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Os passos críticos dentro do protocolo são os seguintes. Em primeiro lugar, células devem ser cultivadas no prato de cultura como uma monocamada porque conduzir uma avaliação morfológica dos núcleos de DAPI-manchado é difícil para as células em várias camadas. Para este fim, na etapa 2.9, recomenda-se cuidado transferência do prato cultura para uma incubadora; agitação do prato cultura gera um turbilhão de células suspensas que leva à concentração de células no centro do prato a cultura. Além disso, deve ser evitada a overconfluence levando a células em várias camadas. Para este fim, na etapa 2.7, o número de células semeado sobre o prato de cultura pode ser modificado com base na população dobrar o tempo e o intervalo entre a irradiação e a fixação. Recomenda-se uma confluência de aproximadamente 80 no momento da fixação. Em segundo lugar, a velocidade é importante na fixação e coloração de DAPI (ou seja, as etapas 4 e 5). Inconsistência entre amostra no que se refere o tempo tomado para estas etapas pode levar a heterogeneidade na intensidade de sinal DAPI nos núcleos, que iria obscurecer a avaliação morfológica.
Etapa 2.2, o número de lamínulas em um prato de cultura única pode ser aumentado; um máximo de quatro lamínulas pode ser colocado em um prato de 35 mm, e o número pode ser ainda mais aumentado usando pratos maiores. Colocação de lamínulas múltiplos em cada prato de cultura permite que a operação eficiente de avaliação de curso do tempo para um determinado tratamento (ou seja, a cobertura desliza pode ser coletadas de um prato de cultura um por um em vários pontos de tempo de interesse).
No passo 3.2, a dose de irradiação pode ser modificada de acordo com o interesse dos pesquisadores. A aplicação de uma dose consistente de várias linhas de célula permite a comparação da sensibilidade de cada modo de clonogenic morte celular entre as linhas de célula. Por outro lado, a utilização de doses de sobrevivência de iso-clonogenic para cada linha de celular permite a comparação de perfis de morte celular clonogenic entre as linhas de célula. A dose de sobrevivência de iso-clonogenic pode ser determinada pela sobrevivência do ensaio clonogenic12. O valor de10 D, a dose que fornece 10% clonogenic sobrevivência, é um ponto de extremidade comum para a dose de sobrevivência de iso-clonogenic.
Etapa 3.3, o tempo de irradiação a fixação pode ser modificado de acordo com o interesse dos pesquisadores; Isto é importante porque o tempo de pico por apoptose induzida por IR, catástrofe mitótica e senescência celular varia de acordo com o tratamento e a linha celular. Neste artigo, usamos 72 h após a irradiação, como ponto de tempo que seria mais útil para o rastreio inicial dos perfis de morte da célula clonogenic, baseado em vários estudos de nosso grupo e outros descrita da seguinte forma1,2, 3 , 4 , 8 , 9: (i) X-ray induzida apoptose nas células estabelecidas principalmente de tumores sólidos ocorre poucos dias após a irradiação. (ii) X-ray induzida pela catástrofe mitótica em células cancerosas ocorre mais proeminente no segundo ou terceiro mitose após a libertação da prisão temporária-ciclo celular induzida por irradiação. O lançamento ocorre geralmente aproximadamente 24 h após a irradiação, seguida por mitoses repetidas em intervalos de aproximadamente 24 h. (iii) X-ray – induzido senescência celular torna-se evidente após um intervalo de acordo com a linha de celular em questão: 2 dias após irradiação para alguns casos de início e 7 dias após a irradiação para a maioria das linhas de celular. Depois de obter uma imagem global da célula clonogenic perfis de morte desde a triagem inicial, tempo de experiências do curso proporcionará uma elucidação mais detalhada do tempo máximo para cada modo de clonogenic morte celular em linhagem celular específica e/ou a condição de interesse4.
Deve notar-se que a DAPI coloração de ensaio e ensaio de sobrevivência de clonogenic, um método padrão-ouro para avaliação da sensibilidade de radiação, não são intercambiáveis. Apoptose e catástrofe mitótica só duram horas. Assim, o DAPI coloração ensaio para um ponto determinado momento detecta apoptose e catástrofe mitótica que ocorre no ponto da avaliação do tempo. Por outro lado, os resultados da sobrevivência clonogenic do ensaio em um determinado momento ponto incluem a quantidade total de apoptose e catástrofe mitótica que ocorreu durante o período de incubação normalmente 10-14 dias após a irradiação. Diferente da apoptose e catástrofe mitótica, as células senescentes permanecem sobre o prato de cultura; acumulam-se gradualmente ao longo do tempo após a irradiação. Portanto, os resultados de ambos o DAPI manchando o ensaio e o ensaio de sobrevivência clonogenic refletem a quantidade total de senescência que ocorreram durante o período de incubação. Importante, a proporção de apoptose, catástrofe mitótica e senescência induzida por irradiação varia amplamente de acordo com a célula dose de linha e irradiação. Tomados em conjunto, teoricamente, os resultados de um ensaio não podem ser traduzidos diretamente para aqueles do outro ensaio.
O DAPI coloração ensaio tem algumas limitações. Em primeiro lugar, permanece controverso se a catástrofe mitótica é um modo distinto de morte celular. No campo da biologia da radiação, catástrofe mitótica é considerado um grande modo de morte celular induzida por IR que é distinta de outros mecanismos de morte celular clonogenic1. Por outro lado, outros argumentam que essa catástrofe mitótica não é um modo distinto de morte celular, mas sim um processo que precede a morte celular, incluindo apoptose e necrose de13,14. Assim, apoptose e catástrofe mitótica podem sobrepor-se em certa medida. Anteriores, segundo estudos sugerem que a senescência celular pode ocorrer na ausência de SAHF em algumas linhas de célula e as configurações de tratamento2. No presentes, outros ensaios projetados especificamente para cada célula de clonogenic modo de morte deve ser usado para aumentar a robustez das conclusões de um determinado experimento. Em terceiro lugar, o DAPI manchando o ensaio não pode apreciar modos de clonogenic morte celular além de apoptose, catástrofe mitótica e senescência celular (por exemplo, necrose e autofagia). Em quarto lugar, o utilitário do DAPI coloração ensaio como preditor de resposta do tumor à radioterapia não foi elucidado na clínica. Deste ponto de vista, o ensaio de sobrevivência de clonogenic, que avalia a quantidade total de morte celular de clonogenic, é superior da DAPI coloração ensaio porque estabeleceu uma correlação entre SF2, a sobrevivente fração de células irradiadas com 2 Gy Raios-x e a resposta do tumor à radioterapia15. No entanto, é notável que o ensaio de sobrevivência de clonogenic não é utilizado amplamente na clínica, principalmente devido à exigência de um alto grau de especialização e um longo período de tempo (ou seja, 14 dias) para aquisição de dados. Em comparação, o procedimento para o DAPI ensaio de coloração é mais simples e leva significativamente menos tempo, aproximadamente 3-4 dias, para gerar resultados. O utilitário de manchar o DAPIensaio como um preditor de resposta do tumor à radioterapia será testado na clínica em um futuro próximo.
Em resumo, o DAPI manchando o ensaio é um ensaio de uma etapa cost-effective para avaliar simultaneamente os três modos principais de morte celular de clonogenic induzida por IR. Esta abordagem permite facilmente de tela para os modos de clonogenic morte celular para várias linhas celulares, ambientes de tratamento e pontos de tempo, com o objetivo de elucidar os mecanismos de morte celular nas células-alvo e condições de interesse.