طريقة حساسة لقياس خلايا السرطان هرمة
Summary
سواء الشيخوخة يمنع تكون الأورام أو يروج تبقى مثيرة للجدل. منذ المخدرات chemotherapeutical يمكن أن تحفز الخلايا السرطانية إلى senesce، ودراسة الشيخوخة أمر ضروري لاقتراح علاجات جديدة. ومع ذلك، فإن معيار وتستخدم على نطاق واسع فحص β-غالاكتوزيداز يعرض العوائق الرئيسية. نقترح هنا تدفق فحص السريع وحساسة القائم على الخلوي لتحديد الشيخوخة.
Abstract
الخلايا البشرية لا تتكاثر إلى ما لا نهاية. عند الإشارات الخارجية و / أو الجوهرية، قد تموت الخلايا أو إدخال مستقر الخلية اعتقال دورة تسمى الشيخوخة. وقد تبين أن العديد من الآليات الخلوية، مثل تقصير التيلومير والتعبير غير طبيعي من الجينات المسرطنة مولد للتفتل، أن تسبب الشيخوخة. لا يقتصر الشيخوخة للخلايا الطبيعية، وقد تم الإبلاغ أيضا عن الخلايا السرطانية إلى senesce.
وقد ثبت أن الأدوية Chemotherapeutical للحث على الشيخوخة في الخلايا السرطانية. ومع ذلك، فإنه لا تزال موضع جدل ما إذا كانت الشيخوخة يمنع تكون الأورام أو يروج. كما أنه قد يكون في نهاية المطاف المريض محددة، سيتم قريبا المطلوبة طريقة سريعة وحساسة لتقييم الشيخوخة في الخلايا السرطانية.
وتحقيقا لهذه الغاية، ومعيار فحص β-غالاكتوزيداز، والطريقة المستخدمة حاليا، ويعرض العوائق الرئيسية: فهو مضيعة للوقت وغير حساسة. نقترح هنا تدفق مقايسة على أساس الخلوي لدراسة الشيخوخة على لىهاء الخلايا. هذا الاختبار يوفر ميزة كونها سريعة وحساسة، ويمكن أن يقترن إلى الوسم المناعي من مختلف العلامات الخلوية.
Introduction
منذ مطلع الستينات واكتشافه من قبل Hayflick ومورهيد، الشيخوخة لا يزال فضول الخلوية 1. الخلايا البشرية لا تتكاثر إلى ما لا نهاية، وبحلول الشيخوخة، Hayflick ومورهيد صاغ عملية الخلوية من الشيخوخة. الشيخوخة هو مستقر الخلية اعتقال دورة في الخلايا التي لا تزال نشطة عملية الأيض في مقابل الموت الخلوي. حتى الآن، وقد ثبت أن أربع آليات الخلوية للحث على الشيخوخة: تقصير التيلومير، الحمض النووي من التلف، اضطراب لونين، والتعبير غير طبيعي من الجينات المسرطنة مولد للتفتل 2. هذا يشير إلى أن الخلايا الطبيعية فحسب، بل أيضا الخلايا السرطانية قادرة على الخضوع الشيخوخة 3. كما واقع الأمر، عرضت خلايا السرطان الذين يخضعون الشيخوخة تشكل عائقا أمام مزيد من تطور الورم 4-5. ومع ذلك، فقد أشارت العديد من التقارير الآن إلى أنه، في ظل ظروف معينة، الشيخوخة الخلوية يمكن أيضا أن تعزز خباثة 6-7. دراسة الشيخوخة من سرطان سلLS على وشك أن تصبح الرغبة في أبحاث السرطان كما هو مستخدم حاليا أدوية العلاج الكيميائي يمكن أن يؤدي إلى الشيخوخة من الخلايا السرطانية في المختبر ليس فقط ولكن أيضا في الجسم الحي 8.
مقايسة ماستر للتحقيق لوجود خلايا هرمة هو فحص β-غالاكتوزيداز في الرقم الهيدروجيني الحمضية. ويعكس هذا الاختبار النسيجية زيادة في نشوء حيوي الليزوزومية التي تحدث في معظم خلايا هرمة. لفترة وجيزة، الخارجية X-غال، وتطبيقها على الخلايا، هو المشقوق بواسطة β-غالاكتوزيداز المخصب في الجسيمات الحالة من خلايا هرمة، مما أدى إلى اللون الأزرق 9. ويمكن بعد ذلك كميا خلايا هرمة الأزرق تحت المجهر حقل مشرق. على الرغم من شعبية جدا، الفحص β-غالاكتوزيداز يعرض العوائق الرئيسية. أولا، يتم تنفيذ هذا الاختبار على خلايا ثابتة. الثاني، هو مضيعة للوقت لأنه يعني لقياس درجة من الشيخوخة عن طريق عد عدد كبير كبير من خلايا هرمة تحت المجهر. ثالثا، هذا الاختبارليست حساسة مثل التمييز بين خلايا هرمة وغير هرمة يعتمد كليا على المراقب.
نناقش هنا ل، وسريعة، وحساسية مقايسة على أساس الخلوي غير المستغلة لتقييم وجود خلايا هرمة الحية. ويستند هذا الاختبار على التحلل من جزيء نفاذية الغشاء، و5 dodecanoylaminofluorescein دى β-D-galactopyranoside (C 12 FDG)، بواسطة β-غالاكتوزيداز المخصب في خلايا هرمة. بعد التحلل والإثارة ليزر، وC 12 FDG تنبعث مضان أخضر، وبالتالي يمكن الكشف عنها بواسطة التدفق الخلوي 10، 11. الكشف عن خلايا هرمة عبر التدفق الخلوي يوفر ميزة كبيرة من كونها سريعة وحساسة. وبالإضافة إلى ذلك، والكشف عن خلايا هرمة بواسطة التدفق الخلوي يمكن أن يقترن مع الكشف عن علامات الخلوية الأخرى. هذا الاختبار يمكن أن تستخدم لكشف خلايا هرمة ضمن مجموعة من السكان من الخلايا السرطانية تعامل مع العلاج الكيميائي ويمكن وضعها بشكل روتينيحتى على أقسام الأنسجة، بعد الخلوية التفكك، في العيادة.
Protocol
Representative Results
Discussion
قدمنا هنا طريقة تعتمد على التدفق الخلوي لقياس الشيخوخة الخلوية في الخلايا السرطانية الحية. ويستند هذا الأسلوب على استخدام مركب نفاذية الغشاء، وC 12 FDG، وبالتالي يمكن استخدامها في أي نوع من أنواع الخلايا وبعد العلاجات المختلفة طالما يتم أخذ المجمع من قبل الخل…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
نشكر SF 4206 ICORE (جامعة كاين) لاستخدام المرفق الخلوي. تلقى JC زمالات ما بعد الدكتوراه من CONSEIL دي Radioprotection D'EDF وCONSEIL الإقليمي لباس نورماندي. وكانت تلك البيانات جزء من المشاريع الممولة من قبل الرابطة الوطنية مناهضة جنيه السرطان – مرافقة DE L'أورني وآخرون دو كالفادوس.
Materials
| Name of the Reagent | Company | Catalogue Number | Comments |
| 5-dodecanoylaminofluorescein di-β-D-galactopyranoside | Invitrogen | D-2893 | |
| Dimethyl sulfoxide | Sigma | D2650 | |
| Bafilomycin A1 | Sigma | B1793 | |
| Doxorubicin | Sandoz | ||
| Trypan blue | Sigma | T8154 | |
| RPMI 1640 cell culture medium | Lonza | BE12-702 | |
| Fetal calf serum | PAA Laboratories GmBH | A15 101 | |
| Antibiotics | Gibco | 5290-018 | |
| Gallios flow cytometer | Beckman Coulter | A94291 |
References
- Hayflick, L., Moorhead, P. S. The serial cultivation of human diploid cell strains. Experimental Cell Research. 25, 585-621 (1961).
- Campisi, J., d’Adda di Fagagna, F. Cellular senescence: when bad things happen to good cells. Nature Review Molecular Cell Biology. 8 (9), 729-740 (2007).
- Shay, J. W., Roninson, I. B. Hallmarks of senescence in carcinogenesis and cancer therapy. Oncogene. 23 (16), 2919-2933 (2004).
- Bartkova, J., Rezaei, N. Oncogene-induced senescence is part of the tumorigenesis barrier imposed by DNA damage checkpoints. Nature. 444 (7119), 633-637 (2006).
- Takacova, S., Slany, R., Bartkova, J., Stranecky, V., Dolezel, P., Luzna, P., et al. DNA damage response and inflammatory signaling limit the MLL-ENL-induced leukemogenesis in vivo. Cancer Cell. 21, 517-531 (2012).
- Krtolica, A., Parrinello, S., Lockett, S., Desprez, P. Y., Campisi, J. Senescent fibroblasts promote epithelial cell growth and tumorigenesis: a link between cancer and aging. Proceedings of the National Academy of Sciences. 98, 12072-12077 (2001).
- Coppe, J. P., Patil, C. K., Rodier, F., Sun, Y., Munoz, D. P., Goldstein, J., et al. Senescence-associated secretory phenotypes reveal cell-nonautonomous functions of oncogenic RAS and the p53 tumor suppressor. PLoS Biology. 6, 2853-2868 (2008).
- Roninson, I. B. Tumor cell senescence in cancer treatment. Cancer Research. 63 (11), 2705-2715 (2003).
- Dimri, G. P., Lee, X., et al. A biomarker that identifies senescent human cells in culture and in aging skin in vivo. Proceedings of the National Academy of Sciences. 92 (20), 9363-937 (1995).
- Kurz, D. J., Decary, S., Hong, Y., Erusalimsky, J. D. Senescence-associated (beta)-galactosidase reflects an increase in lysosomal mass during replicative ageing of human endothelial cells. Journal of Cell Science. 113, 3613-3622 (2000).
- Debacq-Chainiaux, F., Erusalimsky, J. D., Campisi, J., Toussaint, O. Protocols to detect senescence-associated beta-galactosidase (SA-betagal) activity, a biomarker of senescent cells in culture and in vivo. Nature Protocols. 4 (12), 1798-1806 (2009).
- Cahu, J., Bustany, S., Sola, B. Senescence-associated secretory phenotype favors the emergence of cancer stem-like cells. Cell Death and Disease. Dec 20, 3-e446 (2012).
