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방법 논문

유도 및 기본 인간 세포에서 세포 노화의 유효성 검사

17.8K 조회수

DOI:

10.3791/57782

2018년 6월 20일

이 논문에서

요약

여기, 우리 유도 대 한 프로토콜의 시리즈 및 경작된 한 세포에 세포 노화의 유효성 검사를 설명합니다. 우리는 다른 노화 유도 자극에 집중 하 고 일반적인 노화 관련 마커의 정량화를 설명. 우리 모델, 섬유 아 세포를 사용 하 여 기술 정보를 제공 하지만 프로토콜은 다양 한 휴대 전화 모델에 적용할 수 있습니다.

초록

세포 노화의 영구 세포 주기 검거 다른 손상 자극에 반응에서 활성화 상태입니다. 세포 노화의 활성화는 다양 한 병 태 생리 조건 종양 억제, 조직 리 모델링 및 노화 등의 특징입니다. Vivo에서 세포 노화의 inducers는 아직도 가난 하 게 특징 이다. 그러나, 자극의 수 ex vivo세포 노화 촉진 사용할 수 있습니다. 그 중 가장 일반적인 노화-inducers 일차 피로, 이온화 및 비 이온화 방사선, 차적인 약물, 산화 스트레스, 그리고 demethylating와 acetylating 대리인 있습니다. 여기, 우리가 노화에 섬유 아 세포를 유도 하는 것이 자극을 사용 하는 방법에 자세한 지침을 제공 합니다. 이 프로토콜은 쉽게 1 차 셀 및 셀 라인, 암 세포를 포함 하 여 다른 유형의 적용할 수 있습니다. 우리는 또한 노화 유도의 유효성 검사를 위해 다른 방법을 설명합니다. 특히, 우리는 lysosomal 효소 노화 관련 된 β-galactosidase (SA-β-gal), 5-ethynyl-2'-deoxyuridine (듀) 합동 분석 결과, 세포 주기 식의 레벨을 사용 하 여 DNA 합성의 속도의 활동을 측정에 초점 억제제 p16, p21, 식 그리고의 Senescence-Associated 분 비 형 (SASP)의 분 비. 마지막으로, 우리 예제에서는 결과 제공 하 고 이러한 프로토콜의 응용 프로그램을 추가 논의.

서론

1961 년, Hayflick와 무어 헤드 문화에 기본 fibroblasts 연속 구절1후 그들의 증식 잠재력을 잃고 보고. 이 프로세스는 각 세포 분열 후 telomeres의 순차 단축에 의해 발생 합니다. Telomeres 비판적으로 짧은 길이 도달, 그들은 활성화 확산의 돌이킬 수 없는 체포 하는 DNA 손상 응답 (DDR)에 의해 인식 됩니다-또한 일차 노 쇠로 정의. 일차 노화 현재 구분 mitogens와 apoptotic 신호2,3셀을 렌더링 하는 영구 세포 주기 검거의 상태를 유도 하는 것으로 알려져 있습니다 많은 자극 중 하나입니다. 노화 프로그램은 일반적으로 높은 lysosomal 활동, 미토 콘 드 리아 기능 장애, 핵 변화, chromatin 재배열, 바인딩과 그물 스트레스, DNA 손상 및 노화 관련을 포함 하 여 추가 기능 특징 분 비 형 (SASP)3,4. 노화 세포는 신체에 여러 기능을가지고: 개발, 상처 치유 및 종양 억제2. 똑같이, 그들은 노화와, 역설적으로, 종양 진....

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프로토콜

1. 일반 준비

  1. D 10 매체를 준비 합니다. DMEM 매체-Glutamax 10 %FBS 1% 페니실린/스와 보충 (최종 농도: 100 U/mL).
  2. 살 균 PBS를 준비 합니다. 제조업체의 지침에 따라 물에 정제 분해. 압력솥에 의해 소독.
  3. 1 x 트립 신을 준비 합니다. 트립 신-Versene EDTA/10의 5 mL를 희석 1:10 살 균 PBS의 45 mL에 x.
    참고: 프로토콜을 통해 우리가 사용 하 여 가까이 있는 셀 문화 조건에 생리 적인 기본 fibroblasts에 대 한 조건. 이 의미는 우리가 품 어 37 ° C, 5% CO25% O2 "표준" 20 %O 일반적으로 수행 하지만 사용은2.
  4. 층 류 흐름 후드, 실험실 코트와 장갑을 사용 하 여 메 마른 조건에서 모든 샘플을 처리 합니다. 처리 되는 동안에 20% O2 (룸 조건)에서 세포를 유지.

2입니다. 노화의 유도

  1. 일차 노화
    1. 셀 또는 그들과 접촉 될 모든 자료를 처리 하는 동안 (pipets, 플라스 크, 미디....

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결과

SA-β-gal 노화 섬유 아 세포에서 얼룩의 농축

Β-galactosidase (β-gal)는 모든 세포에 표현 되 고 4.025,26의 최적 pH는 lysosomal 효소 이다. 그러나, 노화, 동안 리소좀 크기가 증가 하 고, 따라서, 노화 세포 축적 β-gal. 이 효소의 증가 금액 차선 pH 6.025,27에서도 그 활동 감지를 가능 하 게. 그림 1A 대 노화 기본 섬유 아 세포 확산에 SA-β-gal 얼룩의 대표 이미지를 보여줍니다. 세포는 또한 확대 하 고 불규칙 한 셀 시체와 함께 보세요. 앞.......

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토론

여기 설명 하는 프로토콜은 인간의 기본 섬유 아 세포, 최적화 된 특히 BJ와 WI-38 셀. 일차 노화, 전리 방사선, 독 소 루비에 대 한 프로토콜을 성공적으로 다른 세포 유형 즉 신생아 melanocytes와 keratinocytes (iPSC 파생 cardiomyocytes)과 섬유 아 세포 (HCA2 및 IMR90)의 다른 종류에 적용 우리의 실험실. 그러나, 몇 가지 세부 사항을 시드 셀, 방법 및 플라스틱 지원에 연결/분리에 대 한 셀 수 있도록 화학 물질의 수 등의 독성을 피하기 위해 치료 복용량을 조정 하 여 추가 셀 형식에 대 한 적응을 최적화할 수 있습니다.

기본 섬유 아 세포의 사용에도 다양 한 도전 포즈. 노화 세포는 일반적으로 더 어려운 proliferating 들 보다 분리 하 고 그들은 종종 trypsinization에 더 민감한 또는 분리 메서드를 분리 후 생존의 것 보다 약간 낮은 의미의 다른 종류 확산 셀입니다. 다른 노화 유도 하는 방법에 대 .......

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감사의 글

우리는 유익한 토론에 대 한 관리자 실험실 및 데이터와 UV-유도 노화에 프로토콜을 공유 하기 위한 Thijmen 밴 Vliet의 회원을 감사 합니다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
DMEM 매체 - GlutaMAXGibco31966-047
소 태아 혈청하이클론SV30160.03
페니실린-스트렙토마이신 (P/s; 10,000 U/ml)LonzaDE17-602E
디메틸 설폭사이드 (DMSO)Sigma-AldrichSC-202581
뉴클레아제 무함유 정제수(DEPC 처리되지 않음)AmbionAM9937
T75 플라스크Sarstedt833911002
Trypsin/EDTA 솔루션LonzaCC-5012
PBS 정제Gibco18912-014
1.5 ml 마이크로 원심분리기 튜브Sigma-AldrichT9661-1000EA
Corning  15mL 원심분리기 튜브: Sigma-AldrichCLS430791
6웰 플레이트Sarstedt83.3920
24웰 플레이트Sarstedt83.3922
13mm 원형 커버슬립,Sarstedt83.1840.002
SteriflipMerck ChemicalsSCGP00525
Cesium137-source, IBL 637, Cesium-137γ-ray machine
UV 방사선 챔버Opsytec, Dr. Gö bel BS-02
독소루비신 디하이드로클로라이드 BioAustralis Fine ChemicalsBIA-D1202-1
과산화수소 용액Sigma-Aldrich7722-84-1
5-aza-2'-deoxycytidineSigma-AldrichA3656
SAHASigma-AldrichSML0061
나트륨 부티레이트 Sigma-AldrichB5887
X-gal (5-Bromo-4-chloro-3-indolyl-β-D-galactopyranoside)Fisher Scientific7240-90-6
시트르산 일수화물Sigma-Aldrich5949-29-1
나트륨 이염기성 인산염 Acros 유기물7782-85-6
칼륨 페로시아나이드 Fisher Scientific14459-95-1
페리시안화칼륨 Fisher Scientific13746-66-2
염화나트륨Merck Millipore7647-14-5
염화마그네슘Fisher Chemicals7791-18-6
25% 글루타르알데히드Fisher Scientific111-30-8,7732-18-5
16% 포름알데히드(w/v)Thermo-Fisher Scientific28908
EdU(5-에티닐-2'-데옥시우리딘)루미프로브10540
설포-시아닌3 아지드(설포-Cy3-아지드)루미프로브D1330
아스코르브산나트륨시그마-알드리치A4034
구리(II) 황산염 5수화물(Cu(II)SO4.5H2O)Sigma-Aldrich209198
Triton X-100Acros 유기물215682500
TRIS 기반Roche11814273001
LightCycler 480 Multiwell Plate 384, 화이트 Roche4729749001
Lightcycler 480 밀봉 호일 Roche4729757001
Sensifast 프로브 Lo-ROX 키트 BiolineBIO-84020
UPL 프로브 라이브러리Sigma-Aldrich다양한
인간 IL-6 DuoSet ELISAR& DD6050
Bio-Rad TC20Bio-Rad
카운팅 슬라이드Bio-Rad145-0017
건식 인큐베이터Thermo-Fisher ScientificHeratherm
DimethylformamideMerck Millipore1.10983
Parafilm 'M' 실험실 필름Bemis 
핀셋
바늘
, , , , , , #PM992

참고문헌

  1. Hayflick, L., Moorhead, P. S. The serial cultivation of human diploid cell strains. Experimental Cell Research. 25, 585-621 (1961).
  2. Muñoz-Espín, D., Serrano, M. Cellular senescence: from physiology to pathology. Nature reviews. Molecular cell biology. 15, 482-496 (2014).
  3. Sharpless, N. E., Sherr, C. J.

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노화 유도SA-beta-gal 염색EdU 통합 분석p16 p21 발현SASP 분석일차 섬유아세포독소루비신 처리세포 집단 배가형광 현미경 관찰