Ontwikkeling van een In Vitro Assay om contractiele functie van mesenchymale Cellen die Onderging-mesenchymale transitie Evalueer

Summary

Here, we describe the development and application of a gel contraction assay for evaluating contractile function in mesenchymal cells that underwent epithelial-mesenchymal transition.

Abstract

Fibrosis is often involved in the pathogenesis of various chronic progressive diseases such as interstitial pulmonary disease. Pathological hallmark is the formation of fibroblastic foci, which is associated with the disease severity. Mesenchymal cells consisting of the fibroblastic foci are proposed to be derived from several cell sources, including originally resident intrapulmonary fibroblasts and circulating fibrocytes from bone marrow. Recently, mesenchymal cells that underwent epithelial-mesenchymal transition (EMT) have been also supposed to contribute to the pathogenesis of fibrosis. In addition, EMT can be induced by transforming growth factor β, and EMT can be enhanced by pro-inflammatory cytokines like tumor necrosis factor α. The gel contraction assay is an ideal in vitro model for the evaluation of contractility, which is one of the characteristic functions of fibroblasts and contributes to wound repair and fibrosis. Here, the development of a gel contraction assay is demonstrated for evaluating contractile ability of mesenchymal cells that underwent EMT.

Introduction

Fibrose is betrokken bij de pathogenese van verschillende chronische progressieve ziekten zoals interstitiële longziekte, cardiale fibrose, levercirrose, terminale nierinsufficiëntie, systemische sclerose en auto-immuunziekte ^1. Onder interstitiële longziekten, idiopathische longfibrose (IPF) is een chronische progressieve ziekte en geeft een slechte prognose. Pathologische kenmerk van IPF is de ontwikkeling van fibroblastische foci bestaande uit geactiveerde fibroblasten en myofibroblasten die worden geassocieerd met de prognose. De oorsprong van deze pulmonaire fibroblasten voorgesteld kunnen worden uit verschillende mesenchymale cellen, zoals oorspronke....

Protocol

1. Voorbereiding en Cultuur van longepitheelcellen

1. Cultuur A549 humane long epitheelcellen (hechtende cellijn) in Dulbecco's Gemodificeerd Eagle Medium (DMEM) aangevuld met 10% foetaal runderserum (FBS), 100 IE / ml penicilline en 100 ug / ml streptomycine.
2. Verwijder de celkweekmedia van kweekschaal en was eenmaal met 5-10 ml fosfaat gebufferde zoutoplossing (PBS). Na wassen onmiddellijk zuig het PBS.
3. Voeg 2 ml trypsine / ethyleendiaminetetra-azijnzuur (EDTA) (0,05%) en incubeer bij 37 ° C en 5% _CO2 gedurende 3 minuten.
4. Verzamelen van de losgemaakte cellen in centrifugebuizen met celcultuurmedium Centrifugeer de....

Results

Tijdens EMT, epitheelcellen verliezen epitheliale merkers, zoals E-cadherine, en krijgen de expressie van mesenchymale markers, zoals vimentine en α-gladde spier actine ^4,5. Incubatie van A549 humane long epitheelcellen met TGF-β1 en TNF-α induceert EMT. Het uiterlijk van normale A549 cellen zijn geplaveide achtige vorm en driehoekig dat karakteristiek is voor epitheliale cellen (Figuur 3A), maar na gestimuleerd met TGF-β1 en TNF-α, het uiterlijk veranderde vo.......

Discussion

De in deze onderzoeksprotocol omvat twee stappen. De eerste stap wordt uitgevoerd om EMT induceren, terwijl de tweede stap is de gel samentrekking assay. Aangezien het belangrijk te bevestigen dat cellen ondergingen EMT, stap 2 een uitstekende aanvulling op de morfologische veranderingen en gen expressie. Eerdere studies toonden aan dat EMT van A549-cellen werd geïnduceerd met slechts ²⁴ TGF-β1; echter, zoals we eerder hebben gemeld ^10, TNF-α behandeling verbetert EMT en de overname van mesenchymal.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
DMEM	sigma aldrich	11965-092	For A549 medium
FBS	GIBCO	10437
Transforming Growth Factor-β1, Human, recombinant	Wako Laboratory chemicals	209-16544
Recombinant Human TNF-α	R&D systems	210-TA/CF
E-Cadherin (24E10) Rabbit mAb	Cell Signaling Technology	#3195	1:3,000 dilution
Vimentin (D21H3) Rabbit mAb	Cell Signaling Technology	#5741	1:3,000 dilution
Anti-α-Tubulin antibody	sigma aldrich	T9026	1:10,000 dilution
Monoclonal Anti-Actin, α-Smooth Muscle antibody	sigma aldrich	A5228	1:10,000 dilution
Anti-N-cadherin antibody	BD Transduction Laboratories	#610920	1:1,000 dilution
Anti-Mouse IgG, HRP-Linked Whole Ab Sheep (secondary antibody)	GE Healthcare	NA931-100UL	1:20,000 dilution
Anti-Rabbit IgG, HRP-Linked Whole Ab Donkey (secondary antibody)	GE Healthcare	NA934-100UL	1:20,000 dilution
Blocking reagent	GE Healthcare	RPN418	2% in TBS-T
6 Well Clear Flat Bottom TC-Treated Multiwell Cell Culture Plate, with Lid	corning	#353046
100 mm Cell culture dish	TPP	#93100
DMEM, powder	life technologies	12100-046	For 4× DMEM
Type 1 collagen gel	Nitta gelatin	Cellmatrix type I-A
24 Well cell culture plate	AGC TECHNO GLASS	1820-024
Gel Documentation System	ATTO	AE-6911FXN	Gel imager
Gel analyzing software	ATTO	Densitograph, ver. 3.00	analysing software bundled with AE-6911FXN
Trypsin-EDTA (0.05%), phenol red	life technologies	25300054
24 Well Plates, Non-Treated	IWAKI	1820-024
Trypan Blue Solution, 0.4%	life technologies	15250-061
RNA extraction kit	Qiagen	74106
Reverse transcriptase	life technologies	18080044
Real time PCR system	Stratagene	Mx-3000P
SYBR green PCR kit	Qiagen	204145
Protease Inhibitor Cocktail (100x)	life technologies	78429
PVDF membrane	ATTO	2392390
Protein assay kit	bio-rad	5000006JA
Polyacrylamide gel	ATTO	2331810
Western blotting detection reagent	GE Healthcare	RPN2232
Cold CCD camera	ATTO	Ez-Capture MG/ST
Trypsin inhibitor	sigma aldrich	T9003-100MG
Polyoxyethylene (20)Sorbitan Monolaurate	Wako Laboratory chemicals	163-11512
Polyoxyethylene (9) octyiphenyl ether	Wako Laboratory chemicals	141-08321