May 3rd, 2024
Ten protokół opiera się na indukowanej przez LPS i ATP śmierci makrofagów THP-1 zróżnicowanych PMA. Używamy cytometrii przepływowej do analizy podwójnego barwienia aneksyny V i 7-AAD w celu wykrycia śmierci komórki, wykorzystując całą komórkę i stosując skaningową mikroskopię elektronową do obserwacji morfologii błony komórkowej.
Zajmujemy się wprowadzoną przez LPS i ATP śmiercią makrofagów THP-1 zróżnicowanych pod kątem PMA. Zgony wprowadzone przez LPS i ATP nie ograniczają się do pyroptozy, ale może również wystąpić apoptoza i nekroptoza. Pozwoli to lepiej zrozumieć śmierć komórki po stymulacji LPS i ATP oraz wybrać bardziej odpowiednie metody eksperymentalne.
Technologia chromowa bada głównie struktury zewnętrzne w tkankach, komórkach i mikroorganizmach. Chrome dostarcza neonatywnych danych strukturalnych dla różnych kompleksów biomolekularnych. Na przykład użycie technik Chrome do przeprowadzenia rekonstrukcji 3D może pomóc nam lepiej zrozumieć charakterystykę części piroptotycznych i nekroptotycznych.
Chociaż pyroptoza jest uważana za dominującą w LPS i śmierci komórki wprowadzonej przez ATP, nie można określić rozprzestrzeniania się tych form śmierci ani czy one istnieją. Walidacja różnorodnej śmierci komórek i jej pomiar będą naszym obszarem badań w przyszłości. Na początek uzyskaj zróżnicowane komórki THP-1 i usuń zużytą pożywkę z dołków płytki hodowlanej.
Po umyciu komórek PBS, dodać do komórek pożywkę bez surowicy zawierającą lipopolisacharyd lub LPS i inkubować płytkę. Następnie dodać trifosforan adenozyny lub roztwór podstawowy ATP do grupy modelowej i inkubować płytkę przez 45 minut w temperaturze 37 stopni Celsjusza z 5% dwutlenkiem węgla. Następnie odessaj cały supernatant z dołków płytki hodowlanej.
Po dwukrotnym umyciu komórek PBS, dodaj 500 mikrolitrów 0,05% trypsyny bez EDTA do każdej studzienki i inkubuj przez 30 sekund. Aby zatrzymać odrywanie komórek, dodaj jeden mililitr pożywki RPMI 164O i przenieś komórki do pięciomililitrowej probówki. Odwirować probówkę o stężeniu 300 G przez trzy minuty w temperaturze pokojowej.
Po ponownym zawieszeniu komórek w jednym mililitrowym PBS, umieść probówkę z komórkami w łaźni wodnej o temperaturze 37 stopni Celsjusza na trzy minuty i odwiruj. Aby ponownie zawiesić komórki, dodaj 100 mikrolitrów buforu wiążącego 1X i przenieś komórki do nowej pięciomililitrowej probówki. Inkubować probówki kontrolne i modelowe z odpowiednimi odczynnikami w ciemności w temperaturze pokojowej.
Aby zakończyć inkubację, dodaj 400 mikrolitrów PBS do probówki i delikatnie ją przemieszaj. Przefiltruj zawiesinę komórek w nylonowej siatce o grubości 35 mikrometrów, przymocowanej do pięciomililitrowej rurki z okrągłym dnem z polistyrenu. Zanurz czystą szklankę nakrywkową w roztworze ałunu chromowego na dwie godziny i wysusz w piekarniku o temperaturze 37 stopni Celsjusza.
Osadzaj trypsynizowane komórki, jak pokazano wcześniej, i utrwalaj komórki za pomocą 500 mikrolitrów utrwalacza mikroskopu elektronowego przez dwie godziny w temperaturze pokojowej, a następnie przez noc inkubuj w temperaturze czterech stopni Celsjusza. Po zebraniu komórek z roztworu utrwalonego, osadzać je w 300 G przez trzy minuty w temperaturze pokojowej. Dodaj 100 mikrolitrów PBS i delikatnie zdmuchnij komórki.
Zawiesinę komórkową należy upuścić na szkło nakrywkowe i odstawić na pięć minut. Odessać cały supernatant i przemyć komórki trzykrotnie PBS przez pięć minut każda. Dodaj 500 mikrolitrów 1% roztworu utrwalającego kwas osmiczny.
Po godzinie odessać cały supernatant. Po trzech płukaniach PBS odwodnić próbki w rosnących stężeniach etanolu. Włączyć osuszacz punktu krytycznego.
Otwórz zbiornik na dwutlenek węgla i schłodzić komorę do 10 stopni Celsjusza. Szybko owiń próbkę bibułą filtracyjną i włóż ją do komory, gdy ciśnienie w komorze wynosi zero funtów na cal kwadratowy. Gdy temperatura ustabilizuje się do 35 stopni Celsjusza, a ciśnienie osiągnie 1,250 funtów na cal kwadratowy, rozhermetyzuj do 100 funtów na cal kwadratowy na minutę.
Pobrać próbkę, gdy ciśnienie w komorze wynosi zero. Na koniec, za pomocą taśmy przewodzącej, zamontuj próbki na aluminiowych uchwytach na próbki skaningowego mikroskopu elektronowego. Za pomocą napylarki przykryj próbki warstwą złota o grubości od dwóch do pięciu nanometrów.
Analiza cytometrii przepływowej wykazała, że po stymulacji LPS/ATP komórki w regionie QT znacznie wzrosły, co wskazuje na śmierć komórki. Skaningowe mikrofotografie elektronowe powierzchni błony plazmatycznej wykazały cechy piroptozy, w tym pęcherzenie błony i pęknięcie w komórkach stymulowanych LPS / ATP, podczas gdy komórki kontrolne wyglądały normalnie. Dodatkowo stymulacja LPS/ATP doprowadziła do pojawienia się cech apoptozy w komórkach, takich jak pęcherzenie błony i kurczenie się komórek, a także zaobserwowano komórki z cechami nekroptozy, w tym obrzękiem komórek i pękniętą błoną.
To badanie bada mechanizmy śmierci komórek w makrofagach THP-1 zróżnicowanych PMA, wywołaną przez lipopolisacharyd (LPS) i adenozynotrifosforan (ATP). Kluczowe techniki obejmują cytometrię przepływową i skaningową mikroskopię elektronową, ujawniające cechy piroptozy, apoptozy i nekroptozy.
Discriminating between pyroptosis, apoptosis, and necroptosis in PMA-differentiated THP-1 macrophages following LPS and ATP stimulation is critical for target validation and mechanistic de-risking in inflammation research. Quantitative flow cytometry and ultrastructural analysis enable predictive confidence in cell death pathway assignment, supporting robust early discovery decisions. This workflow informs portfolio triage by clarifying the biological consequences of inflammatory triggers in human macrophage models.
This method integrates into the discovery-to-preclinical continuum by enabling hypothesis-driven testing of inflammatory cell death mechanisms in human macrophage models.