Name: Uma medida quantitativa de espécies reativas de oxigênio e senescência-associado fenótipo secretor em fibroblastos humanos normais durante a senescência induzida pelo Oncogene (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-08-12T13:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 59 s
Description: Aprenda a medir espécies reativas de oxigênio e fenótipo secretor associado à senescência em fibroblastos humanos WI-38 durante senescência induzida por H-Ras. Este método utiliza citometria de fluxo, PCR em tempo real e ELISA para análise quantitativa.

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Este trabalho foi apoiado por uma concessão da Fundação de pesquisa nacional da Coreia (2015R1D1A1A01060839) (para Young Yeon Kim) e por uma bolsa de pesquisa nacional Fundação da Coreia (NRF), financiado pelo governo da Coreia (MSIT) (no. 2016R1A2B2008887, n. º 2016R1A5A2007009) (para Jeanho Yun).

<ol><li>Hayflick, L., Moorhead, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+serial+cultivation+of+human+diploid+cell+strains%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Cell+Research%22%5BJournal%5D)">The serial cultivation of human diploid cell strains.</a> Experimental Cell Research. 25, 585-621 (1961).</li>
<li>Campisi, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aging%2C+cellular+senescence%2C+and+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Physiology%22%5BJournal%5D)">Aging, cellular senescence, and cancer.</a> Annual Review of Physiology. 75, 685-705 (2013).</li>
<li>Braig, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oncogene-induced+senescence+as+an+initial+barrier+in+lymphoma+development%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Oncogene-induced senescence as an initial barrier in lymphoma development.</a> Nature. 436 (7051), 660-665 (2005).</li>
<li>Michaloglou, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((BRAFE600-associated+senescence-like+cell+cycle+arrest+of+human+naevi%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">BRAFE600-associated senescence-like cell cycle arrest of human naevi.</a> Nature. 436 (7051), 720-724 (2005).</li>
<li>Collado, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tumour+biology%3A+senescence+in+premalignant+tumours%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Tumour biology: senescence in premalignant tumours.</a> Nature. 436 (7051), 642(2005).</li>
<li>Malaquin, N., Martinez, A., Rodier, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Keeping+the+senescence+secretome+under+control%3A+Molecular+reins+on+the+senescence-associated+secretory+phenotype%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Gerontology%22%5BJournal%5D)">Keeping the senescence secretome under control: Molecular reins on the senescence-associated secretory phenotype.</a> Experimental Gerontology. 82, 39-49 (2016).</li>
<li>Kuilman, T., Michaloglou, C., Mooi, W. J., Peeper, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+essence+of+senescence%5BTitle%5D)+AND+%22Genes+%26+Development%22%5BJournal%5D)">The essence of senescence.</a> Genes & Development. 24 (22), 2463-2479 (2010).</li>
<li>Lu, T., Finkel, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Free+radicals+and+senescence%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Cell+Research%22%5BJournal%5D)">Free radicals and senescence.</a> Experimental Cell Research. 314 (9), 1918-1922 (2008).</li>
<li>Furumoto, K., Inoue, E., Nagao, N., Hiyama, E., Miwa, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-dependent+telomere+shortening+is+slowed+down+by+enrichment+of+intracellular+vitamin+C+via+suppression+of+oxidative+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Life+Sciences%22%5BJournal%5D)">Age-dependent telomere shortening is slowed down by enrichment of intracellular vitamin C via suppression of oxidative stress.</a> Life Sciences. 63 (11), 935-948 (1998).</li>
<li>Lee, A. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ras+proteins+induce+senescence+by+altering+the+intracellular+levels+of+reactive+oxygen+species%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Biological+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Ras proteins induce senescence by altering the intracellular levels of reactive oxygen species.</a> The Journal of Biological Chemistry. 274 (12), 7936-7940 (1999).</li>
<li>Chen, Q., Ames, B. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Senescence-like+growth+arrest+induced+by+hydrogen+peroxide+in+human+diploid+fibroblast+F65+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Senescence-like growth arrest induced by hydrogen peroxide in human diploid fibroblast F65 cells.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 91 (10), 4130-4134 (1994).</li>
<li>Dumont, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Induction+of+replicative+senescence+biomarkers+by+sublethal+oxidative+stresses+in+normal+human+fibroblast%5BTitle%5D)+AND+%22Free+Radical+Biology+%26+Medicine%22%5BJournal%5D)">Induction of replicative senescence biomarkers by sublethal oxidative stresses in normal human fibroblast.</a> Free Radical Biology & Medicine. 28 (3), 361-373 (2000).</li>
<li>Blander, G., de Oliveira, R. M., Conboy, C. M., Haigis, M., Guarente, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Superoxide+dismutase+1+knock-down+induces+senescence+in+human+fibroblasts%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Biological+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Superoxide dismutase 1 knock-down induces senescence in human fibroblasts.</a> The Journal of Biological Chemistry. 278 (40), 38966-38969 (2003).</li>
<li>Packer, L., Fuehr, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low+oxygen+concentration+extends+the+lifespan+of+cultured+human+diploid+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Low oxygen concentration extends the lifespan of cultured human diploid cells.</a> Nature. 267 (5610), 423-425 (1977).</li>
<li>Serra, V., von Zglinicki, T., Lorenz, M., Saretzki, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extracellular+superoxide+dismutase+is+a+major+antioxidant+in+human+fibroblasts+and+slows+telomere+shortening%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Biological+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Extracellular superoxide dismutase is a major antioxidant in human fibroblasts and slows telomere shortening.</a> The Journal of Biological Chemistry. 278 (9), 6824-6830 (2003).</li>
<li>Rodier, F., Campisi, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Four+faces+of+cellular+senescence%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Cell+Biology%22%5BJournal%5D)">Four faces of cellular senescence.</a> The Journal of Cell Biology. 192 (4), 547-556 (2011).</li>
<li>Munoz-Espin, D., Serrano, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cellular+senescence%3A+from+physiology+to+pathology%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews.+Molecular+Cell+Biology%22%5BJournal%5D)">Cellular senescence: from physiology to pathology.</a> Nature Reviews. Molecular Cell Biology. 15 (7), 482-496 (2014).</li>
<li>Tchkonia, T., Zhu, Y., van Deursen, J., Campisi, J., Kirkland, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cellular+senescence+and+the+senescent+secretory+phenotype%3A+therapeutic+opportunities%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Clinical+Investigation%22%5BJournal%5D)">Cellular senescence and the senescent secretory phenotype: therapeutic opportunities.</a> The Journal of Clinical Investigation. 123 (3), 966-972 (2013).</li>
<li>van Deursen, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+senescent+cells+in+ageing%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">The role of senescent cells in ageing.</a> Nature. 509 (7501), 439-446 (2014).</li>
<li>Livak, K. J., Schmittgen, T. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+relative+gene+expression+data+using+real-time+quantitative+PCR+and+the+2%28-Delta+Delta+C%28T%29%29+Method%5BTitle%5D)+AND+%22Methods%22%5BJournal%5D)">Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2(-Delta Delta C(T)) Method.</a> Methods. 25 (4), 402-408 (2001).</li>
<li>Kim, Y. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cooperation+between+p21+and+Akt+is+required+for+p53-dependent+cellular+senescence%5BTitle%5D)+AND+%22Aging+Cell%22%5BJournal%5D)">Cooperation between p21 and Akt is required for p53-dependent cellular senescence.</a> Aging Cell. 16 (5), 1094-1103 (2017).</li>
<li>Serrano, M., Lin, A. W., McCurrach, M. E., Beach, D., Lowe, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oncogenic+ras+provokes+premature+cell+senescence+associated+with+accumulation+of+p53+and+p16INK4a%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Oncogenic ras provokes premature cell senescence associated with accumulation of p53 and p16INK4a.</a> Cell. 88 (5), 593-602 (1997).</li>
<li>Wu, D., Yotnda, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Production+and+detection+of+reactive+oxygen+species+%28ROS%29+in+cancers%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Production and detection of reactive oxygen species (ROS) in cancers.</a> Journal of Visualized Experiments. (57), (2011).</li>
<li>Wojtala, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methods+to+monitor+ROS+production+by+fluorescence+microscopy+and+fluorometry%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+in+Enzymology%22%5BJournal%5D)">Methods to monitor ROS production by fluorescence microscopy and fluorometry.</a> Methods in Enzymology. 542, 243-262 (2014).</li>
<li>Duncan, F. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-associated+dysregulation+of+protein+metabolism+in+the+mammalian+oocyte%5BTitle%5D)+AND+%22Aging+Cell%22%5BJournal%5D)">Age-associated dysregulation of protein metabolism in the mammalian oocyte.</a> Aging Cell. 16 (6), 1381-1393 (2017).</li>
<li>Yang, L., Song, T., Chen, L., Soliman, H., Chen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nucleolar+repression+facilitates+initiation+and+maintenance+of+senescence%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Cycle%22%5BJournal%5D)">Nucleolar repression facilitates initiation and maintenance of senescence.</a> Cell Cycle. 14 (22), 3613-3623 (2015).</li>
<li>Coppe, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Senescence-associated+secretory+phenotypes+reveal+cell-nonautonomous+functions+of+oncogenic+RAS+and+the+p53+tumor+suppressor%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Biology%22%5BJournal%5D)">Senescence-associated secretory phenotypes reveal cell-nonautonomous functions of oncogenic RAS and the p53 tumor suppressor.</a> PLoS Biology. 6 (12), 2853-2868 (2008).</li>
<li>Kosar, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Senescence-associated+heterochromatin+foci+are+dispensable+for+cellular+senescence%2C+occur+in+a+cell+type-+and+insult-dependent+manner+and+follow+expression+of+p16%28ink4a%29%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Cycle%22%5BJournal%5D)">Senescence-associated heterochromatin foci are dispensable for cellular senescence, occur in a cell type- and insult-dependent manner and follow expression of p16(ink4a).</a> Cell Cycle. 10 (3), 457-468 (2011).</li>
<li>Sharpless, N. E., Sherr, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Forging+a+signature+of+in+vivo+senescence%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews.+Cancer%22%5BJournal%5D)">Forging a signature of in vivo senescence.</a> Nature Reviews. Cancer. 15 (7), 397-408 (2015).</li>
<li>Baker, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Opposing+roles+for+p16Ink4a+and+p19Arf+in+senescence+and+ageing+caused+by+BubR1+insufficiency%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Cell+Biology%22%5BJournal%5D)">Opposing roles for p16Ink4a and p19Arf in senescence and ageing caused by BubR1 insufficiency.</a> Nature Cell Biology. 10 (7), 825-836 (2008).</li>
<li>Baker, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clearance+of+p16Ink4a-positive+senescent+cells+delays+ageing-associated+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Clearance of p16Ink4a-positive senescent cells delays ageing-associated disorders.</a> Nature. 479 (7372), 232-236 (2011).</li>
<li>Baar, M. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeted+Apoptosis+of+Senescent+Cells+Restores+Tissue+Homeostasis+in+Response+to+Chemotoxicity+and+Aging%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Targeted Apoptosis of Senescent Cells Restores Tissue Homeostasis in Response to Chemotoxicity and Aging.</a> Cell. 169 (1), 132-147 (2017).</li>
<li>Farr, J. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeting+cellular+senescence+prevents+age-related+bone+loss+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Medicine%22%5BJournal%5D)">Targeting cellular senescence prevents age-related bone loss in mice.</a> Nature Medicine. 23 (9), 1072-1079 (2017).</li>
<li>Chang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clearance+of+senescent+cells+by+ABT263+rejuvenates+aged+hematopoietic+stem+cells+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Medicine%22%5BJournal%5D)">Clearance of senescent cells by ABT263 rejuvenates aged hematopoietic stem cells in mice.</a> Nature Medicine. 22 (1), 78-83 (2016).</li>
<li>Yosef, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Directed+elimination+of+senescent+cells+by+inhibition+of+BCL-W+and+BCL-XL%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Directed elimination of senescent cells by inhibition of BCL-W and BCL-XL.</a> Nature Communications. 7, 11190(2016).</li>
<li>Jeon, O. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Local+clearance+of+senescent+cells+attenuates+the+development+of+post-traumatic+osteoarthritis+and+creates+a+pro-regenerative+environment%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Medicine%22%5BJournal%5D)">Local clearance of senescent cells attenuates the development of post-traumatic osteoarthritis and creates a pro-regenerative environment.</a> Nature Medicine. 23 (6), 775-781 (2017).</li>
</ol>

Os autores não têm nada para divulgar.

Aqui, apresentamos métodos para monitorar níveis ROS intracelulares durante a senescência de H-Ras-induzida em WI-38 fibroblastos humanos normais. Níveis ROS intracelulares em células vivas podem ser medidos quantitativamente usando o reagente de célula-permeável DCF-DA e citometria de fluxo. Após absorção celular, DCF-DA é deacetilada por esterases intracelulares e, posteriormente, oxidada pela ROS para formar altamente fluorescente 2', 7'-diclorofluoresceína (DCF). Fluorescência de DCF pode ser detectada por citometria...

Mais de 50 anos atrás, Hayflick e Moorhead revelaram que as células normais entrem prisão de crescimento irreversível após o esgotamento do seu potencial proliferativa após um determinado número de divisões celulares1. Este fenómeno é agora conhecido como senescência replicative e acredita-se que correlaciona-se fortemente com o envelhecimento dos2. Embora a progressiva erosão dos telômeros é considerada das principais causas da senescência replicative, várias tensões celulares, tais como o DNA danos, ativação oncogênica e estresse oxidativo, têm sido relatados para induzir um outro tipo de senescência celular chamado de "senescência precoce" ou "senescência induzida por estresse". Curiosamente, senescência prematura desempenha um papel de tumor-supressora potente sobre a ativação de oncogenes, tais como H-Ras e BRAF. Estudos de modelos de rato e tecidos humanos produziram fortes evidências que biomarcadores de senescência celular eram predominantemente presentes em lesões pré-malignas onde oncogênica Ras e BRAF são ativados, mas foram diminuídos em cânceres malignos que desenvolveu a partir Estas lesões3,4,5. Além de seu papel no envelhecimento e supressão de tumor, senescência celular tem demonstrada em estudos anteriores para jogar um papel em vários processos fisiológicos, incluindo a cicatrização de feridas, reparação tecidual, vigilância imunológica e desenvolvimento embrionário6.
Embora a prisão de crescimento tem sido estudado extensivamente como uma marca registrada da senescência celular7, um significativo corpo de evidência sugere que espécies reativas de oxigênio intracelular (ROS) também contribuem para a senescência celular8. A elevação dos níveis ROS durante vários tipos de senescência celular, incluindo replicative senescência e senescência induzida pelo oncogene (OIS), foi originalmente relatada há décadas9,10. Mais diretamente, tratamento exógeno com uma dose subletais de H2O2 induz a senescência11,12. A inibição de enzimas ROS-eliminação, tais como a SOD1, também provoca senescência prematura13. Em contraste, baixas condições de oxigênio ambiente e aumentando o atraso de eliminação de ROS o início da senescência10,14,15. Estes resultados indicam, sem dúvida, que ROS são importantes mediadores ou determinantes da indução da senescência celular. No entanto, como ROS contribuem para a indução da senescência celular e como ROS níveis são elevados durante a senescência celular requerem mais investigação.
Estudos recentes têm revelado que células senescentes têm atividades parácrina potente em células e tecidos através de uma de16,de SASP17vizinhas. No tecido envelhecido, células senescentes promovem relacionadas com o envelhecimento do tecido disfunções através de muitos caminhos através de SASP além uma autónoma depleção de células proliferativas. Vários fatores proinflammatory, tais como IL-6, IL-8, TGFβ e metaloproteinases de matriz (MMPs), secretado pelas células senescentes, causam disfunções relacionadas com o envelhecimento do tecido através do comprometimento da homeostase do tecido, destruição da arquitetura do tecido, senescência das células vizinhas e inflamação estéril18,19. No entanto, SASPs pode ter efeitos benéficos, dependendo do contexto biológico. Além disso, a natureza heterogenetic do SASPs depende do tipo de células senescentes e o estágio de célula, enfatizando a necessidade de investigação mais19.
Aqui, descrevemos técnicas baseadas em citometria rápidas e sensíveis para avaliar os níveis intracelulares de ROS durante OIS. Além disso, métodos de análise dos fatores SASP usando a reação em cadeia da polimerase em tempo real quantitativa (qPCR) e ELISA são introduzidos.

<table><tbody><tr><td>REAGENTS</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>poly-L-lysine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P2636</td><td></td></tr><tr><td>BOSC 23</td><td>ATCC</td><td>CRL-11269</td><td></td></tr><tr><td>FBS</td><td>GIBCO</td><td>16000-044</td><td></td></tr><tr><td>penicilina/estreptomicina</td><td>wellgene</td><td>LS202-02</td><td></td></tr><tr><td>PBS</td><td>Hyclone</td><td>SH30013,02</td><td></td></tr><tr><td>DMEM</td><td>GIBCO</td><td>12800-082</td><td></td></tr><tr><td>OPTI-MEM&nbsp;</td><td>GIBCO</td><td>31985-070</td><td></td></tr><tr><td>pBabe puro-H-RasV12&nbsp;</td><td>Addgene</td><td>1768</td><td></td></tr><tr><td>pGAG/pol</td><td>Addgene</td><td>14887</td><td></td></tr><tr><td>pVSVG</td><td>Addgene</td><td>1733</td><td></td></tr><tr><td>Turbofect</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>R0531</td><td></td></tr><tr><td>polybrene</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H9268</td><td>8 mg/mL</td></tr><tr><td>puromicina</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P8833</td><td>2 mg/mL&nbsp;</td></tr><tr><td>formaldeído</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>F8775</td><td></td></tr><tr><td>5-bromo-4-cloro-3-indolil &beta; D-galactopiranosídeo (X-gal)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>B4252</td><td></td></tr><tr><td>ferrocianeto de potássio</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>B4252</td><td></td></tr><tr><td>ferricianeto de potássio</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P9387</td><td></td></tr><tr><td>tripsina-EDTA</td><td>wellgene</td><td>LS015-01</td><td></td></tr><tr><td>DCF-DA</td><td>Sigma-Aldrich&nbsp;</td><td>D6883</td><td>10 mM&nbsp;</td></tr><tr><td>Trizol</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>15596026</td><td></td></tr><tr><td>MMLV Transcriptase reversa</td><td>Promega</td><td>M1701</td><td></td></tr><tr><td>SYBR Green PCR master 2x mix</td><td>Takara</td><td>PR820A</td><td></td></tr><tr><td>Random Primer</td><td>Promega</td><td>C118A</td><td></td></tr><tr><td>Tween-20</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P9416</td><td></td></tr><tr><td>Água destilada ultra-pura</td><td>Invitrogen</td><td>10977015</td><td></td></tr><tr><td>Ensaio humano de IL-6 ELISA</td><td>PeproTech</td><td>#900-TM16</td><td></td></tr><tr><td>Ensaio humano de IL-8 ELISA</td><td>PeproTech</td><td>#900_TM18</td><td></td></tr><tr><td>EQUIPMENTS</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>0.45 &mu; M Filtro de Seringa</td><td>Sartorius</td><td>16555</td><td></td></tr><tr><td>Parafilm</td><td>BEMIS&nbsp;</td><td>PM-996</td><td></td></tr><tr><td>Microscópio</td><td>NIKON</td><td>TS100</td><td></td></tr><tr><td>Citômetro de fluxo</td><td>BD Bioscience</td><td>LSR Fortessa</td><td></td></tr><tr><td>Amicon Ultra-4ml</td><td>Merk Millipore</td><td>UFC800324</td><td></td></tr><tr><td>NanoDrop espectrofotômetro</td><td>BioDrop</td><td>80-3006-61</td><td></td></tr><tr><td>Sistema de PCR em tempo real</td><td>Applied Biosystems</td><td>ABI Prism 7500</td><td></td></tr><tr><td>ELISA Leitor</td><td>Molecular Devices</td> Leitor <td></td>de <td>microplacas EMax</td></tr></tbody></table>

uma medida quantitativa de espécies reativas de oxigênio e senescência-associado fenótipo secretor em fibroblastos humanos normais durante a senescência induzida pelo oncogene

A Quantitative Measurement of Reactive Oxygen Species and Senescence-associated Secretory Phenotype in Normal Human Fibroblasts During Oncogene-induced Senescence

Senescência celular tem sido considerada um estado de detenção do crescimento irreversível após o esgotamento da capacidade proliferativa ou exposição a várias tensões. Estudos recentes têm estendido o papel da senescência celular para vários processos fisiológicos, incluindo desenvolvimento, cicatrização de feridas, vigilância imunológica e disfunção do tecido relacionadas com a idade. Embora a detenção do ciclo celular é uma característica crítica da senescência celular, uma produção de (ROS) de espécies reativas de oxigênio intracelular aumento também foi demonstrada a desempenhar um papel importante na indução da senescência celular. Além disso, estudos recentes revelaram que células senescentes apresentam potente parácrina atividades em células e tecidos através de um fenótipo secretor associada a senescência (SASP) vizinhas. O acentuado aumento no interesse sobre estratégias terapêuticas contra senescência celular enfatiza a necessidade de uma compreensão precisa de mecanismos de senescência, incluindo ROS intracelular e a SASP. Aqui, descrevemos os protocolos para avaliar quantitativamente os níveis intracelulares de ROS durante a senescência celular H-Ras-induzido usando tintura fluorescente ROS-sensíveis e citometria de fluxo. Além disso, apresentamos técnicas sensíveis para a análise da indução da expressão de RNAm e secreção de fatores SASP. Esses protocolos podem ser aplicados a vários modelos de senescência celular.

Um exemplo de H-Ras-induzido senescência é mostrado na Figura 1. Uma infecção de WI-38 fibroblastos humanos normais com o retrovírus H-RasV12 induzida por dramáticas mudanças morfológicas (figura 1B). Além disso, como mostrado na Figura 1, SA β-gal coloração atividade foi aumentou notavelmente sobre expressão de H-RasV12. Mais de 70% das células mostrou SA β-gal coloração atividade 6D após a infecção...

ROS intracelular foi mostrado para jogar um papel importante na indução da senescência celular. Aqui, descrevemos um ensaio sensível para quantificação dos níveis ROS durante a senescência celular. Nós também fornecemos protocolos para avaliar o fenótipo secretor associada a senescência, que alegadamente contribui para várias desordens relacionadas com a idade.

Uma medida quantitativa de espécies reativas de oxigênio e senescência-associado fenótipo secretor em fibroblastos humanos normais durante a senescência induzida pelo Oncogene

Cellular senescence has been considered a state of irreversible growth arrest upon exhaustion of proliferative capacity or exposure to various stresses. ...

O objetivo geral deste procedimento é fornecer técnicas sensíveis para monitorar os níveis intracelulares de ROS e o fenótipo secretor associado à senescência, ou SASP, durante a senescência celular. Aqui, demonstramos que esses métodos revelam com sucesso os aumentos nos níveis de ROS intracelulares e nos fatores SASP IL-6 e IL-8 durante a senescência induzida por H-Ras em fibroblastos humanos normais WI-38. Essas técnicas permitem monitorar alterações nos níveis de ROS intracelulares durante a senescência celular e a análise da expressão de fatores SASP.A principal vantagem deste método é que eles podem ser aplicados a muitos modelos diferentes de senescência celular. Portanto, este método pode nos ajudar a entender o papel de ROS e SASP na senescência celular e a estudar os mecanismos regulatórios subjacentes. Demonstrando o procedimento estarão Young Yeon Kim e Jee-Hyun Um do meu laboratório.Comece este procedimento preparando o retrovírus H-Ras. Primeiro, semeie células BOSC ecotrópicas em uma placa de cultura revestida com poli-L-lisina e cultive a 37 graus Celsius em uma incubadora de cultura de tecidos por um dia. No dia seguinte, transfectar as células BOSC com DNA retroviral H-Ras e empacotar DNAs usando reagente de transfecção de acordo com as instruções do fabricante.Após oito horas de transfecção, remova o meio de transfecção e adicione oito mililitros de meio fresco. Colete os meios contendo partículas virais 48 horas depois e remova os detritos celulares por centrifugação. Em seguida, filtre a mídia contendo vírus com um filtro de seringa de 0,45 micrômetro.Colocar células WI-38 em uma placa de cultura de 60 milímetros um dia antes da colheita do retrovírus H-Ras e cultivar por um dia a 37 graus Celsius em uma incubadora. No dia seguinte, remova o meio de crescimento e adicione um mililitro de meio do vírus H-Ras. Adicione mais um mililitro de meio de crescimento contendo dois microlitros de solução estoque de polibreno e incube por um dia na incubadora de CO2.24 horas após a infecção, remova o meio do vírus, lave as células duas vezes com PBS e adicione o meio de crescimento. Para remover as células não infectadas, trate as células por dois dias com dois microgramas por mililitro de puromicina. Prepare a solução de coloração SA beta-gal fresca diluindo a solução de estoque.Remova o meio de cultura e lave as células uma vez com PBS. Adicione a solução de fixação contendo formaldeído e incube por cinco minutos. Remova a solução de fixação das células e lave com PBS.Adicione a solução de coloração SA beta-gal recém-preparada para cobrir o prato. Sele o prato com Parafilm para evitar o ressecamento da amostra e incube a 37 graus Celsius em uma incubadora sem CO2. Verifique o status de coloração das células ao microscópio no dia seguinte.As células SA beta-gal-positivas aparecerão em azul na região perinuclear. Adquira uma imagem da coloração SA beta-gal com uma câmera CCD e calcule a porcentagem de células coradas com SA beta-gal contando o número de células SA beta-gal-positivas entre pelo menos 200 células totais. Coloque duas vezes 10 elevado à quinta célula WI-38 em uma placa de cultura de 60 milímetros e induza a senescência infectando as células com o retrovírus H-Ras, conforme descrito anteriormente.No momento desejado para a medição de ROS, remova o meio de crescimento e lave uma vez com PBS. Separe as células por tratamento com solução de tripsina / EDTA e determine a contagem de células. Transfira uma vez 10 para a quinta célula para um tubo cônico de 15 mililitros e colete as células por centrifugação.Remova o meio de crescimento com cuidado e adicione um mililitro de meio de coloração DCF-DA recém-preparado. Ressuspenda cuidadosamente o pellet celular e incube a 37 graus Celsius por 30 minutos no escuro. Colete as células por centrifugação e lave uma vez com PBS.Ressuspenda as células com um mililitro de PBS e transfira as amostras para um tubo FACS. O sinal de fluorescência DCF-DA pode ser medido usando um citômetro de fluxo equipado com um laser azul de 488 nanômetros. Primeiro, execute uma amostra de célula de controle não corada.No gráfico de pontos da dispersão direta versus dispersão lateral, selecione células vivas e elimine células mortas e detritos de células usando uma ferramenta de gating. Em seguida, no histograma que exibe o sinal de fluorescência DCF-DA, ajuste a tensão do laser azul para colocar o pico das células de controle na borda esquerda. Agora, execute cada amostra corada com DCF-DA e registre pelo menos 10.000 eventos.Induza a senescência infectando as células com o retrovírus H-Ras, conforme descrito anteriormente. Um dia antes da colheita, lave as células duas vezes com PBS. Adicione três mililitros de DMEM sem FBS e cultive as células a 37 graus Celsius em uma incubadora de cultura de tecidos por um dia.Após 24 horas, colete o meio condicionado e armazene a 80 graus Celsius negativos para ELISA subsequente. Tripsinize as células e colha as células em um tubo de microcentrífuga de 1,5 mililitro por centrifugação. Prepare o RNA total usando o método convencional de extração de RNA e gere cDNA a partir de dois microgramas de RNA total por meio de uma reação de transcrição reversa.Para PCR em tempo real, prepare o SYBR Green PCR Master Mix para todas as reações que contenham os primers direto e reverso para IL-6 ou IL-8. Preparar a mistura de reacção para cada amostra que contenha iniciadores de actina como controlo interno. Adicione 48 microlitros de Master Mix e dois microlitros de produtos de cDNA diluídos de um a três em cada poço em uma placa de qPCR óptica de 96 poços.Execute cada reação em triplicatas. Configure o programa de reação de PCR em tempo real no termociclador e execute a PCR em tempo real. Após a conclusão da execução, colete os valores do ciclo de limiar, ou valores de CT, e calcule os níveis de mRNA de IL-6 ou IL-8 após a normalização para os níveis de actina.Descongele meios condicionados colhidos anteriormente de células senescentes WI-38. Remover os restos celulares por centrifugação a 500 g durante cinco minutos. Concentrar o meio condicionado em 10 vezes utilizando um filtro centrífugo com um tamanho de poro de 3 000 dalton.Execute o ELISA com o kit ELISA IL-6 ou IL-8 apropriado. Primeiro, cubra bem a placa ELISA com anticorpo IL-6 ou IL-8 diluído, incubando a placa durante a noite à temperatura ambiente. Depois de lavar cada poço quatro vezes, adicione tampão de bloqueio a cada poço e incube por uma hora.Lave o prato quatro vezes. Adicionar padrões ELISA diluídos em série ou amostras de meio condicionado concentrado e incubar durante duas horas. Depois de lavar a placa, incubar as amostras com um anticorpo secundário e conjugar estreptavidina-HRP sequencialmente.Adicione 100 microlitros de solução de substrato TMB a cada poço e incube em temperatura ambiente por 20 minutos para permitir o desenvolvimento da cor. Pare a reação adicionando solução de parada. Leia a absorbância de cada poço com um leitor ELISA a 450 nanômetros.Plote a curva padrão para as normas geradas. Calcular as concentrações de IL-6 e IL-8 no meio condicionado de acordo com as curvas padrão. Plote os resultados após a normalização para a contagem de células.A infecção de fibroblastos humanos normais WI-38 com o retrovírus H-Ras induziu mudanças dramáticas na morfologia celular. A atividade de coloração SA beta-gal foi observada em mais de 70% das células, indicando que a expressão de H-Ras induz senescência celular em células WI-38 em seis dias. A análise da coloração DCF-DA revela que a expressão de H-Ras também induz um aumento significativo nos níveis de ROS intracelulares.O aumento nos níveis de ROS intracelulares é observado logo dois dias após a expressão de H-Ras e é mantido até o ponto de seis dias. A análise de PCR em tempo real dos fatores secretores representativos associados à senescência IL-6 e IL-8 revela que a expressão de mRNA de IL-6 e IL-8 é notavelmente aumentada em células senescentes de WI-38. Os ELISAs de meio condicionado confirmaram que a secreção de IL-6 e IL-8 também está aumentada em células senescentes induzidas por H-Ras.Induzir a senescência celular por meio da expressão de oncogenes, danos ao DNA ou estresse oxidativo geralmente leva de seis a oito dias. Assim que as células estiverem prontas, a medição de ROS pode ser realizada dentro de duas horas, se realizada corretamente. Após o domínio dessas técnicas, a análise dos níveis de mRNA e proteína dos fatores SASP pode ser concluída em um dia.Ao analisar os níveis de ROS e a indução de SASP, é importante confirmar a senescência celular por meio da coloração SA beta-gal e método adicional, se necessário. Além disso, é fundamental lembrar que o aumento de ROS ocorre na fase inicial da senescência, enquanto o desenvolvimento de SASP é detectável somente após a senescência estar totalmente estabelecida. Essas técnicas podem ser aplicadas a uma ampla variedade de modelos de senescência celular.Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como analisar os níveis de ROS e a indução de SASP durante a senescência celular.

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Research

JoVE Journal

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