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Artigo de método

Indução e validação da senescência celular em células humanas primárias

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DOI:

10.3791/57782

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20 de junho de 2018

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Neste artigo

Resumo

Aqui, vamos discutir uma série de protocolos para indução e validação da senescência celular em culturas de células. Podemos focar diferentes estímulos indutores senescência e descrever a quantificação de marcadores comuns associadas a senescência. Nós fornecemos detalhes técnicos utilizando fibroblastos como modelo, mas os protocolos podem ser adaptados para vários modelos de celulares.

Resumo

Senescência celular é um estado de prisão permanente ciclo celular ativado em resposta a diferentes estímulos nocivos. Ativação da senescência celular é uma marca registrada de diversas condições fisiopatológicas incluindo supressão de tumor, tecido, remodelação e envelhecimento. Os indutores da senescência celular na vivo caracterizam-se ainda mal. No entanto, uma série de estímulos pode ser usada para promover a senescência celular ex vivo. Entre eles, indutores de senescência mais comuns são exaustão replicative, ionizante e radiação não-ionizante, drogas genotóxicas, estresse oxidativo e demethylating e acetificar agentes. Aqui, iremos fornecer instruções detalhadas sobre como usar esses estímulos para induzir os fibroblastos em senescência. Este protocolo pode ser facilmente adaptado para diferentes tipos de células primárias e de linhagens celulares, incluindo as células cancerosas. Também descrevemos os métodos diferentes para a validação da indução da senescência. Em particular, focamos em medir a atividade da enzima lisossomal associada a senescência β-galactosidase (SA-β-gal), a taxa de síntese de DNA utilizando o ensaio de incorporação 5-ethynyl-2'-desoxiuridina (EdU), os níveis de expressão do ciclo celular p16 inibidores e p21 e a expressão e secreção de membros do fenótipo secretor Senescence-Associated (SASP). Finalmente, podemos fornecer resultados de exemplo e discutir aplicações desses protocolos.

Introdução

Em 1961, Hayflick e Moorhead relataram que fibroblastos primários na cultura perdem seu potencial proliferativo após sucessivas passagens1. Este processo é causado pelo sequencial encurtamento dos telômeros após cada divisão celular. Quando os telômeros atingir um comprimento curto criticamente, eles são reconhecidos pela resposta DNA-danos (DDR) que ativa uma detenção irreversível da proliferação — também definida como senescência replicative. Senescência replicative é atualmente um dos muitos estímulos que são conhecidos por induzir a um estado de prisão permanente ciclo celular que reproduz células minúsculas de mitógenos e apoptotic sinais<....

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Protocolo

1. preparação geral

  1. Prepare o suporte de D10. Suplemento DMEM médio-Glutamax com 10% FBS e 1% penicilina/estreptomicina (concentração Final: 100 U/mL).
  2. Prepare o PBS estéril. Dissolva os comprimidos em água de acordo com as instruções do fabricante. Esterilize em autoclave.
  3. Prepare 1 tripsina de x. Diluir 5 mL de EDTA de tripsina-Versene/10 x 01:10 em 45 mL de PBS estéril.
    Nota: Em todo o protocolo, usamos as condições de cultura de células que estão mais perto a fisiológicas condições de fibroblastos primários. Isto significa que podemos incubar células em 37 ° C e 5% de CO2 , como é normalmente feito mas usando 5....

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Resultados

Enriquecimento de SA-β-gal coloração em fibroblastos senescentes

Β-galactosidase (β-gal) é uma enzima lisossomal que é expressa em todas as células e que tem um pH ótimo de 4.025,26. No entanto, durante a senescência, lisossomos aumentam de tamanho e, consequentemente, as células senescentes acumulam β-gal. O aumento dos montantes desta enzima tornam possível detectar sua a.......

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Discussão

Os protocolos explicados aqui foram otimizados para fibroblastos humanos primários, particularmente células BJ e WI-38. Os protocolos para a senescência replicative, radiação ionizante e doxorrubicina, foram aplicados com sucesso para outros tipos de fibroblastos (HCA2 e IMR90) e em outros tipos de células (nomeadamente neonatais melanócitos e queratinócitos ou cardiomyocytes iPSC-derivado) em nosso laboratório. No entanto, adaptações para tipos de células adicionais podem ser otimizadas ajustando alguns detalhes como o .......

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Agradecimentos

Agradecemos a membros do laboratório Demaria para discussões frutuosos e Thijmen van Vliet para compartilhar dados e protocolo sobre a senescência induzida por UV.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Mídia DMEM - GlutaMAXGibco31966-047
Soro bovino fetalHycloneSV30160.03
Penicilina-estreptomicina (P / S; 10.000 U / ml)LonzaDE17-602E
Dimetil Sulfóxido (DMSO)Sigma-AldrichSC-202581
Água livre de nuclease (não tratada com DEPC)AmbionAM9937
Balão T75Sarstedt833911002
Solução de Tripsina/EDTALonzaCC-5012
PBS comprimidosGibco18912-014
Tubos de microcentrífuga de 1,5 mlSigma-AldrichT9661-1000EA
Corning  Tubos de centrífuga de 15 mLSigma-AldrichCLS430791
placa de 6 poçosSarstedt83.3920
placa de 24 poçosSarstedt83.3922
lamínulas redondas de 13 mmSarstedt83.1840.002
SteriflipMerck ChemicalsSCGP00525
fonte de césio137 IBL637 césio-137câmara de radiação UV para máquina de raios gama
bel BS-02
Dicloridrato de Doxorrubicina BioAustralis Fine ChemicalsBIA-D1202-1
Solução de peróxido de hidrogênioSigma-Aldrich7722-84-1
5-aza-2'-desoxicitidinaSigma-AldrichA3656
SAHASigma-AldrichSML0061
Butirato de Sódio Sigma-AldrichB5887
X-gal (5-Bromo-4-cloro-3-indolil-β-D-galactopiranosídeo)Fisher Scientific7240-90-6
Ácido cítrico monohidratadoSigma-Aldrich5949-29-1
Fosfato dibásico de sódioAcros organics7782-85-6
Ferrocianeto de potássio Fisher Scientific14459-95-1
Ferricianeto de potássioFisher Scientific13746-66-2
Cloreto de sódioMerck Millipore7647-14-5
Cloreto de magnésioFisher Chemicals7791-18-6
25% de glutaraldeídoFisher Scientific111-30-8,7732-18-5
16% de formaldeído (p / v)Thermo-Fisher Scientific28908
EdU (5-etinil-2'-desoxiuridina)Lumiprobe10540
Sulfo-Cyanine3 azida (Sulfo-Cy3-Azide)LumiprobeD1330
Ascorbato de sódioSigma-AldrichA4034
Sulfato de cobre(II) pentahidratado ((II)SO4.5H2O)Sigma-Aldrich209198
Triton X-100Acros organics215682500
base TRISPlaca Multipoços Roche
LightCycler 480 384, branca Folhade vedação Roche 4729749001
Lightcycler 480Kit Roche4729757001
Sensifast Probe Lo-ROX BiolineBIO-84020
UPL ProbeLibrary Sigma-AldrichVários
DuoSet IL-6 Humanos ELISAR& DD6050
Bio-Rad TC20Bio-Rad
Lâminas de contagemBio-Rad145-0017
Incubadora a secoThermo-Fisher ScientificHeratherm
DimetilformamidaMerck Millipore1.10983
Parafilm 'M' filme de laboratórioBemis 
Agulhas
de
Opsytec, Dr. Gö 11814273001 #PM992pinça

Referências

  1. Hayflick, L., Moorhead, P. S. The serial cultivation of human diploid cell strains. Experimental Cell Research. 25, 585-621 (1961).
  2. Muñoz-Espín, D., Serrano, M. Cellular senescence: from physiology to pathology. Nature reviews. Molecular cell biology. 15, 482-496 (2014).
  3. Sharpless, N. E., Sherr, C. J.

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Reimpressões e permissões

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