Методическая статья

Стандартизированный метод обнаружения туннельных нанотрубок в клетках кожи человека для применения в тканевой инженерии

793 просмотров

DOI:

10.3791/69883

13 января 2026 г.

В этой статье

Краткое содержание

Здесь представлен стандартизированный протокол визуализации туннелирования нанотрубок между человеческими эпидермальными кератиноцитами и дермальными фибробластами с использованием мембранной и F-актиновой маркировки с z-стековой конфокальной визуализацией, с опциональной α-тубулиновой ко-окрашкой, что позволяет воспроизводить обнаружение и охарактеризовать цитоскелет для применения тканевой инженерии.

Аннотация

Туннельные нанотрубки (ТНТ) — это тонкие актиновые межклеточные каналы, обеспечивающие дальнодействующую передачу органелл и сигнального груза. Хотя их присутствие в клетках кожи человека широко описано в различных типах клеток, они не были подробно описаны. В этой статье описывается стандартизированный протокол обнаружения и характеристики ТНТ in vitro между эпидермическими кератиноцитами человека и дермальными фибробластами. Метод включает подготовку кокультуры первичных клеток, мягкую фиксацию для сохранения хрупких тротилов, маркировку мембран агглютинином из зародышей пшеницы, окрашивание F-актином с помощью фаллоидина и систематическое z-стековое изображение с помощью инвертированной конфокальной микроскопии для различия тротилов, подвешенных над субстратом, от приклеенных филоподий. Опциональное иммунное окрашивание α-тубулина позволяет оценить включение микротрубочков. ТНТ определяются тремя признаками: тонкими прямыми выступами, соединяющими две или более клеток, наличием F-актина и непрерывностью между парами клеток в последовательных оптических срезах. Репрезентативные результаты демонстрируют связывание ТНТ между дермально-дермальными, эпидермальными-эпидермическими и дермально-эпидермическими парами с изменяющимся цитоскелетным составом (только F-актин или F-актин плюс α-тубулин). Критически важные этапы включают мягкую фиксацию, использование свежих реагентов и получение достаточного количества z-плоскостей для предотвращения неправильной классификации, в то время как распространённые артефакты включают повреждение тротила и неполное окрашивание. Вместе эти оптимизированные шаги позволяют воспроизводить обнаружение ТНТ в клетках кожи и предоставляют методологическую основу для будущих исследований коммуникации, опосредованной ТНТ, в биологии и регенерации кожи.

Введение

Туннельные нанотрубки (ТНТ) — это наномасштабные каналы на основе актина, которые обеспечивают прямой межклеточный перенос органелл и сигнальных молекул. Обычно они имеют длину от 6 до 100 мкм и диаметр 50–500 мкм, некоторые достигают толщины до700 мкм. В отличие от пустых выступов мембраны, ТНТ содержат цитоскелетные нити, чаще всего F-актин, которые обеспечивают структурную жёсткость и поддерживают транспорт митохондрий 2,3,4. В двумерной культуре тротилы определяются тремя признаками: тонкими (20–700 нм), прямыми вы....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Все клетки кожи, использованные в этом исследовании, ранее были замороженными первичными клетками, выделенными из человеческих кожных тканей, полученными в виде отброшенных образцов крайней плоти в ходе процедур обрезания, и были полностьюдеидентифицированы 22. Сбор образцов человеческой кожи проводился в отделении урологии Народной больницы при Университете Нинбо, а протокол исследования был утверждён институциональным комитетом по этике (Протокол No 2024104; дата утверждения: 30 октября 2024 года).

1. Идентификация тротила в первичных кожных эпидермиальных кератиноцитах и дер....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

С помощью этого стандартизированного протокола туннельные нанотрубки (ТНТ) были успешно выявлены в клетках кожи человека как при одной культуре, так и при совместной культуре. Для проверки специфичности антител для всех антител до экспериментального анализа проводились как положительные, так и отрицательные контрольные окрашивания, как показано на дополнительных рисунках 1, дополнительном рисунке 2, дополнительном рисунке 3 и дополнительном рисунке 4. Ре.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Критически важным этапом в этом протоколе является сохранение тротила во время фиксации и окрашивания, так как эти структуры крайне хрупки и легко нарушаются. Аккуратное обращение при фиксации, правильное время и использование свежих фиксаторов необходимы для поддержания целостности TNT. Использование Z-стековой конфокальной визуализации не менее важно для различия тротилов, подвешенных над субстратом, от филоподий или других прилипающих выступов, которые в противном случае могут привест.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

У авторов нет конкурирующих финансовых интересов.

Благодарности

Этот проект был профинансирован Национальным фондом естественных наук Китая (грант No 82273554). Авторы выражают признательность Лаборатории биоматериалов и регенерации тканей в больнице стоматологии Нинбо за постоянную поддержку и выражают благодарность как нынешним, так и бывшим сотрудникам за их ценные обсуждения. Авторы также выражают благодарность преподавателю Фэн Ли из Исследовательского и экспериментального центра Ханчжоуского медицинского колледжа за щедрую помощь и сильную поддержку в обеспечении доступа к конфокальному микроскопу.

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Трубка объёмом 15 млКИРГЕНKG2611Стерильный, без РНаз/Днэйз и пирогенных веществ
37 градусов; Инкубатор CThermo Scientific51032877Инкубатор CO2 под углом 37 градусов обеспечивает идеальную среду in vitro.
Actin-Tracker Red-RhodamineBeyotimeC2207Actin-Tracker Red-Rhodamine зонд — это фаллоидин, маркированный флуоресцентным красителем родамином, с максимальной длиной волны возбуждения 540 нм и максимальной длиной волны излучения 565 нм.
Конъюгат Alexa Fluor аглютинина зародышей пшеницы (WGA)Молекулярные зондыW11261  Alexa Fluor 488 Conjugate
Антиальфа-тубулиновое антителоAbcamab7291Антитела к альфа-тубулину — контроль нагрузки (ab7291) — это мышиное моноклональное антитело, обнаруживающее альфа-тубулин. Подходит для человека, мыши, крысы.
Антицитокератин-5 антитела Abcamab52635Антитела к антицитокератину 5 — маркер цитоскелета (ab52635) — это моноклональное антитело кроликов, обнаруживающее цитокератин 5. Подходит для человека, мыши, крысы.
Aqua-Poly/MountПолинауки18606Водорастворимая, нефлуоресценционная монтажная среда, разработанная для монтажа секций из водных растворов. Полезно для иммунофлуоресцентных методов, так как усиливает и сохраняет флуоресцентные окрашивания.
Автоматический счётчик ячеекCountstarIC1000Автоматический счётчик ячеек для быстрого и точного подсчёта ячеек
Настольная центрифугаBIORIDGETD5Настольная центрифуга для быстрого и эффективного разделения образцов в лабораторных условиях
Кабинет биологической безопасностиThermo Scientific1379Биологический шкаф безопасности — это стерильное устройство для сдерживания, которое защищает операторов, образцы и окружающую среду от биологических опасностей, фильтруя воздушные патогены и предотвращая перекрёстное загрязнение во время микробиологических работ.
Бычий сывороточный альбумин (BSA)YOBIBIOU5010-10gBSA — это глобулин в сыворотке крупного рогатого рогатого скота, содержащий 583 аминокислотных остатка с молекулярной массой 66,430 кДа и изоэлектрической точкой 4,7
Контейнер для клеточной культуры (60x15 мм)Эппендорф30701119Тканевая культура, обработанная стерильно, без обнаруженных пирогенов, РНазы и РНазы ДНК, ДНК.
Камера затвора камеры Cellvis Slide-8CellvisC8-1.5H-NРазработана для высокоразрешающей визуализации, такой как конфокальная микроскопия.
Раствор для окрашивания DAPIBeyotimeC1006-10 млРаствор для окрашивания DAPI подходит для ядерного окрашивания всех распространённых клеток и тканей.
Козла против мышей IgG H& L (Alexa Fluor 405) Abcamab175660Козла против мышей IgG H& L (Alexa Fluor 405) — вторичное антитело с максимальной длиной волны поглощения 401 нм и максимальной длиной волны излучения 421 нм.
Goat Anti-Rabbit IgG H& L спряжен в Alexa Fluor 405Abcamab175652Goat Anti-Rabbit IgG H& L (Alexa Fluor 405) — вторичное антитело с максимальной длиной волны поглощения 401 нм и максимальной длиной волны излучения 421 нм.
Goat Anti-Rabbit IgG H& L спряжен в Alexa Fluor 594AbcamAB150080Козла против кроликов IgG H& L (Alexa Fluor 594) — это вторичное антитело с максимальной длиной волны поглощения 590 нм и максимальной длиной волны излучения 617 нм.
Инвертированный конфокальный флуоресцентный микроскопLeicaTCS SP8 XЛазерный сканирующий конфокальный микроскоп Leica SP8 X обеспечивает непревзойденную высококачественную визуализацию с передовыми возможностями обнаружения флуоресценции и анализа живых клеток.
Инвертированный конфокальный флуоресцентный микроскопАндорBC43Andor BC43 — это компактный, высокоскоростной конфокальный микроскоп, предлагающий в 10 раз быстрее изображения, чем традиционные системы с возможностью 2D/3D изображения в один клик
NH4Cl MedChemExpressHY-Y1269 Хлорид аммония как полярное соединение для регулирования pH.
Фаллоидиновые сопряжённые Орегон GreenTM488Жизненные технологииO7466Цвет: зелёный. Диапазон длин волны возбуждения: 496/520.
Фосфатно-буферный физиологический раствор (PBS)Viva Cell BiosciencesC3582-0500Его функция — поддерживать pH среды в физиологическом диапазоне и поддерживать баланс осмотического давления внутри и вне клетки.
Triton-X 100SolarbioT8200-100 млЭто универсальное неионное поверхностно-активное вещество, используемое для восстановления мембранных компонентов при мягких условиях денатурирования.
Решение трипсина-EDTAGIBCO25300054Благодаря своей пищеварительной силе трипсин широко используется для диссоциации клеток, рутинного прохождения культуры клеток и первичной диссоциации тканей.
Y-27632MedChemExpressHY-10071Y-27632 — это перорально активный, конкурентный ингибитор ROCK-I и ROCK-II

Ссылки

  1. Austefjord, M. W., Gerdes, H. H., Wang, X. Tunneling nanotubes: Diversity in morphology and structure. Commun Integr Biol. 7 (1), e27934(2014).
  2. Liu, Z., Sun, Y., Qi, Z., Cao, L., Ding, S. Mitochondrial transfer/transplantation: an emerging therapeutic ap....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

F

Похожие статьи