В этом исследовании описан протокол изучения влияния измененного pH на экспрессию онкогена с помощью анализа РНК-секвенирования линии протоковых клеток поджелудочной железы.
Методическая статья
В этом исследовании описан протокол изучения влияния измененного pH на экспрессию онкогена с помощью анализа РНК-секвенирования линии протоковых клеток поджелудочной железы.
Четвертая по значимости причина смертности, связанной с раком, протоковая аденокарцинома поджелудочной железы (PDAC), имеет 12% пятилетнюю выживаемость. Это заболевание имеет плохой прогноз и характеризуется жестким стромальным микроокружением, что представляет собой ощутимую проблему в его лечении. Пациенты с хроническим панкреатитом имеют в 10 раз больший риск развития PDAC; У этих пациентов рН протоков снижается с рН 8,0 до рН 6,0 из-за недостаточности бикарбоната и воспалительной среды. Наша цель состояла в том, чтобы понять роль кислой среды, наблюдаемой при хроническом панкреатите, на экспрессию онкогенов в линии протоковых клеток поджелудочной железы.
Таким образом, 80% сливающихся эпителиальных клеток протоков поджелудочной железы человека инкубировали при pH от 6,0 до pH 7,2 в течение 6 ч. Общая РНК из клеток была обработана для обогащения общей мРНК в образцах. Экспрессия генов оценивалась с помощью секвенирования нового поколения (NGS) биологических репликатов. С помощью онлайн-инструмента был проведен анализ РНК-секвенирования и идентифицированы дифференциально экспрессируемые гены (ФК < ± 2.0); было 90, 148 и 109 повышенных генов и 20, 14 и 23 пониженных гена при pH 6,0, 6,5 и 7,0 соответственно. Четыре онкогена были повышены при pH 6,0, семь — при pH 6,5 и семь — при pH 7,0. Общими генами, которые были повышены при pH 6,0, pH 6,5 и pH 7,0, были специфичный для клеток лимфоцитов белоктирозинкиназа (LCK) [pH 6,0, FC: 2,93; pH 6,5, FC: 2,93; pH 7,0, FC: 3,32], протоонкоген FGR, тирозинкиназа семейства Src (FGR) [pH 6,0, FC: 4,17; pH 6,5, FC: 5,25; pH 7,0, FC: 5,09], и ArfGAP с доменом SH3, анкириновый повтор и домен PH 3 (ASAP3) [pH 6,0, FC: 2,37; pH 6,5, FC: 3,84; pH 7,0, FC: 2,51]. Кислая среда вызывает активацию протоонкогенов, что может спровоцировать начало образования опухоли при хроническом панкреатите.
Протоковая аденокарцинома поджелудочной железы (PDAC) является одним из основных видов рака и занимает четвертое место среди онкологических заболеваний по количеству связанных смертей1. Более высокий уровень смертности очевиден среди пациентов с PDAC, и, согласно последним исследованиям, пятилетняя выживаемость составляет всего 12%. Пациенты с документально подтвержденным хроническим панкреатитом, заболеванием, приводящим к воспалению поджелудочной железы2, более склонны (примерно в 15-16 раз) к развитию PDAC3. Существуют различные типы ЦП с разной этиологией, такие как алкогольный, наследственный и идиопатический ЦП4. Известно, что состояния, которые существуют во время ДЦП, приводят к образованию кальцинированных камней, развитию раковых клеток и даже диабету. Распространенность PDAC высока у пациентов с наследственным хроническим панкреатитом5.
Некоторые физиологические состояния поджелудочной железы у пациентов с ДЦП могут быть полезны для возникновения других заболеваний; к ним относятся воспалительная среда, активные пищеварительные ферменты и кислый pH панкреатического сока6. В области воспаления проводится широкий спектр исследований, так как воспаление создает хаос в нормальном функционировании органа 7,8,9. Тем не менее, дисбаланс в регуляции pH является еще одним явлением, которое может вызвать начало неконтролируемогороста клеток. Сок поджелудочной железы здоровых людей является щелочным, что помогает нейтрализовать кислый химус, вырабатываемый желудком. Напротив, сок поджелудочной железы остается кислым у пациентов с ДЦП из-за недостаточной секреции бикарбоната. Низкий уровень бикарбоната не может полностью нейтрализовать сок, что приводит к образованию слабокислой среды внутри протока11.
Более ранние исследования показывают, что раковые клетки адаптируются к кислой среде и процветают в ней12. В таких случаях условия, существующие в процессе хронического панкреатита, предполагают благоприятную среду для пролиферации и метастазирования этих клеток13. Таким образом, наше исследование было направлено на оценку морфологических изменений в протоковых клетках поджелудочной железы человека и оценку экспрессии онкогенов в слабокислых условиях.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
1. Возрождение клеточной линии
2. Изменение рН питательной среды
3. Выделение РНК
ПРИМЕЧАНИЕ: Для выделения РНК из клеток необходимо использовать стерильные перчатки, а поверхность должна быть обеззаражена с использованием 100% этанола.
4. РНК-секвенирование/транскриптом
5. Биоинформатика
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Морфологические изменения
Инкубация протоковых клеток поджелудочной железы человека в кислой среде изменяла морфологию клеток. Слияние и плотно упакованный клеточный паттерн приводил к дисперсию клеток в кислых условиях, и клеточная гибель со временем становится заметной. По сравнению с нормальными клетками, содержащими среду, протоковые клетки уменьшались и уменьшались в размерах. Резкое изменение смертности наблюдалось после 6 ч инкубации. Через 24 ч количество клеток уменьшилось, и клетки, казалось...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Этот метод был разработан для определения влияния кислотных условий на доброкачественные эпителиальные клетки протоков поджелудочной железы человека в биологических повторах. Изменение рН среды приводило к тому, что клетки находились в стрессовом состоянии, и наблюдалось изменение морфологии. Клетки культивировали при pH 6,0, 6,5 или 7,0 в течение 24 ч и контролировали каждый час для оптимизации инкубационного периода для дальнейших экспериментов. Мы наблюдали изменение морфологии через ...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
У авторов нет конфликта интересов, о котором можно было бы заявить.
Ренука Гаудшелвар благодарна DBT за предоставленную ей стипендию. Ренука Гаудшелвар выражает признательность за помощь, полученную от факультета биохимии Университета Османии (Хайдарабад) и доктору В. В. Равиканту за его руководство при анализе данных NGS. Д-р М. Сасикала выражает признательность за финансовую помощь, полученную от ICMR, Министерства здравоохранения, правительства Индии (грант No-94/2020/5582/Proteomics-Adhoc/BMS).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Центрифужные пробирки с градуированной формой 15 мл (Falcon) | Тарсоны | 500031 | используется для пробоподготовки |
| Центрифужные пробирки для градуированных 50 мл (Falcon) | Tarsons | 500041 | используется для пробоподготовки |
| Agilent 2100 Биоанализатор | Agilent Agilent | G2938A | Instrment для оценки качества РНК |
| Антибиотический антимикотический раствор 100x жидкий | Himedia | A002-100 мл | Используется для предотвращения загрязнения |
| Скребок для ячеек с вращающимся лезвием | Himedia | TCP223 | Соскоб и сбор клеток |
| CO2 incubator | Нью-Брансуик | Galaxy 170 S | Используется для инкубации культуры |
| Модифицированная орлиная среда Дульбекко (DMEM) с высоким содержанием глюкозы | Himedia | AL007S-500 мл | Среда для культивирования клеток |
| Dulbecco's Phosphate Buffered Salt 1x | Himedia | TL1006-500mL | промывка клеток |
| Galaxy | (https://usegalaxy.org) | Онлайн-инструмент для обработки данных NSG | |
| HI FBS (происхождение: Австралия) | Gibco | 10100-147 | Используется для роста клеток |
| Линия эпителиальных клеток протоков поджелудочной железы человека (HPDEC/H6C7) | Addex Bio | T0018001 | Линия протоковых клеток поджелудочной железы |
| Ion Total RNA-Seq Kit v2 | Thermo fisher Scientific | 4475936 | Набор для подготовки образцов |
| РНК Laminar Air | |||
| Na2HPO4 Diabasic | Sigma Aldrich | S3264-250G | Sodium phosphate Подготовка буфера |
| 2PO4 Одноосновной | Sigma Aldrich | S3139-250G | фосфата натрия |
| NovaSeq 6000 | Illumina | 3376672 | Секвенсор |
| Nunclon Delta Surface (6-луночный планшет) | Thermo Scientific | 140675 | Культивирование клеток |
| Охлаждаемая настольная центрифуга | Thermo Scientific | Sorvall ST 8R | Используется для центрифугирования |
| RiboMinus Eukaryote System v2 | Thermofisher scientific | A15026 | набор для истощения рРНК |
| Комплект Rneasy Mini | Qiagen | 74104 | Набор для выделения общей РНК из клеток |
| Термоамплификатор | Eppendorf | E950040025 | реакции ПЦР |
| Водная баня | Эквитрон | #8406M | Размораживание образца |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение