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방법 논문

매트릭스 수정에 의해 유도 된 세포 접착 및 탈 부착의 실시간 변화를 측정 셀 기판 임피던스와 라이브 세포 이미징을 사용하여

9.8K 조회수

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DOI:

10.3791/52423

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2015년 2월 19일

 , 

이 논문에서

요약

여기서, 우리는 지속적으로 셀 기판 임피던스와 생균 영상 분석에 의해 비 침습성 방식으로 높은 시간 해상도를 가진 세포 부착 및 디 - 접착 공정을 정량화하는 프로토콜을 제시한다. 이러한 접근은 매트릭스 수정 및 접착 의존성 시그널링 이벤트들이 시간적인 관계에 의해 트리거 세포 접착 / 디 접착 공정의 역학을 보여준다.

초록

셀 매트릭스 접착 세포 형태를 제어 및 시그널링에 중요한 역할을한다. 세포 접착 매트릭스 (예, 마이 엘 로퍼 옥시 다제 및 다른 매트릭스 - 수정 산화제 / 염증 동안 방출 효소)를 방해 자극 질환의 수가 세포 기능, 표현형과 생존의 병리학 적 변화를 유발에 관여된다. 여기서는 (병리 생리 매트릭스 수정 자극으로 내피 세포 및 마이 엘 로퍼 옥시 다제를 사용하여) 셀 기판 임피던스와 생균 촬상 접근 용이 정확하게 세포 부착 및 매트릭스 변형에 의해 유도 된 디 밀착성 실시간 변화를 정량화하기 위해 이용 될 수있는 방법을 설명하는 높은 시간 해상도와 비 침습적 방법. xCELLigence 셀 기판 임피던스 시스템은 연속적으로 금 미세 전극 배열상에서 성장한 세포에서 세포 - 기판 계면에서 임피던스를 측정함으로써 세포 매트릭스의 접착 면적을 정량화한다. 의 이미지 분석 시간 경과 differen간섭은 최초 콘트라스트 영화 셀 매트릭스의 접촉 면적의 변화를 나타내는, 시간이 지남에 따라 각 셀의 투영 면적의 변화를 정량화한다. 두 기술은 정확하게 세포 접착 및 탈 부착 프로세스에 급격한 변화를 정량화. 미세 바이오 센서 어레이에 관한 셀 기판 임피던스는 견고한 높은 처리량 측정 용 플랫폼을 제공한다. 라이브 세포 이미징은 세포 기질 임피던스 측정에 의해 정량 형태 학적 변화의 특성과 역학에 대한 추가 세부 사항을 제공 분석한다. 이러한 접근법은 상보 세포 내 세포 외 기질 성분의 myeloperoxidase가 촉매 작용 산화가 빠르게 변형 세포 부착, 형태 변화 및 ​​내피 세포에서 트리거 시그널링 방법에 유용한 새로운 통찰력을 제공한다. 이러한 접근은 다른 매트릭스 수정 자극 및 관련 자기편 세포 (예를 들면, 상피 세포)에 대한 응답으로 세포 접착 역학 연구를위한 적용 할 수 있습니다.

서론

세포와 그 주변의 세포 외 기질 간의 안정적인 접착 접촉은 조직의 항상성의 유지 보수를 위해 필요합니다. 예를 들어, 혈관 내 피하 매트릭스 내피 세포 유착은 내피 층의 무결성 및 규제 반투과성 한 혈관 장벽으로서의 기능 항상성을 유지하는데 중요한 역할을한다. 액틴 세포 골격 기계적 중앙 관한 액토 마이 오신의 인장력에 저항하여 세포막의 위치를​​ 결정하는데 중요한 역할을하는 세포 - 매트릭스 계면에서 세포 - 매트릭스 부착 및 접착제 접점 부위에서 매트릭스 분자 접착에 결합된다. 반드시 세포 - 매트릭스 계면에서의 힘의 균형이 급속히 인 사건 변경 셀 매트릭스 밀착성을 변경 세포 외 자극은 "외기 시그널링"의 전달의 결과로, 메카 성 신호 전달 단백질에 의해 "감지". 이 크로스 토크 내기싸우는 세포 및 주변 세포 외 기질은 세포의 모양, 운동성, 함수, 증식 및 생존을 조절이 중요한 역할을한다.

다양한 병태 생리적 과정 (배아 발달, 염증, 상처 복구 및 암전)은 매트릭스 - 산화제 분해 및 / 또는 효소에 의해 3,4- 접착제 매트릭스 기판의 동적 리모델링을 특징으로한다. 예를 들어, 혈관 내 피하 기질 단백질을 접착 (예를 들어, 피브로넥틴은) 때문에 반응 ....

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프로토콜

1. 일반 내피 세포 배양

  1. 문화 소 대동맥 내피 세포 젤라틴 코팅 조직 배양 플라스크에 (통로 4-9) (코트 조직 문화 표면을 실온에서 15 분 동안 PBS에서 / V 젤라틴 w 0.1 %)와 EGM-2 총알 EGM-2 미디어 ( 5 % 소 태아 혈청, 성장 인자 및 하이드로 코르티손을 제외하고 제조업체에서 제공하는 모든 보조제)를 포함하는 키트.
  2. / PBS에서 EDTA V 37 ° C에서 w 0.05 % w / v 인 트립신 / 0.02 %로 처리하여 수확 세포 : 세포가 거의 합류 아르 (4 분할 약 삼일 포스트 파종 한 후). 대부분의 세포가 분리 한 후, 트립신 다음 원심 분리기 (100 XG, 5 분)을 해소하기 위해 전체 EGM-2 미디어를 추가 할 수 있습니다.
  3. 이 기판에 설립 부착 (실험 2 : 3 절)와 내피 세포의 후속 탈 부착 : 피브로넥틴에 내피 세포의 드 노보 부착에 관한 연구 (제 2 실험 1)에 대한 세포를 준비합니다.
    1. 세척 수확일단 무 혈청 배지 199 / V 소 혈청 알부민 (BSA)과 다시 원심 분리기 (100 XG, 5 분) 1 W %를 함유하는 세포와.
    2. w 혈청 배지 (199) 함유 1 %에서 셀을 다시 중지 / BSA V에서 2.5 × 1....

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결과

기본 상 MPO 매개 피브로넥틴 산화 (실험 2) 내피 세포 현탁액. 시딩에 대한 응답으로 최대한의 세포 부착 및 확산에 MPO (무료) 피브로넥틴 또는 MPO-베어링 피브로넥틴 결과에 피브로넥틴에서 내피 세포의 탈 부착의 실시간 정량 2 시간 내에, 세포 기질 임피던스 측정 (도 3a) 세포에서 지수 값 plateauing 것으로 판단. MPO 매개 피브로넥틴의 산화 실험 1에 설명 된 프로토콜에 따라 수행 실험에서 세포 파종 이전에 개시 될 때 세포 부착 및 확산이 초기 단계는 현저하게 감소 (데이터가 표시되지; 세부 사항 (9)를 참조하십시오). 최대 세포 부착 네이티브 또는 MPO 함유 피브로넥틴에 확립되면, MPO - 촉매의 HOCl 의해 매개 피브로넥틴 산화 타겟팅 (MPO의 공동 기판 H의 첨가에 의해 개시를 2 O 2) Sur에서 급격.......

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토론

세포 부착 및 매트릭스 탈 접착 공정은 셀 기판 임피던스와 생균 분석 이미징을 사용하여 높은 시간 해상도와 실시간으로 정확하게 정량 할 수있다. 종점이 불량 시간 해상도를 제공 세포 부착, 이러한 분석을 통해 실시간 방식은 중요한 이점을 제공한다. 정확하게 높은 시간 해상도와 빠른 탈 부착 반응을 정량화하여, 이러한 분석은에 중요한 통찰력을 제공 할 수있는 방법 형태 응답 행렬 수정에 규제 방법과 병행하여 관련 생화학 적 분석에서 측정 된 접착 의존성 세포 신호 전달에 그들이 영향 (예를 들면, 웨스턴 블로 팅).

최근 연구에서, 이러한 방식은 내피 세포의 탈 부착을 트리거하는 피하 행렬의 MPO - 매개 산화 신규 역할을 계시하는데 사용하고 있었다 : (ⅰ) 탈 부착 율은 사전에 결정적으로 의존하는 것을 기존의 액토 마이 오신수축 (참조,도 3B 및 3C) 및 (ii) 세포 - 매트릭스 접착의 손실이 Src에 의존 paxilli.......

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공개 사항

저자는 수 있도록 공개 전혀 없습니다.

감사의 글

이 연구는 NHMRC(National Health and Medical Research Council) SRT(Project Grant 568721)와 부분적으로 UNSW 의학부 교수 연구 보조금(MDR)의 지원을 받았습니다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
96 웰 골드 세포-기질 임피던스 미세전극 어레이ACEA Biosciences / RocheE-Plate 96일회용 플레이트는 xCELLigence 시스템에서 세포 기반 분석을 수행하는 데 사용됩니다.
블레비스타틴SigmaB0560비근육 미오신 II
소 대동맥 내피 세포의 선택적 억제제, 동결 보존 LonzaBW-6001
소 혈청 알부민시그마05470
EGM-2 BulletKitLonzaCC-3162내피 세포 성장 매체 키트
Fibronectin, 동결 건조 분말SigmaF-4759소 플라즈마
불소 35mm 유리 바닥 세포 배양 접시World Precision InstrumentsFD35-100소 피부의 젤라틴 이미징을 위한 광학 품질의 유리 바닥이 있는 세포 피부
SigmaG9391세포 배양 하층,
Hank's Balanced Salt SolutionLife Technologies14025076
과산화수소Merck107298
Medium-199Life Technologies11150-059혈청 세포 배지
메티오닌SigmaM9500myeloperoxidase
Myeloperoxidase, Human Polymorphonuclear LeukocytesMillipore
RTCA MP Instrument / xCELLigence cell substrate impedance systemACEA Biosciences / Roche RelicaAnalyzer, RTCA (Multiple Plate) MP Station 및 RTCA Control Unit
Trypsin-EDTA (0.5%)Gibco로 구성되어 있습니다.15400-054 
접시 무은 , 475911

참고문헌

  1. Wu, M. H. Endothelial focal adhesions and barrier function. J Physiol. 569, 359-366 (2005).
  2. Geiger, B., Yamada, K. M. Molecular architecture and function of matrix adhesions. Cold Spring Harb Perspect Biol. 3, (2011).
  3. Rees, M. D., Kennett, E. C., Whitelock, J.....

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