Nexcelom | Cellometer Auto T4 | |
| 2つのセルインキュベーター、1つは33°C;C/10% CO2 およびその他 39°C;C/5% CO2 | Forma Scientific | 3110 | |
| 細胞培養ディッシュ、PS、100 mm x 20 mm ベント付き | Greinier Bio-One | 664-160 | |
| 細胞培養ディッシュ、PS, 60 mm x 15 mm ベント付き | Greiner Bio-One | 628160 | |
| Cellstar組織培養フラスコ 250 ml | Greiner Bio-One | 658-175 | |
| Cellstar組織培養フラスコ550 ml | Greiner Bio-One | 660-175 | |
| 6ウェル細胞培養プレート、蓋付き-Cellstar | Greiner Bio-One | 657-160 | |
| Microtest 組織培養プレート、96ウェル、蓋付き平底 | Becton Dickinson | 353072 | |
| Micro-Assay-Plate、チミー、96ウェル白、クリアボトム | Greiner Bio-One | 655098 | |
| 50 ml キャップ付きポリプロピレン円錐管 Cellstars | Becton Dickinson | 352070 | |
| 15 ml ポリプロピレン コニカル チューブ キャップ付き-Cellstars | Greiner Bio-One | 188-271 | |
| PBS pH 7.4 (1x) | ライフテクノロジーズ | 10010-023 | |
| ダルベッコのモディファイドイーグル」s Medium (DMEM) | Life Technologies | 11965-084 | |
| ウシ胎児血清 (FBS) | Hyclone | SH10073.1 | |
| Leibovitz's L-15 Medium, no phenol red | Gibco/Invitrogen | 21083-027 | |
| Trypsin, 0.25% | Life Technologies | 25200-056 | |
| TACS MTT Cell Proliferation Assay Kit | Trevigen | 4890-25-K | |
| Caspase-Glo 3/7 Assay キット | Promega | G8091 | |
| BrdU細胞増殖アッセイキット | Cell Signaling | 6813 | |
| 非酵素的細胞解離溶液 | Sigma-Aldrich | C5789 | |
| Cell-Tox Green Cytotoxicity Assay Kit | Promega | G8741 | |
| FACSAriaIII機器 | BDバイオサイエンス | FACSAriaIII | 488 nm励起(青色レーザー) |
| デジタルブロットスキャナー | LI-COR | C-DiGit | |
| 電気泳動およびブロッティングユニット | Hoefer | SE300 miniVE | |
| Spectra Max 5 Plate Reader with Soft Max Pro 5.2 Software | Molecular Devices | SpectraMax 5 | |
| Patch-clamp amplifier | HEKA | EPC-10 | |
| Puller for preparationパッチ電極 | Sutter Instruments | P-97 |
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