يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

فحص القنوات الأيونية في الخلايا السرطانية

4.3K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/65427

⸱

يونيو 16, 2023

 ,  ,  ,  ,  ,  , 

في هذه المقالة

ملخص

يعد الاستهداف الدوائي للقنوات الأيونية نهجا واعدا لعلاج الأورام الصلبة. يتم توفير بروتوكولات مفصلة لتوصيف وظيفة القناة الأيونية في الخلايا السرطانية وفحص آثار معدلات القناة الأيونية على صلاحية السرطان.

الملخص

القنوات الأيونية ضرورية لنمو الخلايا والحفاظ على الاتزان الداخلي الخلوي. يساهم اضطراب وظيفة القناة الأيونية في تطوير مجموعة واسعة من الاضطرابات أو اعتلال القنوات. تستخدم الخلايا السرطانية القنوات الأيونية لدفع تطورها ، وكذلك للتحسن كورم واستيعابها في بيئة دقيقة تضم العديد من الخلايا غير السرطانية. علاوة على ذلك ، يمكن أن تؤدي الزيادات في مستويات عوامل النمو والهرمونات داخل البيئة المكروية للورم إلى تعزيز تعبير القناة الأيونية ، مما يساهم في تكاثر الخلايا السرطانية وبقائها. وبالتالي ، فإن الاستهداف الدوائي للقنوات الأيونية من المحتمل أن يكون نهجا واعدا لعلاج الأورام الخبيثة الصلبة ، بما في ذلك سرطانات الدماغ الأولية والنقيلي. هنا ، يتم وصف بروتوكولات لتوصيف وظيفة القنوات الأيونية في الخلايا السرطانية وطرق تحليل معدلات القنوات الأيونية لتحديد تأثيرها على صلاحية السرطان. وتشمل هذه تلطيخ خلية (خلايا) لقناة (قنوات) أيونية ، واختبار الحالة المستقطبة للميتوكوندريا ، وإنشاء وظيفة القناة الأيونية باستخدام الفيزيولوجيا الكهربية ، وإجراء فحوصات الجدوى لتقييم فعالية الدواء.

المقدمة

تعد بروتينات النقل الغشائي ضرورية للتواصل بين الخلايا، وكذلك للحفاظ على الاتزان الداخلي الخلوي. من بين بروتينات نقل الأغشية ، تعمل القنوات الأيونية على دفع نمو الخلايا وتطورها والحفاظ على حالة الخلايا في البيئات الصعبة والمتغيرة. كما تم الإبلاغ عن القنوات الأيونية لدفع ودعم تطور الأورام الصلبة ، سواء بشكل منهجي أو في الجهاز العصبي المركزي (CNS)1,2. على سبيل المثال ، قنوات KCa3.1 مسؤولة عن تنظيم إمكانات الغشاء والتحكم في حجم الخلية ، وهو أمر مهم في تنظيم دورة الخلية. تم الإبلاغ عن قنوات KCa3.1 المعيبة للمساهمة في الانتشار غير الطبيعي للخلايا السرطانية3. علاوة على ذلك ، قد تساهم القنوات ا....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

1. القنوات الأيونية المناعية في الخلايا المستزرعة

  1. تحضير الخلايا والإعداد التجريبي
    1. الحفاظ على الخلايا كثقافة تنمو بنشاط في قوارير ثقافة 75 سم2 . قم بتمرير الخلايا مرة واحدة حتى تصبح متقاربة بنسبة 50٪ -90٪ ، اعتمادا على وقت مضاعفة خط الخلية المستخدم.
      ملاحظة: بالنسبة للدراسة الحالية ، تم استخدام خلايا D283 ، وهي خط خلايا الورم الأرومي النخاعي من المجموعة 3.
    2. اجمع الخلايا من دورق المزرعة في أنبوب طرد مركزي (15 مل أو 50 مل) ، وأضف 2 مل من 0.25٪ تربسين-EDTA لفصل الخلايا الملتصقة. احتضان لمدة 5 دقائق في درجة حرارة الغرفة (RT). بعد 5 دقائق ، اضغط على القارورة ثلاث إلى خمس مرات للمساعدة في فصل الخلايا. جمع الخلايا في 10 مل من المتوسط مع....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

أعلاه هي إجراءات مختارة يمكن استخدامها لتوصيف القنوات الأيونية في الخلايا السرطانية. يسلط البروتوكول الأول الضوء على تلطيخ قناة أيونية. كما هو مفصل ، هناك العديد من التحديات عند تلطيخ قناة أيونية أو ، في هذا الصدد ، أي بروتين موجود في الغشاء خارج الخلية. الموضح في الشكل 1 هو تلطيخ وحدة فرعية من مستقبل GABAA الخماسي. يسلط البروتوكول الثاني الضوء على نتائج اختبار الحالة المستقطبة للميتوكوندريا في الخلايا السرطانية. تلعب الميتوكوندريا أدوارا أساسية لبقاء الخلية وتكاثرها ، وكذلك موت ا.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

التغييرات في وظيفة القناة الأيونية تغير شلالات الإشارات داخل الخلايا ، والتي يمكن أن تؤثر على الأداء العام للخلية. على مدى العقد الماضي ، أصبح من الواضح بشكل متزايد أن القنوات الأيونية مهمة لنمو الخلايا السرطانية وورم خبيث. الأهم من ذلك ، أن العديد من القنوات الأيونية هي أهداف أساسية للعلاجات المعتمدة التي تستهدف مجموعة واسعة من الاضطرابات24. حقق المحققون فيما إذا كانت القنوات الأيونية يمكن أن تكون أهدافا مضادة للسرطان ، والنتائج الأولية واعدة2،.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

D.A.P.K. هو المؤسس المشارك والرئيس والمدير التنفيذي لشركة Amlal Pharmaceuticals Inc. S.S. هو المؤسس المشارك لشركة Amlal Pharmaceuticals Inc. وعضو في مجلس مراقبة سلامة الأدوية في شركة Bexion Pharmaceuticals، Inc.

شكر وتقدير

يقر المؤلفون بالدعم المقدم من مؤسسة عائلة توماس إي وباميلا ميشيل إلى إس إس وتمويل مؤسسة هارولد سي شوت لكرسي هارولد سي سكوت الممنوح ، كلية الطب بجامعة كاليفورنيا ، إلى إس إس.

....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
ABS SpectraMax Plate Readerالأجهزة الجزيئيةABS
AccutaseInvitrogen00-4555-56
Alexa Flor 488InvitrogenA32723الماعز المضاد للأرانب
المضاد الحيوي ومضاد للفطرياتGibco15240-062100x
B27 SupplementGibco12587-010يفتقر إلى فيتامين أ
السلامة الحيوية خزانةLABCONCO302381101الفئة الثانية ، نوع A2
مصل الأبقار الألبومينفيشر ScientificBP1606-100
CO2< / sub> حاضنةفيشر Scientific13-998-211Heracell VIOS 160i
كلوريد الكالسيومفيشر ScientificC7902
أطباق ثقافة الخلايا ثنائي الهيدرات ، 150 ممفيشر Scientific12-600-004زراعة الخلايا المعالجة
قوارير زراعة الخلايا ، 75 سم 2< / sup> FisherScientific430641Uالخلايا المعالجة
بألواح زراعة الخلايا ، 6 ألواحثقافة الخلايا المعالجة بثقافة353046
العلمي ، 96 بئرفيشر Scientific353072ثقافة الخلايا المعالجة
أجهزة الطرد المركزيEppendorfEP-5804R
كورنينج كول سيلفيشر سيانتفوليك07-210-0006
أغطية مبردة ، 22 × 22 ملمفيشر ساينتفيك12-553-450ماركة كورنينج
D283 MedATCCHTB-185
DABCO Mounting MediaEMS17989-97
D-GlucoseSigma Life SciencesD9434
ثنائي ميثيل سلفوكسيدسيجما ألدريتشD2650درجة ثقافة الخلايا
DMEM / F12 ، الوسائط الأساسيةفيشر Scientific11330-032مع الفينول الأحمر
DMEM / F12 ، أحمر الفينول الخاليمن فيشر Scientific21041-025
EGTASigma AldrichE4378
عامل نمو البشرةSTEMCELL78006.1
FCCPAbcamAB120081
مصل الأبقار الجنيني ،المؤهل Gibco10437-028
، الجسم المضادالأساسي MilliporeGF003
GARBA5AvivaARP30687_P050الأرنب متعدد النسيلة
GlutamaxGibco35050-061
تركيب الجلسرين متوسطEMS17989-60مع DAPI + DABCO
مقياس الدمميليبور سيجما
الهيبارينSTEMCELL7980
HEPESHyCloneSH3023701 Solution
HEPESFisher ScientificBP310-500Solid
ImageJمنصةمع إضافات فيجي
Immuno Mount DAPIEMS17989-97
KRM-II-08المركبات التجريبية غير متوفرة من مصدر تجاري
Leica Application Suite XLeica Microsystems
عامل مثبط لسرطان الدمNovusN276314100U
L-GlutamineGibco25030-081
كلوريد المغنيسيومSigma AldrichM9272Hexahydrate
مجهر ،LeicaSP8
متحد البؤر ، ضوءVWR76382-982DMiL مقلوب
MTS - ماصة Promega One StepPromegaG3581
متعددة القنوات ، 0.5-10 & micro ؛ LEppendorfZ683914
ماصة متعددة القنوات ، 10-100 & LEppendorfZ683930
ماصة متعددة القنوات ، 30-300 & LEppendorfZ683957
Nest-O-PatchHeka
Neurobasal-A متوسط10888022 جيبكوبدون فيتامين أ
Neurobasal-A متوسطGibco12348-017غير أساسية خالية من الفينول أحمر
Gibco11140-050
NOR-QH-II-66مركبات تجريبية لا متوفر من مصدر تجاري
ParafilmFisher Scientific50-998-944عرض 4 بوصات
ParaformaldehydeEMSRT-15710
PATHCHMASTERHeka
Penicillin-StreptomycinGibco15140-122
نظام الترويةNanion4000120
PFAEMSRT-15710
فوسفات مبوء بالمحلول الملحيفيشر AAJ75889K2 العلميالصف
كاشف بولي دي ليسينفيشرA3890401
بولي إل ليسينسيجما علوم الحياةP4707
بورت إيه باتشنانيون21000072
كلوريد البوتاسيومسيجما علوم الحياةP5405
الأجسام المضادة الأوليةInvitrogenMA5-34653أرنب أحادية
النسيلة المنشورGraphPad
PropofolFisher ScientificNC07586761 مل أمبولة
QH-II-66المركبات التجريبية غير متوفرة من مصدر تجاري
كاشف الخزاناتVWR89094-664شرائح معقمة
، 75 × 25 ممفيشر Scientific12-544-7بلوري جانب واحد
بيكربونات الصوديومكورنينج25-035-Cl
كلوريد الصوديومفيشر ScientificS271-3
بيروفات الصوديومGibco11360-070
Synth-a-Freeze MediumGibcoR00550Cryoconservation
TMREFisher Scientific50-196-4741كاشف
TMRE KitAbcamAB113852Kit
Triton X-100Sigma AldrichNC0704309
Trypan BlueGibco15-250-061Solution ، 0.4٪
Trypsin / EDTAGibco25200-072Solution ، 0.25٪
Vortex MixerVWR97043-562
ورق ترشيح Whatmanفيشر ساينتفيك09-927-841
زراعة الخلايا فيشر عامل نمو الخلايا الليفية مفتوحة مجهر أحماض أمينية العلمي

المراجع

  1. Prevarskaya, N., Skryma, R., Shuba, Y. Ion channels in cancer: Are cancer hallmarks oncochannelopathies. Physiological Reviews. 98 (2), 559-621 (2018).
  2. Rao, R., et al. Ligand-gated neurotransmitter receptors as targets for treatment....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

استكشف المزيد من المقالات

فحص القنوات الأيونيةالبيئة الدقيقة للأوراممستقبل GABAAمقايسة تكاثر الخلاياالمجهر البؤريصبغ TMREمقايسة MTSحيوية الخلاياالفسيولوجيا الكهربائية