Wir stellen eine einfache Protokoll zu Bereichen programmierten Zelltod (PCD) in Mausembryonen und Differenzieren embryonalen Stamm (ES)-Zellkulturen unter Verwendung eines gut löslichen Farbstoff genannt LysoTracker visualisieren.
Der programmierte Zelltod (PCD) bei Erwachsenen mit normalem Gewebe Homöostase und während der Embryonalentwicklung von Geweben und Organen 1,2,6,7 gestalten. Während der Entwicklung können giftige Chemikalien oder genetische Veränderungen zu einer erhöhten PCD oder ändern PCD-Muster, was zu Entwicklungsstörungen und Missbildungen 3-5. Um die Ätiologie dieser Defekte zu verstehen, kann die Studie von Embryonen mit in-vitro-Assays, die Differenzierung embryonaler Stammzellen (ES-Zellen) verwendet ergänzt werden.
Apoptose ist ein gut untersuchtes Form PCD die sowohl intrinsischen und extrinsischen Signalisierung an die Caspase Enzymkaskade aktivieren beinhaltet. Charakteristisch Zellveränderungen sind Membran blebbing, nukleare Schrumpfen und DNA-Fragmentierung. Andere Formen von PCD nicht verbunden Caspaseaktivierung und kann das Endergebnis der verlängerten Autophagie sein. Unabhängig von dem PCD-Weg, müssen sterbenden Zellen entfernt werden. Bei Erwachsenen, die Immunzellen perform diese Funktion, während in Embryonen, bei denen das Immunsystem ist noch nicht entwickelt, tritt Entfernung durch einen alternativen Mechanismus. Dieser Mechanismus beinhaltet benachbarten Zellen (so genannte "nicht-professionellen Phagozyten") die Übernahme einer phagocytic Rollenspiel erkennen sie die "eat me"-Signal auf der Oberfläche des sterbenden Zelle und verschlingen es 8-10. Nach engulfment wird der Schmutz in den Lysosomen zum Abbau gebracht. Somit unabhängig von PCD-Mechanismus kann eine Erhöhung in lysosomalen Aktivität mit erhöhter Zelltod korreliert werden.
Um PCD, eine einfache Assay Lysosomen in dicken Geweben und mehrschichtigen differenzierenden Kulturen visualisieren studieren können nützlich sein. LysoTracker Farbstoff ein hochlöslich kleines Molekül, das in saurer subzelluläre Kompartimente wie Lysosom 11-13 gehalten wird. Der Farbstoff wird durch Diffusion und durch den Verkehr gezogen. Da Penetration ist kein Hindernis, Visualisierung von PCD in dicke Gewebe und Multi-Layer-Kulturen möglich ist 12,13 </sup>. Im Gegensatz dazu wird TUNEL (Terminal Desoxynucleotidyltransferase dUTP nick end labeling) Analyse 14, um kleine Proben, histologischen Schnitten und Monoschichtkulturen begrenzt, da das Verfahren erfordert die Eingabe / Permeabilität einer terminalen Transferase.
Im Gegensatz zu Anilinblau, die und diffundiert wird durch Lösungsmittel gelöst ist LysoTracker Red DND-99 fixierbar, hell und stabil. Färbung visualisiert werden können mit Standard-Fluoreszenz-oder konfokalen Mikroskopie in whole-mount oder Abschnitt mit einem wässrigen oder lösemittelhaltigen Eindeckmittel 12,13. Hier beschreiben wir Protokolle mit diesen Farbstoff an PCD in Normal-und Sonic-Hedgehog null Maus-Embryonen zu suchen. Darüber hinaus zeigen wir, Analyse von PKD bei der Differenzierung von ES-Zellkulturen und präsentieren eine einfache Quantifizierung Methode. Zusammenfassend kann LysoTracker Färbung eine großartige Ergänzung zu anderen Methoden zur Erkennung PCD sein.
Wichtige Kennzeichen der Apoptose sind die Detektion von DNA-Schädigung mit der TUNEL-Assay, zusammen mit dem Nachweis von Caspase-Aktivität (detektiert mit mAbs oder eines bindenden Moleküls wie zVAD-fmk), die Beobachtung von zellulären Veränderungen, und die Präsentation von Phosphatidylserin (PS ) auf der Membranoberfläche (detektiert durch Annexin-V-Bindung). Es gibt einige Nachteile, die mit jedem dieser Assays. Zum Beispiel ist das Endgerät Transferase in der TUNEL-Assay verwendet wird, nicht mehr als ein …
The authors have nothing to disclose.
Wir danken Mitglieder der Mariani Labor für Hilfe Bearbeitung des Protokolls. Diese Arbeit wurde durch einen CIRM Postdoctoral Training Grant (JLF), einem CIRM BRIDGES Praktikum (TZTT), der Robert E. und Mai R. Wright Foundation (FVM) und der University of Southern California (FVM) finanziert.
Name of the reagent | Company | Catalogue number | |||||||||||||||
LysoTracker Red DND-99 | Invitrogen | #L-7528 | |||||||||||||||
Hanks BSS | Invitrogen | 14025-076 | |||||||||||||||
Paraformaldehyde | EMD | EM-PX0055-3 | |||||||||||||||
Vectashield | VECTOR | H-1200 | |||||||||||||||
DMEM | Cellgro | 10-013-CV | |||||||||||||||
Non-essential amino acids | Cellgro | 25-025-CI | |||||||||||||||
Sodium pyruvate | Cellgro | 25-000-CI | |||||||||||||||
FBS | Hyclone | SH30071.02 | |||||||||||||||
Pen-Strep | Invitrogen | 15140-122 | |||||||||||||||
b-Mercaptoethanol, 50 mM | Invitrogen | 21985-023 | |||||||||||||||
LabTek-II Chamber slides (8-well) |
Nalge Nunc International | 154534 | |||||||||||||||
0.1% Gelatin | Millipore | ES-006-B | |||||||||||||||
Dulbecco’s PBS (D-PBS) | Cellgro | 21-031-CV | |||||||||||||||
Solution Recipes 4% Paraformaldehyde For 100 ml:
WARNING: Paraformaldehyde in ‘frill’ form (compressed small pellets) is less powdery and can therefore be measured outside of a hood. However you should still wear a protective dust mask (N95 at least) during handling. EB Culture Media For 500 ml EB Media:
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