Клеточного старения является формой реакции на стресс характеризуется стабильной цикла клетки ареста. В течение последнего десятилетия исследования твердо установлено, что старение связано с различных биологических и патологических процессов, включая эмбриональное развитие фиброза и организм старения1,2. Клеточного старения была впервые выявлена в фибробластов в конце их репликативной жизни, вызванные теломер, укорочение3. Помимо репликативной стресс существуют многие другие стимулы, которые могут вызвать старения, включая повреждения ДНК, оксидативный стресс, онкогенные сигналов и геномной/epigenomic изменения, любой из которых в конечном итоге может активировать p53/p21 или pRB пути к установить и укрепить постоянный рост арест1. Одна из важных характеристик стареющей клетки является, что они остаются метаболически активные и энергично выразить старение связанные секреторной фенотип (SASP): секрецию многих воспалительных цитокинов, факторы роста и внеклеточного матрикса 4факторы. SASP факторов было предложено играть важную роль в качестве посредника и усиливая эффект старения, из-за их мощных эффектов на привлечении иммунные клетки и изменяя местных и системных ткани кругах1. Интересно, что старение недавно предлагается иметь важное значение для ткани ремонт и восстановление5,6. Кроме того данные из нескольких лабораториях, в том числе наша, предложил, что старение-индуцированного повреждения ткани могут повысить сотовой пластичности, через SASPs, способствовать регенерации7–9. Таким образом все новые данные подчеркивают важность изучения старение в естественных условиях.
В эпоху пост индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC) сотовой пластичность является способность ячейки для приобретения новой идентичности и принять альтернативные судьба при воздействии различных раздражителей в культуре и в естественных условиях10. Известно, что полного перепрограммирования может быть достигнуто в vivo11,12, где выражение кассеты, содержащий четыре Яманака факторов: Oct4, Sox2, Klf4и c-Myc (OSKM) может быть индуцированные в естественных условиях содействовать тератомы формирования в нескольких органов. Таким образом модель перепрограммируемые мыши (i4F) может использоваться как мощная система для выявления критических регуляторы и пути, которые важны для сотовых пластичности11.
Подходит и чувствительных в естественных условиях системы важно понять как клеточного старения регулирует сотовой пластичности в контексте регенерации тканей. Здесь мы представляем надежные системы и подробный протокол для оценки взаимосвязи между старение и клеточных пластичности в контексте регенерации тканей. Сочетание cardiotoxin (СТХ) индуцированного повреждения мышц в группе мышц передней Tibialis (TA), хорошо отлаженная система для изучения регенерации тканей и i4F модель мыши, позволяет обнаруживать сотовой старение и в естественных условиях Перепрограммирование во время регенерации мышц.
Чтобы оценить связь между сотовой пластичности и старения, i4F мышей с CTX побудить острые мышечные ущерб ранения и получавших доксициклин (0,2 мг/мл) более 7 дней навести в vivo перепрограммирования. В то время как CTX индуцированных повреждений острые мышечные и регенерации протокол был недавно опубликованный13, по этическим соображениям, эта процедура будет пропущен в текущем протоколе. ТА проб мышцы будут собраны на 10 дней поста травмы13, когда пик стареющей клетки ранее наблюдались14. Здесь этот подробный протокол описывает все шаги, необходимые для оценки уровня старения (через SA-β-Gal) и перепрограммирования (через IHC окрашивание Nanog).
Пробирного старение связанные бета галактозидазы (SA-β-Gal) является наиболее часто используемых проба для выявления стареющей клетки как в культуре и в vivo15. По сравнению с другими анализов, SA-β-Гал assay позволяет идентифицировать стареющей клетки в их родной среде с неповрежденной ткани архитектуры, которая имеет особенно важное значение для изучения в естественных условиях . Кроме того возможна пара пробирного SA-β-Гал с другими маркеры с помощью IHC. Однако SA-β-Гал assay требуют свежих или замороженных образцов, которая остается одним из основных ограничений. Когда свежие или замороженные ткани обычно доступны, такие как замороженные TA мышцы образцы, SA-β-Гал, очевидно, наиболее подходящим проба для выявления стареющей клетки. Nanog является маркер, используемый для определения reprogramed клетки по двум причинам: 1) это необходимым маркер для плюрипотентности; 2) более того ее выражение не управляется доксициклин (dox), поэтому он обнаруживает индуцированных плюрипотентности вместо принудительного выражение Яманака кассеты.
Важно отметить, пятная протоколы, представленные в этом исследовании может проводиться отдельно для упрощения процедуры количественной оценки, но также может быть сделано в совместно пятная процедуру визуализировать как стареющей и плюрипотентных стволовых клеток на том же разделе.