Deze studie beschrijft een protocol voor het onderzoeken van de effecten van veranderde pH op de expressie van het oncogen via RNA-seq-analyse van een ductale cellijn van de pancreas.
Methodenartikel
Deze studie beschrijft een protocol voor het onderzoeken van de effecten van veranderde pH op de expressie van het oncogen via RNA-seq-analyse van een ductale cellijn van de pancreas.
De vierde belangrijkste doodsoorzaak door kanker, ductaal adenocarcinoom van de pancreas (PDAC), heeft een overlevingspercentage van 12% na vijf jaar. Deze ziekte heeft een slechte prognose en wordt gekenmerkt door een stijve stromale micro-omgeving, die een tastbare uitdaging vormt bij de behandeling ervan. Patiënten met chronische pancreatitis hebben een 10-voudig groter risico om PDAC te ontwikkelen; bij deze patiënten daalt de ductale pH van pH 8,0 naar pH 6,0 als gevolg van bicarbonaatinsufficiëntie en het inflammatoire milieu. Ons doel was om de rol te begrijpen van de zure omgeving die wordt waargenomen bij chronische pancreatitis op de expressie van oncogen in een ductale cellijn van de pancreas.
Daarom werden 80% confluente menselijke ductaal epitheelcellen van de alvleesklier gedurende 6 uur geïncubeerd bij pH 6,0 tot pH 7,2. Totaal RNA van de cellen werd verwerkt om het totale mRNA in de monsters te verrijken. Genexpressie werd geëvalueerd via next-generation sequencing (NGS) van biologische replicaten. RNA-seq-analyse werd uitgevoerd met behulp van een online tool en de differentieel tot expressie gebrachte genen (FC's < ± 2.0) werden geïdentificeerd; er waren 90, 148 en 109 opgereguleerde genen en 20, 14 en 23 gelaagde genen bij pH 6,0, 6,5 en 7,0 Vier oncogenen werden opgereguleerd bij pH 6,0, zeven werden opgereguleerd bij pH 6,5 en zeven werden opgereguleerd bij pH 7,0. De veel voorkomende genen die werden opgereguleerd bij pH 6,0, pH 6,5 en pH 7,0 waren lymfocytcelspecifiek eiwit-tyrosinekinase (LCK) [pH 6,0, FC: 2,93; pH 6,5, FC: 2,93; pH 7,0, FC: 3,32], FGR proto-oncogen, Src-familie tyrosinekinase (FGR) [pH 6,0, FC: 4,17; pH 6,5, FC: 5,25; pH 7,0, FC: 5,09] en ArfGAP met SH3-domein, ankyrineherhaling en PH-domein 3 (ASAP3) [pH 6,0, FC: 2,37; pH 6,5, FC: 3,84; pH 7,0, FC: 2,51]. De zure omgeving veroorzaakt de activering van proto-oncogenen, wat tumorinitiatie bij chronische pancreatitis kan veroorzaken.
Ductaal adenocarcinoom van de alvleesklier (PDAC) is een van de belangrijkste vormen van kanker en staat op de vierde plaats van kankers in termen van aantal gerelateerde sterfgevallen1. Een hoger sterftecijfer is duidelijk onder PDAC-patiënten en volgens recente studies is het overlevingspercentage na vijf jaar slechts 12%. Patiënten met gedocumenteerde chronische pancreatitis, een ziekte die resulteert in ontsteking van de alvleesklier2, hebben meer kans (ongeveer 15-16 keer) om PDAC3 te ontwikkelen. Er zijn verschillende soorten CP met verschillende etiologieën, zoals alcoholgerelateerde, erfelijke en idiopathische CP4. Van de aandoeningen die tijdens CP bestaan, is bekend dat ze leiden tot de vorming van verkalkte stenen, de ontwikkeling van kankercellen en zelfs diabetes. De prevalentie van PDAC is hoog bij patiënten met erfelijke chronische pancreatitis5.
Sommige fysiologische aandoeningen in de alvleesklier van CP-patiënten kunnen gunstig zijn voor het ontstaan van andere aandoeningen; deze omvatten het inflammatoire milieu, actieve spijsverteringsenzymen en de zure pH van het pancreassap6. Er wordt een breed scala aan onderzoeken uitgevoerd op het gebied van ontstekingen, aangezien ontsteking chaos veroorzaakt in de normale werking van het orgaan 7,8,9. Een onbalans in de pH-regulatie is echter een ander fenomeen dat de initiatie van de ongecontroleerde groei van cellen kan veroorzaken10. Het pancreassap van gezonde personen is alkalisch, wat helpt bij het neutraliseren van de zure chymus die door de maag wordt geproduceerd. Daarentegen blijft het pancreassap zuur bij CP-patiënten vanwege onvoldoende bicarbonaatsecretie. Een laag bicarbonaatgehalte kan het sap niet volledig neutraliseren, wat resulteert in een licht zure omgeving in het kanaal11.
Eerdere studies geven aan dat kankercellen zich aanpassen aan en gedijen in zure omgevingen12. In dergelijke gevallen suggereren aandoeningen die bestaan tijdens het proces van chronische pancreatitis een gunstige omgeving voor de proliferatie en metastase van deze cellen13. Daarom was onze studie gericht op het beoordelen van de morfologische veranderingen in menselijke ductale cellen van de pancreas en het beoordelen van de expressie van het oncogen onder licht zure omstandigheden.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
1. Herleving van de cellijn
2. De pH van het kweekmedium veranderen
3. RNA-isolatie
OPMERKING: Steriele handschoenen moeten worden gebruikt voor RNA-isolatie uit cellen en het oppervlak moet worden ontsmet met 100% ethanol.
4. RNA-seq/transcriptoom
5. Bio-informatica
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Morfologische veranderingen
De incubatie van menselijke ductale cellen van de alvleesklier in een zuur medium veranderde de morfologie van de cellen. Een confluent en dicht opeengepakt celpatroon resulteerde in verspreide cellen onder zure omstandigheden, en celdood wordt na verloop van tijd prominent. Vergeleken met normale mediumbevattende cellen krompen en namen de ductale cellen in omvang af. Een drastische verandering in het sterftecijfer werd waargenomen na 6 uu...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Deze methode is ontwikkeld om de effecten van zure omstandigheden op goedaardige menselijke ductaal epitheelcellen van de alvleesklier in biologische herhalingen te bepalen. Een verandering in de pH van het medium zorgde ervoor dat de cellen zich in een gestreste toestand bevonden en er werd een verandering in de morfologie waargenomen. De cellen werden gedurende 24 uur gekweekt bij een pH van 6,0, 6,5 of 7,0 en elk uur gecontroleerd om de incubatietijd voor verdere experimenten te optim...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben geen belangenconflicten te melden.
Renuka Goudshelwar is DBT dankbaar dat ze haar de fellowship heeft gegeven. Renuka Goudshelwar erkent de hulp die ze heeft ontvangen van de afdeling Biochemie, Osmania University (Hyderabad) en aan Dr. V. V. Ravikanth voor zijn begeleiding bij het analyseren van de NGS-gegevens. Dr. M. Sasikala erkent de financiële steun die is ontvangen van ICMR, Ministerie van Volksgezondheid, Regering van India (Grant no-94/2020/5582/Proteomics-Adhoc/BMS).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 15 mL graduated centrifuge tubes (Falcon) | Tarsons | 500031 | gebruikt voor monstervoorbereiding |
| 50 mL graduated centrifuge tubes (Falcon) | Tarsons | 500041 | gebruikt voor monstervoorbereiding |
| Agilent 2100 Bioanalyzer instrument | Agilent | Agilent G2938A | Instrument voor RNA-kwaliteitsbeoordeling |
| Antibiotic Antimycotic Solution 100x liquid | Himedia | A002-100 mL | Gebruikt om besmetting te voorkomen |
| Cell Scraper with rotatable blade | Himedia | TCP223 | Scrape en verzamel de cellen |
| CO2 incubator | New Brunswick | Galaxy 170 S | Gebruikt voor het incuberen van de cultuur |
| Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM), hoge glucose | Himedia | AL007S-500 mL | Medium gebruikt voor het kweken van de cellen |
| Dulbecco's Phosphate Buffered saline 1x | Himedia | TL1006-500mL | cel wassen |
| Galaxy | (https://usegalaxy.org) | Online tool voor het verwerken van NSG-gegevens | |
| HI FBS (origine: Australië) | Gibco | 10100-147 | Gebruikt voor de groei van cellen |
| Human Pancreatic Ductal Epithelial Cell Line (HPDEC/ H6C7) | Addex Bio | T0018001 | Pancreas ductale cellijn |
| Ion Total RNA-Seq Kit v2 | Thermo fisher scientific | 4475936 | RNA-monstervoorbereidingskit |
| Laminar Air Flow | |||
| Na2HPO4 Diabasic | Sigma Aldrich | S3264-250G | Natriumfosfaatbufferbereiding |
| NaH2PO4 Monobasic | Sigma Aldrich | S3139-250G | Natriumfosfaatbufferbereiding |
| NovaSeq 6000 | Illumina | 3376672 | Sequencer |
| Nunclon Delta Surface (6-well plate) | Thermo Scientific | 140675 | De cellen kweken |
| Refrigerated benchtop Centrifuge | Thermo Scientific | Sorvall ST 8R | Gebruikt voor centrifugatie |
| RiboMinus Eukaryote System v2 | Thermo fisher scientific | A15026 | rRNA-depletiekit |
| Rneasy Mini kit | Qiagen | 74104 | Kit voor het isoleren van totaal RNA uit cellen |
| Thermal cycler | Eppendorf | E950040025 | PCR-reactie |
| Water Bath | Equitron | #8406M | Ontdooien van monster |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken
Toestemming aanvragen