Hodowla komórek PC12
Linia komórkowa PC12 została rozmnażona w podłożu roswell Park Memorial Institute 1640 (RPMI-1640) zawierającym 10% surowicy płodowej bydła (FBS) i 1% penicyliny/streptomycyny, z rutynową konserwacją w standardowych warunkach hodowli (37 °C, 5%CO2 w atmosferze nawilżonej). W procedurach eksperymentalnych komórki przylegające były nakładane na naczynia hodowlane i pozwalano im rozmnażać się aż do osiągnięcia niemal zbiegających się monowarstw (około 90% powierzchni). Dysocjacja komórkowa została przeprowadzona poprzez leczenie enzymatyczne z użyciem roztworu 0,25% trypsyny-EDTA, po którym następowały trzy kolejne cykle subkultury, aby zapewnić stabilność populacji. Przetworzone komórki zostały następnie przydzielone do dalszych zastosowań eksperymentalnych i ocen analitycznych.
Testy żywotności komórek
Żywotność komórek oceniano w celu oceny cytotoksyczności hemin i lokostatyny na komórkach PC12, zgodnie z instrukcjami producenta zestawu testowego. Komórki PC12 były równomiernie zasiewane w płytkach z 96 dołkami i hodowane z heminą lub lokostatiną przez 24 godziny. Po płukaniu solą fizjologiczną z buforem fosforanowym (PBS) komórki inkubowano w medium RPMI-1640 zawierającym 10% roztwór soli tetrazolu przez 90 minut w temperaturze 37 °C. Następnie zmierzono wartości gęstości optycznej (OD) przy 450 nm za pomocą czytnika mikropłytek.
Ilościowa reakcja łańcuchowa transkrypcja odwrotna z polimerazą (RT-qPCR)
Całkowite RNA zostało wyekstrahowane z komórek PC12 za pomocą odczynnika do ekstrakcji RNA. Najpierw próbka została ujednolicona w odczynniku ekstrakcyjnym, co zapewniło dokładną lizę. Do mieszaniny dodawano chloroform, energicznie wstrząśnięto i wirowano, aby oddzielić fazy (12 000 × g, 15 min, 4 °C). Pobrano fazę wodną zawierającą RNA, a RNA wytrącono przez dodanie izopropanolu (faza wodna: iPrOH = 1:1) i inkubację w temperaturze pokojowej. Przeprowadzono wirowanie, aby rozpylić RNA (12 000 × g, 10 minut, 4 °C), dodano 1 mL 70% etanolu w celu usunięcia zanieczyszczeń, a na końcu granulek RNA rozpuszczono w wodzie wolnej od RNazy do przechowywania w temperaturze -80 °C. Szablony komplementarnego DNA (cDNA) zostały wygenerowane przez transkrypcję odwrotną z RT Master Mix. Powstałe szablony były następnie rozcieńczane w stosunku 1:5 i poddawane ilościowemu PCR w czasie rzeczywistym na przyrządzie PCR czasu rzeczywistego. Każda próbka była potrójnie amplifikowana, a względna ilość produktu PCR była uśredniana. Używane startery wymieniono w Tabeli 1, gdzie β-aktyna służy jako gen do prowadzenia domu. Względne stężenie mRNA określono według wzoru E = 2−ΔΔCt, a dla każdej reakcji zarejestrowano wartość cyklu krytycznego progu (CT).
Wewnątrzkomórkowe badania na podstawie reaktywnych form tlenu (ROS) oraz lipidowego hydronadtlenku (LPO)
Poziomy ROS i LPO mierzono za pomocą cytometrii przepływowej. Komórki PC12 były traktowane heminą (80 μM), lokostatyną (5 μM) i ML385 (5 μM) przez 24 godziny i myte 3 razy PBS w naczyniach. Komórki były następnie inkubowane w temperaturze 37 °C z 5% CO2 przez 40 minut w obecności diacetatu diacetatu 2',7'-dichlorodihydrofluoresceiny (DCFH-DA), sondy ROS, oraz sondy BODIPY 581/591 C11, LPO. Po płukaniu PBS w celu usunięcia nadmiaru sond, intensywność fluorescencji zmierzono za pomocą cytometrii przepływowej. Stosowano spójną strategię bramkowania we wszystkich próbkach: najpierw komórki były ograniczone na FSC-A vs. SSC-A, aby wykluczyć zanieczyszczenia, następnie pojedyncze komórki zostały wybrane przez FSC-A vs. FSC-H. Komórki niebarwione oraz komórki traktowane wyłącznie heminą były stosowane jako kontrolę negatywną i dodatnią do ustalenia kompensacji fluorescencji i bramek. Dane były analizowane za pomocą powiązanego oprogramowania.
Ekstrakcja białek i western blot
Całkowita ekstrakcja białka
Supernatant z poddanych komórkom PC12 został odrzucony, a następnie wykonano trzy płukania lodowatym PBS. Komórki pobierano trypsyną i wirowano w dawce 200 × g przez 5 minut. Po usunięciu supernatantu osad komórkowy został ujednolicony w zimnym buforze lizy Radioimmunoprecipitation Assay (RIPA) zawierającym 10% inhibitora proteazy i 10% inhibitora fosfatazy. Po 30-minutowej inkubacji na lodzie, lizat był wirowany w 12 000 × g przez 15 minut w temperaturze 4 °C. Przezroczysty supernatant był mieszany z buforem obciążeniowym (4:1) i podgrzewany w 95 °C przez 5 minut, aby denaturować białka. Próbki białka przechowywano w temperaturze -80 °C do dalszego użycia.
Analiza zachodniej plamy
Białka były rozdzielane za pomocą SDS-PAGE za pomocą żelu układającego i żelu rozdzielającego, a próbki ładowano do dołków. Elektroforezę wykonano przy napięciu 80 V dla żelu układającego i 120 V dla żelu rozdzielczego. Białka były przenoszone na membranę z poliwinylydenu (PVDF) (wstępnie aktywowaną w metanolu przez 1 minutę) za pomocą systemu transferowego przy stałym prądzie 300 mA przez 1-2 godziny. Błona została zablokowana 5% mlekiem odtłuszczonym w TBST przez 2 godziny w temperaturze pokojowej, aby zapobiec niespecyficznemu wiązaniu. Po trzech myciach TBST (każde po 10 minut) błona była inkubowana przez noc w temperaturze 4 °C z następującymi przeciwciałami pierwotnymi rozcieńczonymi w TBST: Króliczy anty-ACSL4 (1:1 000), Króliczy anty-GPX4 (1:1 000), Króliczy anty-HO-1 (1:2 000), Króliczy anty-NRF2 (1:1 000), Króliczy anty-RKIP (1:1 500) oraz myszy anty-β-aktyna (1:5 000). Błona była myta przez 3 x 10 minut metodą TBST i inkubowana z przeciwciałami wtórnymi sprzężonymi z HRP przez 2 godziny w temperaturze pokojowej: IgG dla koz znakowanych przez HRP (1:1 000), IgG dla Kóz znakowanych HRP (1:1 000). Po kolejnych płukaniach TBST trwających 3 x 5 minut, sygnały białkowe zostały zwizualizowane za pomocą zestawu ECL Western Blot i zmierzone za pomocą oprogramowania ImageJ.
Barwienie immunofluorescencyjne
Komórki były zasiewane na pokrywkach wstępnie umieszczonych w płytkach hodowlanych i pozostawiane do przylegania. Po eksperymentalnym leczeniu supernatant został odrzucony, a komórki przemyto 3 razy PBS. Komórki były fiksowane 4% paraformaldehydem (PFA) przez 15 minut w temperaturze pokojowej, po czym następowały trzy płukania PBS. Następnie komórki były przepuszczane 0,1% Triton X-100 na 10 minut w temperaturze pokojowej i myte 3 razy PBS. Niespecyficzne wiązanie zostało zablokowane przez inkubację z 3% surowiczą albuminą bydła (BSA) przez 30 minut w temperaturze pokojowej. Przeciwciała pierwotne zastosowano przez noc w temperaturze 4 °C: anty-HO-1 dla królików (1:500), anty-NRF2 dla królików (1:500). Po trzech płukaniach PBS następnego dnia komórki były inkubowane fluorescencyjnymi przeciwciałami wtórnymi w ciemności przez 1 godzinę w temperaturze pokojowej: Alexa Fluor 488-znakowany Goat Anti-Rabbit IgG (1:500). Po końcowych płukaniach próbki zostały zamontowane w medium montażowym zawierającym 4',6-diamidino-2'-fenylindol (DAPI) do neutralizacji jądrowej. Obrazy zostały wykonane za pomocą konfokalnego mikroskopu laserowego skaningowego.
Analiza statystyczna
Dane pomiarowe wyrażano jako średnią ± odchylenie standardowe (S.D.). Dane ilościowe reprezentujące wyniki trzech niezależnych testów replikacyjnych zostały wykorzystane do analizy. Do porównań między dwiema grupami zastosowano test t, następnie jednokierunkową analizę wariancji (ANOVA) do porównań między wieloma grupami, a następnie test post hoc Tukeya dla wielu porównań. Wartość p < 0,05 uznano za istotną statystycznie.