$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Bir çift-hücre içi/hücre dışı ortam tanımlar ve hücresel homeostazı ve hücre yaşam bakımı için önemlidir tabaka-in protein çivili fosfolipitler, ökaryotik hücre hücre zarı oluşur. Hücre zarının yaralanmaları mekanik veya kimyasal hakaret kaynaklanan çeşitli memeli hücre türleri sıradan, dahil iskelet ve kalp kası, mide ve akciğer hücreleri1,2,3,4. Yaralanmalar için günlük fizyolojik fonksiyon sonucu ek olarak, hücre zarlarında Ayrıca çevre hakaret, bakteriyel toksinler ve iskemik reperfüzyon5tarafından zarar görebilir. Hücre membran yırtığı yeniden mühürlemek için başarısızlık ekstraselüler Ca2 +- diğer potansiyel olarak toksik ekstraselüler bileşenleri - ile birlikte bir düzensiz akını hücre içine hızlı bir şekilde hücre neden olabilir aşağı akım sinyal cascades tetikleme yol açar Ölüm1,4,5,6.
Bugüne kadar hücrelerde membran onarım için birkaç önerilen modelleri olmuştur. Farklı onarım mekanizmaları boyutuna ve membran rüptürü niteliğine bağlı olarak etkinleştirilebilir. Örneğin, bu hücre zarlarında yanal akışı veya küçük aksamalar onarmak için tıkanma protein yararlanmak olabilir önerilmektedir (< 1 nm). Membran yırtığı hızla yanal alımı dysferlin içeren tamir lateral füzyon modeli öneriyor küçük delikler protein toplamalardan tamir modeli tıkanma protein öneriyor iken membran7, (çoğunlukla annexins) 8. diğer taraftan, daha büyük membran lezyonlar Ca2 +tetik-bağımlı, dysferlin-aracılı vezikül fusion ve onarım yama oluşumu. Onarım yama modelinde, hücre içine hızlı bir Ca2 + akın bir kompleks veya "yama", bir füzyon ile birlikte hücre içi veziküller formu birden fazla protein (dysferlin, annexins, mitsugumin-53 ve EDH proteinler) alımı tetikler veya organellerin membran sitesinde4,9,10,11,12zarar. Bu modeller mutlaka birbirini dışlamaz ve membran onarım kolaylaştırmak için konserde işe yaramayabilir unutmamak gerekir. Düzgün hücre zarının hasar yeniden mühürlemek için başarısızlık Muskuler Distrofi (dysferlinopathy - Miyoshi myopathy, bacak-korse Muskuler Distrofi Tip IIb ve anterior tibial başlangıçlı ile distal myopathy gibi) da dahil olmak üzere birden çok hastalık durumlarında ile ilişkilidir 13, kardiyomiyopati14ve Chediak-Higashi Sendromu (CHS)15.
O uygun hücre zarının bütünlüğü ve oyun yeniden mühürlemeden verilen Sağlık ve hastalığında, önemli bir rol hücre zarı tamir temel moleküler mekanizmaları daha derin bir anlayış roman tedavi stratejileri için arama yararlı olacaktır. Bu, bu nedenle, Kinetik izlemek ve hücre zarının Onarım yeteneğini değerlendirmek için uygun deneysel teknikleri sahip olmak gereklidir. Birkaç vitro yöntemi membran onarım modelleme için tasarlanmıştır. Bir strateji bir pipet/cerrahi bıçaklı/tıraş bıçağı ile veya cam boncuk hücreleri16üzerinde çalışırken tarafından hücre kazıma kolaylaştırılabilir mekanik yaralanma içerir. Ancak, bu tür mekanik yaralanma daha büyük lezyonlar oluşturur ve hücre yaralanmalarında, içinde ve kültürler arası değişim yüksek derecede oluşturur.
Membran yaralar üreten başka bir lazer ablasyon İki fotonlu mikroskobu tarafından yöntemdir. Tek foton uyarma kullanan geleneksel lazer confocal mikroskobu aksine, İki fotonlu lazer aynı anda bir yüksek enerjili elektron17uyarma kolaylaştırmak için iki uzun dalga boyu, düşük enerjili fotonlar kullanır. Uyarma sadece odak düzlemi içinde ve tüm ışık yolunu17 (şekil 1) boyunca doğrusal olmayan bu işlem sonuçlanır. Bu uyarma birim yardımcı olur duyarlilik canlı hücreleri18,19görüntüleme en alt düzeyde tutmak için azaltılmış. Araştırmacılar bu nedenle hücre zarı ve monitör membran gerçek zamanlı olarak floresan boyalar kullanarak ve floresan yoğunluğu hücre membran yırtığı ve reseals olarak değişiklikler gözlemleyerek yeniden mühürlemeden kesin lezyonlar elde edebilecektir.
Bu yaklaşımı art arda içinde in vitro ve in vivo yaralama membran eğitim için kullanılan ve birden çok hücreye20,21türleri. Örneğin, membran fibroblastlar ve hastaların bu tekniği22,23kullanarak değerlendirildi dysferlinopathy türetilen myotubes hatalarını onarın. Ayrıca, tek kas lifleri fareler izole onarım yama oluşumu13,24,25izlemek için kullanılmıştır. Hareket fluorescently tagged proteinlerin tek kas lifleri9membran onarım sırasında da görülebilir. Ayrıca, Zebra balığı embriyo İki fotonlu lazer yaralama takip sarcolemmal onarım süreci içinde gerçek-zaman içinde vivo26görülebilmektedir.
Bu makalede, biz her ne kadar bu metodoloji plazma zarı yeteneği yeniden mühürlemeden miktarının amacıyla çeşitli hücre tiplerinin uygulanabilir hücre zarı tamir dinamiklerini kullanarak iki fotonlu lazer yaralama, fibroblastlar değerlendirmek için bir metodoloji anahat vitro. Bu yöntemde, hücreleri FM4-64 ile inkübe, olumsuz bağlanır gibi hızlı bir şekilde fluoresces lipofilik, hücre geçirimsiz boya fosfolipitler sitoplazma hücre membran lezyon üzerinden girdikten sonra içinde tahsil (Şekil 2& 3). boya Floresans membran lezyon komşu miktar sağlar kendisini yeniden mühürlemek hücre zarı için geçen süre izlemek için. Bu yöntemin yarar örneklemek için biz tam uzunlukta dysferlin (DYSF) GFP Birleşik Plasmid'ler ile transfected dysferlinopathy hastanın fibroblast hücre zarı tamir kurtarma değerlendirmek için kullanın.