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Articolo metodologico

Identificazione di segnale intracellulare eventi indotta in cellule vitali per interazione con le cellule vicine sottoposti apoptotica delle cellule morte

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DOI:

10.3791/54980

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27 dicembre 2016

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* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Qui, presentiamo un protocollo per la determinazione degli eventi di segnalazione intracellulare indotti in cellule vitali dall'interazione fisica con cellule morte o morenti adiacenti. Il protocollo si concentra sugli eventi di segnalazione indotti dal riconoscimento mediato dal recettore delle cellule morte, in contrapposizione al loro assorbimento fagocitario o al rilascio di mediatori solubili.

Abstract

Le cellule che muoiono per apoptosi, di cui anche la morte delle cellule, come regolamentato, acquisire più nuove attività che consentono loro di influenzare la funzione di cellule vive adiacenti. attività vitali, come la sopravvivenza, la proliferazione, la crescita e la differenziazione, sono tra le molte funzioni cellulari modulati dalle cellule apoptotiche. La capacità di riconoscere e rispondere alle cellule apoptotiche sembra essere una caratteristica universale di tutte le cellule, indipendentemente stirpe o organo dell'origine. Tuttavia, la diversità e la complessità della risposta di cellule apoptotiche mandati che grande cura essere presa in sezionare gli eventi di segnalazione e percorsi responsabili per qualsiasi particolare risultato. In particolare, si deve distinguere tra le molteplici meccanismi con cui le cellule apoptotiche possono influenzare vie di segnalazione intracellulare nelle cellule responder vitali, tra cui: il riconoscimento mediata dal recettore della cellula apoptotica, rilascio di mediatori solubili dalla cellula apoptotica, e / o impegno della phagomacchinari cytic. Qui, forniamo un protocollo per identificare gli eventi di segnalazione intracellulare che sono indotti in cellule responder vitali a seguito della loro esposizione a cellule apoptotiche. Uno dei principali vantaggi del protocollo sta nella sua attenzione alla dissezione del meccanismo con cui le cellule apoptotiche modulano la segnalazione di eventi all'interno delle cellule che rispondono. Mentre il protocollo è specifico per una linea condizionale immortalate rene di topo prossimale cella tubolare (cellule BU.MPT), è facilmente adattabile alle linee di cellule che non sono di origine epiteliale e / o derivato da organi diversi dal rene. L'uso di cellule morte come stimolo introduce diversi fattori unici che possono ostacolare la rilevazione di eventi di segnalazione intracellulare. Questi problemi, così come le strategie per ridurre al minimo o evitare loro, sono discusse all'interno del protocollo. L'applicazione di questo protocollo dovrebbe aiutare la nostra conoscenza in espansione della grande influenza che le cellule morte o morenti esercitano sui loro vicini in tempo reale, sia in salute e in DiseaSE.

Introduzione

L'apoptosi, o morte cellulare regolamentato 1, contribuisce in modo essenziale al mantenimento e sviluppo dei tessuti. Visto più semplicemente, permette di apoptosi età, danneggiati, o le cellule in eccesso per essere eliminati senza danno ai tessuti circostanti 2,3. Il contributo di apoptosi all'omeostasi del tessuto, tuttavia, è notevolmente più dinamica e variegata. Le cellule che muoiono per apoptosi acquisire molteplici nuove attività, sia secreta e cellulo-associati, che consentano loro di influenzare la funzione di cellule vive adiacenti 4-10. Studi precedenti focalizzati sulla capacità delle cellule apoptotiche per sop....

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Protocollo

1. preparati

Nota: In questo protocollo, due o più linee cellulari o colture cellulari primarie, sono preparati in modo indipendente in condizioni specifiche. Queste preparazioni sono cellule in apoptosi (Protocollo 1), le cellule necrotiche (protocollo 2), e le cellule responder sani (protocollo 3). Dopo la preparazione indipendenti, cellule apoptotiche o necrotiche vengono aggiunti alle cellule responder e la trasduzione del segnale risultante viene monitorato (protocolli 4, 5 e 6).

  1. Preparare terreni di coltura e reagenti
    1. Preparare 500 ml di terreno di coltura A (per l'uso quando cresce cellule in condizioni perm....

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Risultati

Nella figura 1, forniamo uno schema che descrive i tempi e le critiche passaggi necessari per la preparazione di cellule apoptotiche (Protocollo 1) e le cellule necrotiche (protocollo 2) e la stimolazione delle cellule responder con sospensioni di cellule apoptotiche e necrotiche (protocollo 4).

Nella figura 2, forniamo risultati rappresentativi che mostrano l'effetto delle cellule apoptotiche.......

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Discussione

Forniamo qui un protocollo per caratterizzare gli eventi di segnalazione intracellulare indotte nelle cellule vitali a seguito della loro esposizione alle cellule in fase di apoptosi, o altre forme di morte cellulare. Il protocollo sottolinea i molteplici meccanismi attraverso i quali l'esposizione a cellule apoptotiche possono modulare vie di segnalazione intracellulare all'interno delle cellule responder vitali. Questi meccanismi sono: l'interazione (tramite ponte molecole o fattori determinanti della supe.......

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Dichiarazioni

Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari concorrenti.

Ringraziamenti

Questo lavoro è stato sostenuto, in tutto o in parte, da fondi istituzionali del Dr. José A. Arruda e della Sezione di Nefrologia, Università dell'Illinois a Chicago (a J. S. L.); e da finanziamenti dal Dipartimento di Medicina della McGill University e dall'Istituto di Ricerca del McGill University Health Centre (a J. R.)

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Materiali per colture cellulari
DMEM, 1x con [4,5 g/L] di glucosio, ʟ-glutammina e sodio-piruvatoMediatech (Manassas, VA)10-013-CV
HyClone Fetal Clone II, siero fetale bovino GEHealthcare (Logan, UT)SH30066.03aggiungere il 10% (v/v)  al terreno di coltura A
Penicillina-Streptomicina-Glutammina, 100xLife Technologies (Grand Island, NY)10378-016aggiunge 100 unità/mL al terreno di coltura A e B
γ-Interferone, ricombinante di topo, da Escherichia coliCalbiochem, Millipore (Billerica, MA)407303aggiunge 10 unità/mL al terreno di coltura A
Piastre trattate con polistirene Falcon per colture tissutali, Corning non pirogeno(Durham, NC)353003sterile, Provette
centrifuga in polistirene FalconCorning (Durham, NC)352095sterile, 15 mL
Tripsina-EDTA, 0,05%, GibcoFisher (Waltham, MA)25300062sterile, 100 mL
NomeAziendaCatalogoComments
Sostanze chimiche e inibitori
Staurosporina, da Streptomyces sp.Sigma (St. Louis, MO)S4400utilizzare a [1 μ g/mL] per 3 ore per indurre l'apoptosi
Fattore di crescita epidermico (EGF), [1 mg/mL]Millipore (Billerica, MA)EA140utilizzare a 50 nM per stimolare le cellule responder
UltraPure, 0,5 M EDTA, pH 8.0Life Technologies (Grand Island, NY)15575-038utilizzare 5 mM per staccare le cellule aderenti
Soluzione di blu di tripano, 0,4%MP Biomedicals (Santa Ana, CA)91691049per la colorazione delle
cellule morteSoluzione di paraformaldeide, 4% in DPBSAffymetrix (Santa Clara, CA)19943utilizza lo 0,4% (v/v) in 1x DPBS per la fissazione cellulare
salina tamponata con fosfato di Dulbecco (DPBS), 1x, GibcoLife Technologies (Grand Island, NY)14040133soluzione madre
Soluzione salina tamponata con fosfato di Dulbecco (DPBS), Ca2+- e Mg2+-free, 1x, GibcoLife Technologies (Grand Island, NY)14190367soluzione madre
Citocalasina D, 4 mM in dimetilsolfossido (DMSO), da Zygosporium mansoniiSigma (St. Louis, MO)C8273utilizzare a [4 μ g/mL] per inibire la fagocitosi
Dimetil solfossido (DMSO)Sigma (St. Louis, MO)D2650solvente per citocalasina D
[header]
Ingredienti del tampone per lisi cellulare
Soluzione salina tamponata con tris (TBS), 10x, pH 7.4BioRad (Hercules, CA)1706435per tampone per lisi cellulare
Pirofosfatodi sodioSigma-Aldrich (St. Louis, MO)22136810 mM per tampone di lisi cellulare
Deossicolato di sodioSigma-Aldrich (St. Louis, MO)D67500,5% p/v per tampone di lisi cellulare
Dodecil solfato di sodio (SDS)Sigma-Aldrich (St. Louis, MO)L3771 0,1% p/v per tampone di lisi cellulare
GliceroloSigma-Aldrich (St. Louis, MO)G551610% per tampone di lisi cellulare
Fluoruro di sodioSigma-Aldrich (St. Louis, MO)45002225 mM per tampone di lisi cellulare
Mini compressa completa di inibitore della proteasi senza EDTARoche Diagnostics (Indianapolis, IN)4693159001per tampone di lisi cellulare, 1 compressa per 10 mL di tampone
Triton X-100Sigma-Aldrich (St. Louis, MO)T878710% per tampone di lisi cellulare
Ditiotreitolo (DTT)MP Biomedicals (Santa Ana, CA)11DTT000051 mM per tampone di lisi cellulare
Fenilmetansulfonilfluoruro (PMSF)MP Biomedicals (Santa Ana, CA)48002631 mM per tampone di lisi cellulare
Ortovandato di sodioMP Biomedicals (Santa Ana, CA)215966410 mM per tampone
di lisi cellulareNameAziendaCatalogComments
Equipment
Sorvall T6000B centrifugaDu Pont (Wilmington, DE)T6000B
Fisher Tissuemat, bagno d'acquaFisher (Waltham, MA)
Dismembratore sonico (sonicatore), modello 100Fisher (Waltham, MA)
Miscellaneous
Camera di conteggio delle cellule, NeubauerHawksley (Lancing, Sussex, UK)AC2000
Annexin V-FITC Kit di rilevamento dell'apoptosi IIMillipore (Billerica, MA)CBA059per la colorazione PI e Annexin V per determinare lo stadio di apoptosi
Provette per microcntrifugi Eppendorf, 1,5 mLSigma-Aldrich (St. Louis, MO)T9661
Supporto permeabile Transwell, 0,4 μ m membrana in policarbonatoCorning (Corning, NY)3413sterile, polistirene, coltura tissutale trattata
NomeAziendaCatalogoCommenti
Anticorpi
Fosfoglicogeno sintasi chinasi-3&alfa;/β (GSK-3&alfa;/β) (Ser21/9), anticorpo policlonaleCell Signaling Technology9331anticorpo policlonale di coniglio
Glyceraldeide-3-phosphate dehydrogenasi (GAPDH) anticorpo monoclonale ( (14C10) )Cell Signaling Technology2118anticorpo monoclonale di coniglio
per diametro 100 mm, fondo conico Soluzione

Riferimenti

  1. Galluzzi, L., et al. Essential versus accessory aspects of cell death: recommendations of the NCCD 2015. Cell Death Differ. 22, 58-73 (2015).
  2. Wallach, D., Kang, T. -B., Kovalenko, A. Concepts of tissue injury and cell death in i....

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Ristampe e permessi

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