To badanie opisuje protokół badania wpływu zmienionego pH na ekspresję onkogenu za pomocą analizy sekwencyjnej RNA linii komórkowej przewodu trzustkowego.
Artykuł metodologiczny
To badanie opisuje protokół badania wpływu zmienionego pH na ekspresję onkogenu za pomocą analizy sekwencyjnej RNA linii komórkowej przewodu trzustkowego.
Czwarta najczęstsza przyczyna zgonów związanych z rakiem, gruczolakorak przewodowy trzustki (PDAC), ma 12% pięcioletni wskaźnik przeżycia. Choroba ta ma złe rokowanie i charakteryzuje się sztywnym mikrośrodowiskiem zrębu, co stanowi namacalne wyzwanie w jej leczeniu. Pacjenci z przewlekłym zapaleniem trzustki mają 10-krotnie większe ryzyko rozwoju PDAC; u tych pacjentów pH przewodowe spada z pH 8,0 do pH 6,0 z powodu niedoboru wodorowęglanów i środowiska zapalnego. Naszym celem było zrozumienie roli kwaśnego środowiska obserwowanego w przewlekłym zapaleniu trzustki na ekspresję onkogenów w linii komórek przewodowych trzustki.
Dlatego 80% zlewających się ludzkich komórek nabłonka przewodowego trzustki inkubowano w pH od 6,0 do pH 7,2 przez 6 godzin. Całkowite RNA z komórek zostało przetworzone w celu wzbogacenia całkowitego mRNA w próbkach. Ekspresję genów oceniano za pomocą sekwencjonowania nowej generacji (NGS) kontrprób biologicznych. Analizę sekwencji RNA przeprowadzono za pomocą narzędzia internetowego i zidentyfikowano geny o zróżnicowanej ekspresji (FC < ± 2,0); było 90, 148 i 109 genów regulowanych w górę oraz 20, 14 i 23 geny regulowane w dół odpowiednio przy pH 6,0, 6,5 i 7,0. Cztery onkogeny były regulowane w górę przy pH 6,0, siedem było regulowanych w górę przy pH 6,5, a siedem było regulowanych w górę przy pH 7,0. Wspólnymi genami, które były regulowane w górę przy pH 6,0, pH 6,5 i pH 7,0, były kinaza białkowo-tyrozynowa specyficzna dla komórek limfocytów (LCK) [pH 6,0, FC: 2,93; pH 6,5, FC: 2,93; pH 7,0, FC: 3,32], protoonkogen FGR, kinaza tyrozynowa rodziny Src (FGR) [pH 6,0, FC: 4,17; pH 6,5, FC: 5,25; pH 7,0, FC: 5,09] i ArfGAP z domeną SH3, powtórzenie ankyryny i domena pH 3 (ASAP3) [pH 6,0, FC: 2,37; pH 6,5, FC: 3,84; pH 7,0, FC: 2,51]. Kwaśne środowisko wyzwala aktywację protoonkogenów, które mogą wywołać inicjację guza w przewlekłym zapaleniu trzustki.
Gruczolakorak przewodowy trzustki (PDAC) jest jednym z głównych nowotworów i zajmuje czwarte miejsce wśród nowotworów pod względem liczby powiązanych zgonów1. Wyższa śmiertelność jest widoczna wśród pacjentów z PDAC, a według ostatnich badań pięcioletni wskaźnik przeżycia wynosi tylko 12%. Pacjenci z udokumentowanym przewlekłym zapaleniem trzustki, chorobą prowadzącą do zapalenia trzustki2, są bardziej narażeni (około 15-16-krotnie) na rozwój PDAC3. Istnieją różne rodzaje CP o różnej etiologii, takie jak CP4. Wiadomo, że warunki występujące podczas CP prowadzą do powstawania zwapniałych kamieni, rozwoju komórek rakowych, a nawet cukrzycy. Częstość występowania PDAC jest wysoka u pacjentów z dziedzicznym przewlekłym zapaleniem trzustki5.
Niektóre warunki fizjologiczne w trzustce pacjentów z MPD mogą być korzystne dla inicjacji innych dolegliwości; obejmują one środowisko zapalne, aktywne enzymy trawienne i kwaśne pH soku trzustkowego6. Prowadzony jest szeroki zakres badań w obszarze zapalenia, ponieważ stan zapalny powoduje chaos w normalnym funkcjonowaniu narządu7,8,9. Jednak brak równowagi w regulacji pH jest kolejnym zjawiskiem, które może wywołać inicjację niekontrolowanego wzrostu komórek10. Sok trzustkowy zdrowych osób ma odczyn zasadowy, co pomaga zneutralizować kwaśną treść pokarmową wytwarzaną przez żołądek. Natomiast sok trzustkowy pozostaje kwaśny u pacjentów z CP z powodu niewystarczającego wydzielania wodorowęglanów. Niski poziom wodorowęglanów nie jest w stanie całkowicie zneutralizować soku, co skutkuje lekko kwaśnym środowiskiem w kanale11.
Wcześniejsze badania wskazują, że komórki nowotworowe przystosowują się do kwaśnego środowiska i rozwijają się w nim12. W takich przypadkach warunki, które występują podczas procesu przewlekłego zapalenia trzustki, sugerują korzystne środowisko dla proliferacji i przerzutów tych komórek13. W związku z tym nasze badania miały na celu ocenę zmian morfologicznych w ludzkich komórkach przewodowych trzustki oraz ocenę ekspresji onkogenów w warunkach lekko kwaśnych.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
1. Odrodzenie linii komórkowej
2. Zmiana pH pożywki hodowlanej
3. Izolacja RNA
UWAGA: Do izolacji RNA z komórek muszą być używane sterylne rękawiczki, a powierzchnia musi być odkażona przy użyciu 100% etanolu.
4. Sekwencja RNA/Transkryptom
5. Bioinformatyka
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Zmiany morfologiczne
Inkubacja ludzkich komórek przewodowych trzustki w środowisku kwaśnym zmieniła morfologię komórek. Zlewający się i ciasno upakowany wzór komórek spowodował rozproszenie komórek w kwaśnych warunkach, a śmierć komórki staje się widoczna z czasem. W porównaniu z normalnymi komórkami zawierającymi podłoże, komórki przewodowe skurczyły się i zmniejszyły. Drastyczną zmianę śmiertelności zaobserwowano po 6 godzinach inkubacji. Po 24 godzinach liczba komórek zmniejszyła się, a komórki wy...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Metoda ta została opracowana w celu określenia wpływu warunków kwaśnych na nienowotworowe ludzkie komórki nabłonka przewodowego trzustki w powtórzeniach biologicznych. Zmiana pH pożywki spowodowała, że komórki znalazły się w stanie stresu i zaobserwowano zmianę morfologii. Komórki hodowano w pH 6,0, 6,5 lub 7,0 przez 24 godziny i monitorowano co godzinę w celu optymalizacji okresu inkubacji do dalszych eksperymentów. Zaobserwowaliśmy zmianę morfologii po 4 godzinach inkubacji, a śmiertelność komórek wzrosła po 6 godzinac...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają do zadeklarowania konfliktu interesów.
Renuka Goudshelwar jest wdzięczna DBT za zapewnienie jej stypendium. Renuka Goudshelwar dziękuje za pomoc otrzymaną od Wydziału Biochemii Uniwersytetu Osmania (Hyderabad) oraz do dr V. V. Ravikanth za jego wskazówki podczas analizy danych NGS. Dr M. Sasikala dziękuje za pomoc finansową otrzymaną od ICMR, Ministerstwa Zdrowia, Rządu Indii (Grant no-94/2020/5582/Proteomics-Adhoc/BMS).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Probówki wirówkowe z podziałką 15 ml (Falcon) | Tarsons | 500031 | służy do przygotowania próbek |
| Probówki wirówkowe z podziałką 50 ml (Falcon) | Tarsons | 500041 | służy do przygotowania próbek |
| Agilent 2100 Bioanalizator | Agilent | Agilent G2938A | Instrment do oceny jakości RNA |
| Antybiotyk Roztwór przeciwgrzybiczy 100x płyn | Himedia | A002-100 ml | Stosowany w celu zapobiegania zanieczyszczeniu |
| Skrobak do komórek z obrotowym ostrzem | Himedia | TCP223 | Skrobanie i zbieranie komórek |
| Inkubator CO2 | New Brunswick | Galaxy 170 S | Służy do inkubacji kultury |
| Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM), wysoka zawartość glukozy | Himedia | AL007S-500 mL | Pożywka używana do hodowli komórek |
| Sól fizjologiczna buforowana fosforanem Dulbecco 1x | Himedia | TL1006-500mL | mycie komórek |
| Galaxy | (https://usegalaxy.org)Narzędzie | online do przetwarzania danych NSG | |
| HI FBS (pochodzenie: Australia) | Gibco | 10100-147 | Służy do wzrostu komórek |
| Ludzka linia komórek nabłonka przewodowego trzustki (HPDEC / H6C7) | Addex Bio T0018001 | Linia komórek przewodowych trzustki | |
| Zestaw jonów Total RNA-Seq v2 | przygotowania próbek RNA | Thermo fisher scientific | 4475936 |
| Laminarny przepływ | |||
| Na2HPO4 Diabasic | Sigma Aldrich | S3264-250G | Fosforan sodu Przygotowanie buforu |
| NaH2PO4 Monobasic | Sigma Aldrich | S3139-250G | Preparat buforowy fosforanu sodu |
| Sekwencer 3376672 NovaSeq 6000 | Illumina | ||
| Nunclon Delta Surface (płytka 6-dołkowa) | Thermo Scientific | 140675 | Hodowla komórek |
| Wirówka stołowa z chłodzeniem | Thermo Scientific | Sorvall ST 8R | Służy do wirowania |
| RiboMinus Eukaryote System v2 | Thermo fisher scientific | A15026 | zestaw do dezuplikacji rRNA |
| Zestaw Rneasy Mini | Qiagen | 74104 | Zestaw do izolacji całkowitego RNA z komórek |
| Termocykler | Eppendorf | E950040025 | reakcji PCR |
| Kąpiel wodna | Equitron | #8406M | Rozmrażanie próbki |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE
Poproś o pozwolenie