Przedstawiamy tutaj protokół mający na celu ustanowienie modelu komórek refluksowego przełyku indukowanego przez HCl, wykorzystujący komórki Het-1A oraz badanie osi miR-107/FGFRL1 za pomocą testów molekularnych i komórkowych.
Artykuł metodologiczny
* These authors contributed equally
Przedstawiamy tutaj protokół mający na celu ustanowienie modelu komórek refluksowego przełyku indukowanego przez HCl, wykorzystujący komórki Het-1A oraz badanie osi miR-107/FGFRL1 za pomocą testów molekularnych i komórkowych.
Liczne dowody sugerują, że mikroRNA (miRNA) odgrywają kluczową rolę w procesach patofizjologicznych w procesach gastro-jelitowych. Jednak ich specyficzne mechanizmy w refluksowym zapaleniu przełyku (RE) pozostają słabo poznane. Przedstawiamy tutaj protokół mający na celu ustalenie modelu RE indukowanego kwasem oraz badanie osi miR-107/FGFRL1 za pomocą testów molekularnych i komórkowych. Przeprowadziliśmy analizy prób klinicznych, w tym pobieranie surowicy od pacjentów z R-E (n=94) i zdrowymi kontrolami (n=94), a następnie śledziliśmy ilościowe wykrywanie za pomocą RT-qPCR. In vitro opracowano model uszkodzenia wywołanego kwasem, wykorzystujący komórki Het-1A wystawione na kwas solny. Dodatkowo przeprowadzono walidację funkcjonalną komórek za pomocą testów żywotności komórek MTT oraz testów raportowych z podwójną lucyferazą. Reprezentatywne wyniki wskazują, że miR-107 był obniżony w surowicy pacjentów z RE oraz w komórkach Het-1A leczonej kwasem. miR-107 wywołał zmiany żywotności komórek Het-1A i poziomu zapalnego wywołane kwasem solnym, celując bezpośrednio w FGFRL1, co wiąże się ze zmianami żywotności komórek i stanów zapalnych poprzez celowanie FGFRL1. Protokół ten umożliwia badanie mechanizmów pośredniczonych przez miR-107/FGFRL1 w RE. To podejście stanowi powtarzalną platformę do badania mechanizmów molekularnych w RE.
Refluksowe zapalenie przełyku (RE) to choroba trawienna, w której kwas żołądkowy i zawartość żołądka wielokrotnie przelewają się do przełyku, prowadząc do stanu zapalnego, erozji, a nawet wrzodów błony śluzowej przełyku, której nasilenie zależy od charakteru refluksu, częstotliwości refluksu oraz oporu błony śluzowej przełyku 1,2. Jako bardzo powszechny typ choroby refluksu przełyku (GERD), RE wykazuje stale rosnącą częstość występowania i stopniowo rozszerzający się globalny wpływ3. Niespecyficzny obraz kliniczny RE często prowadzi do błędnej diagnozy lub niedodiagnozowania. Ponadto nawracający przebieg choroby często przechodzi w poważniejsze powikłania żołądkowo-jelitowe, nakładając znaczne obciążenia fizjologiczne i społeczno-ekonomiczne na osoby chore4. Standardowe leczenie kliniczne RE zazwyczaj obejmuje farmakoterapię (np. inhibitory pompy protonowej), minimalnie inwazyjne zabiegi endastroskopowe lub chirurgiczne 5,6. Jednak skuteczność terapeutyczna jest często ograniczona przez działania niepożądane związane z lekami oraz zachorowalność proceduralną. Biorąc pod uwagę niepełne zrozumienie molekularnej patogenezy RE, wyjaśnienie jej podstawowych mechanizmów może ujawnić nowe cele terapeutyczne i pomóc w opracowaniu skuteczniejszych, dostosowanych do pacjenta strategii leczenia. Protokół ten ma na celu ustanowienie modelu in vitro RE oraz zbadanie roli regulacyjnej osi miR-107/FGFRL1 za pomocą testów molekularnych i komórkowych.
MikroRNA (miRNA) zostały szeroko udokumentowane jako uczestniczące w patogenezie wielu chorób ludzkich dzięki zdolności do regulacji translacji mRNA poprzez powiązanie specyficzne dla sekwencji7. Na przykład miR-3682-3p wpływa na szlak Wnt/β-katenin poprzez regulację ekspresji FHL1, co prowadzi do postępu raka przełyku8. miR-21-5p i miR-223-3p wpływają na przebieg eozynofilowego zapalenia przełyku (EOE) poprzez pośredniczenie w ekspresji genów docelowych9. miR-107 to miRNA kodowane na chromosomie 10 u ludzi, które przyciągnęło znaczące zainteresowanie badawcze ze względu na swoje znaczenie w różnych procesach nowotworowych 10,11,12. Obecne dowody wskazują, że miR-107 jest gorącym mediatorem w raku żołądka i przełyku13,14, jednak jego funkcje patofizjologiczne i mechanizmy regulacyjne w nienowotworowych chorobach układu pokarmowego wymagają dokładnego zbadania. Jednak odpowiednie modele in vitro oraz zintegrowane podejścia analityczne do badania funkcji miR-107 w RE pozostają ograniczone.
Refluks żołądkowy jest powszechnie uznawany za główny czynnik patogenny odpowiedzialny za uszkodzenia błony śluzowej przełyku wRE-15. Najnowsze badania sugerują, że patogenny mechanizm RE nie polega na bezpośrednim uszkodzeniu błony śluzowej przez soki żołądkowe, lecz na ich stymulacji uwalniania chemokiny z komórek nabłonka przełyku, co inicjuje kaskadę uszkodzeń tkanek wywołanych zapalnymi16. Aby zbadać molekularne mechanizmy leżące u podstaw tego procesu, poddaliśmy się komórkom Het-1A kwasem solnym, aby utworzyć model urazu kwasu in vitro, który odtwarza kluczowe cechy patologiczne uszkodzenia nabłonka spowodowanego refluksem kwasowym. To podejście zapewnia kontrolowany i powtarzalny system naśladujący uszkodzenie nabłonka wywołane kwasem in vitro. Systematycznie badaliśmy rolę regulacyjną miR-107 w zapaleniu i apoptozie związanej z RE, a także jego potencjał diagnostyczny. Protokół ten umożliwia badanie regulacji szlaków zapalnych i apoptotycznych w komórkach nabłonka przełyku za pośrednictwem miRNA. W porównaniu z tradycyjnymi modelami zwierzęcymi in vivo oraz hodowlami komórek pierwotnych, model Het-1A indukowany HCl w połączeniu z funkcjonalnymi testami miR-107 oferuje wyjątkową stabilność, kontrolowalność i powtarzalność, co czyni go szczególnie dobrym do badania uszkodzeń nabłonka wywołanych kwasem, regulacji posttranskrypcyjnej podleganej miRNA oraz reakcji zapalnych w komórkach przełyku17. Metoda ta jest szczególnie odpowiednia do badań nad molekularnymi mechanizmami uszkodzenia nabłonka wywołanego kwasem oraz regulacji pośredniczonej przez miRNA. W połączeniu z analizami klinicznymi pacjentów, podejście to może być połączone z danymi klinicznymi, wspierając badania mechanistyczne w RE.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
1. Rekrutacja pacjentów
2. Pobieranie próbek serum
3. Hodowla komórkowa
4. Indukcja komórkowa
5. Ilościowa reakcja łańcuchowa polimerazy w czasie rzeczywistym (RT-qPCR)
6. Transfekcja komórek
7. Żywotność komórek
8. Badanie ELISA
9. Prognozowanie celów i badanie aktywności lucyferazy
10. Analiza statystyczna
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Rekrutacja pacjentów i charakterystyka wyjściowa Wyniki te opisują ekspresję i skuteczność diagnostyczną miR-107 u pacjentów RE. Tabela 1 przedstawia ogólne cechy zdrowych kontrolnych i pacjentów RE. Wyniki nie wykazują statystycznie istotnych różnic między obiema grupami pod względem płci, wieku i historii medycznej (s. > 0,05), co wskazuje na porównywalność.
Ekspresja i wydajność diagnostyczna miR-107 w surowicy
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
RE to zapalna choroba błony śluzowej przełyku wywołana refluksem przełyku o szerokim spektrum objawów, które mogą wpływać na jakość życia i niosą ryzyko poważnych powikłań19. W normalnych warunkach fizjologicznych żołądek pozostaje chroniony przed kwasem żołądkowym i żółcią dzięki swoim wrodzonym mechanizmom obronnym. Natomiast przełyk, pozbawiony solidnej bariery śluzowej, jest bardziej podatny na uszkodzenia spowodowane przez te czynniki20. Dlatego jesteśmy chętni do ocen...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy deklarują, że nie mają ze sobą rywalizujących interesów.
Projekt technologii Tradycyjnej Medycyny Chińskiej w Kantonie oraz zintegrowanej technologii medycyny chińskiej i zachodniej (numer grantu: 20242A011007). Projekt Badawczy Prowincji Guangdong ds. Tradycyjnej Medycyny Chińskiej (Numer Grantu: 20262041).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Kolekcja Kultury Amerykańskiego Typu | Manassas, USA | Komercyjny bank komórkowy | |
| Dimetylsulfotlenek | Sigma, Niemcy | D4540 | |
| Zestaw do analizy reportera z podwójną lucyferazą | Promega, USA | E1910 | System analiz reportera z podwójną lucyferazą |
| FastStart Uniwersalny SYBR Green Master Kit | Roche, Niemcy | 4913850 | SYBR Green PCR master mix |
| Surowica bydła płodowa | Gibco, NY, USA | 10100147C | |
| GenePharma Company | Szanghaj, Chiny | ||
| Chlorek wodoru | Sigma-Aldrich, MO, USA | 1099730001 | |
| Zestaw IL-6 ELISA | R& D Systems, USA | D6050 | Zestaw ELISA |
| Zestaw IL-8 ELISA | R& D Systems, USA | D8000C | Zestaw ELISA |
| Inkubator | Forma Scientific, MA, USA | 311 S/N29035 | |
| Lipofektamina 3000 | Invitrogen, USA | L3000015 | Reagent lipofektaminy |
| Metyl tiazolyl tetrazolium | Sigma, Niemcy | M5655 | |
| Czytnik mikropłyt | BioTek, VT, USA | ELx808 | |
| Spektrofotometr NanoDrop | Thermo, MA, USA | ND-1000 | |
| Penicylina/streptomycyna | Gibco, NY, USA | 15070063 | |
| Zestaw RT PrimeScript | Takara, Japonia | DRR047A | Zestaw do transkrypcji odwrotnej |
| TRIzol | Thermo, MA, USA | 10296010 | Odczynnik fenol-chloroform |
| Zamrażarka ultra-niskiej temperatury | Haier, Qingdao, Chiny | DW-86W100 |
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