Genellikle kültürlü hücreler üzerinde bileşiklerin bir dizi potansiyel sitotoksisite değerlendirmek için gereklidir. Burada, 96-iyi formatında toksik bileşikler için güvenilir bir tarama stratejisi açıklar.
Yöntem makalesi
Genellikle kültürlü hücreler üzerinde bileşiklerin bir dizi potansiyel sitotoksisite değerlendirmek için gereklidir. Burada, 96-iyi formatında toksik bileşikler için güvenilir bir tarama stratejisi açıklar.
Sitotoksisite terapötik yararları olabilir ilaçlar çalışırken ölçülmesi gereken kritik bir parametredir. Bu nedenle, birçok ilaç tarama tahlilleri tek tek bileşikler için profilli kritik özelliklerinden biri olarak sitotoksisite kullanmak. Kültür hücreleri daha pahalı ve emek yoğun hayvan modellerinde umut verici kurşun bileşikleri takip geçmeden önce sitotoksisite değerlendirmek için yararlı bir modeldir. İnsan nöral kök hücreleri (NSC) hattında hücre büyümesini etkileyen bileşikleri belirlemek için bir strateji tanımlıyoruz. Strateji, hücre numarasını değerlendirmek için iki tamamlayıcı tahlil kullanır. Bir tsay 3-(4,5-dimethylthizol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromür (MTT) hücre numarası için bir proxy olarak formazan azaltılması ile çalışır ve diğer doğrudan tdTomato ifade NSCs sayar. İki tahlil tek bir deneyde aynı anda yapılabilir ve emek yoğun, hızlı ve ucuz değildir. Bu gösteride açıklanan strateji 96-iyi plaka formatında toksisite için bir keşif birincil ekranda 57 bileşikler test etti. Üç isabet birincil ekran olarak aynı testi set-up kullanarak altı noktalı doz yanıtı daha karakterize edildi. Toksisite için mükemmel doğrulama sağlamanın yanı sıra, iki tahlil sonuçlarının karşılaştırılması hücre büyümesinin diğer yönlerini etkileyen bileşiklerin belirlenmesinde etkili olabilir.
Terapötik potansiyeli olan bir kimyasal bileşik için belirlenmesi gereken en önemli özelliklerinden biri hayvan hücrelerine toksisitesidir. Bu özellik bir ilaç daha kapsamlı bir çalışma için iyi bir aday olup olmadığını belirleyecektir. Çoğu durumda, minimal toksisite ile bileşikler aranır ama belirli hücre türlerini öldürmek için kapasiteye sahip bir bileşik ilgi olduğu durumlar vardır, örneğin, anti-tümörijenik ilaçlar. Tüm hayvanlar sistemik toksisiteyi belirlemek için en iyi model sistemler olmasına rağmen, maliyet ve işçilik dahil birkaç bileşikler den fazla test edilmesi gerektiğinde engelleyicidir. Bu tür memeli hücre kültürü genellikle en verimli alternatif olarak kullanılır1,2. Küçük ve orta ölçekli ilaç ekranları, hücre kültüründe toksisitenin değerlendirilebileceği önemli bir yöntemdir. Bu ekranlar, tek tek sinyal yollarını hedefleyen açıklamalı kitaplıkları sorgulamak için kullanılabilir. Böyle bir ekranın genel biçimi başlangıçta tek bir dozda kütüphanedeki tüm bileşikleri test etmektir (genellikle 10 μM) bir keşif birincil toksisite ekranında, ve sonra tam toksisite karakterize etmek için derinlemesine bir ikincil doz yanıt ekranı gerçekleştirmek birincil ekrandan isabet profili. Bu stratejiyi uygulamak için yöntemler burada açıklanacaktır ve toksik bileşikleri tanımlamak ve karakterize etmek için hızlı, verimli ve ucuz bir yol sağlar.
Memeli hücrelerinde küçük bileşiklerin ve nanomateryalin sitotoksisitesini değerlendirmek için birden fazla yöntem geliştirilmiştir3,4. Bazı malzemelerin yanıltıcı sonuçlar sağlayan tahkikat ile etkileşime girebileceği unutulmamalıdır ve bu tür etkileşimler toksisite ekranlarından isabet karakterize ederken test edilmelidir4. Sitotoksisite tahlilleri trypan mavi dışlamaiçerir 5, laktat dehidrogenaz (LDH) serbest tahlil6, Alamar mavi tahlil7, kalsin asetoksimtil ester (AM)8, ve ATP tahlil9. Tüm bu tahliller hücre numarası için bir proxy olarak hizmet verebilir hücre metabolizmasının çeşitli yönlerini ölçmek. Tüm faydalar sunarken, tetrazolium tuz bazlı tahliller 3-(4,5-dimethylthizol-2-yl)-2,5-difenyltetrazolium bromür (MTT), 2,3-bis(2-methoxy-4-nitro-5-sulfopheny)-2H-tetrazolium-5-karboksiyanilid iç tuz (XTT)-1, ve 4-4-4-4-4-4-[ İyodofenil]-2-[4-nitrofenil]-2H-5-tetrazolio)-1,3-benzen disülfür (WST-1)10,11 düşük maliyetle iyi doğruluk ve kullanım kolaylığı sağlar. Bu gösteride kullanılacak olan MTT, mitokondriyal redüktaz ile çözünmez formazan'a indirgenir ve bu dönüşüm oranı hücre sayısı ile güçlü bir şekilde ilişkilidir. Bu titrek rutin olarak hem küçük ölçekte hem de 2.000 bileşiğin12'yekadar olduğu tarama kütüphanelerinde kullanılmaktadır. Hücrelerin etiketli bir işaretçi tarafından doğrudan sayma hücresel sayıyı değerlendirmek için başka bir yöntem sunar ve MTT tsay aksine hücresel büyüme dinamikleri hakkında ek bilgi sağlayabilir. Birkaç kamuya açık algoritmalar otomatik hücre sayısı analizleri gerçekleştirmek için kullanılabilir ve görüntüleme okuyucuları için yazılım paketlerinin bir parçası olan özel algoritmalar da vardır13,14. Bu yöntem açıklamasında, genetik olarak tdTomato15'i ifade etmek için düzenlenmiş bir insan nöral kök hücresi (NSC) hattı, MTT tahlilleri ile otomatik hücre sayımı arasındaki hücresel canlılık sonuçlarını karşılaştırmak için bir test hattı görevi göreceksiniz. 57 test bileşiğinin toksisitesini değerlendiren bir ekranda test edin. Bu stratejinin birincil amacı toksik bileşikleri belirlemek ve karakterize etmek olmasına rağmen, potansiyel olarak büyüme inhibitörü ve büyüme arttırıcı bileşikleri belirleme nin ek yararına sahiptir ve böylece ilaçların tanımlanması için etkili bir yöntem sağlar hücresel büyümeyi modüle edebilir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
1. NSC kültürü
NOT: Bir insan NSC satırının manipülasyonu aşağıda açıklanacaktır, ancak bu protokol için herhangi bir hücre satırı kullanılabilir. Tüm hücre kültürü çalışmaları biyolojik bir güvenlik kabininde gerçekleştirilir.
2. Bileşiklerile hücreleri tedavi
NOT: Bu gösteride test edilen ev yapımı kütüphane, kanatsız/entegre (Wnt), retinoik asit, dönüşüm faktörü-beta (TGF-β) ve sonik kirpi sinyal yollarının yanı sıra çeşitli tirozin kinazlarını modüle eden bileşikler içerir.
3. Plaka okuyucudaki görüntüleme hücreleri
4. Terminal MTT sitotoksisite tsalimi
NOT: TDTomato görüntülemeişlemini tamamladıktan sonra iki saat içinde MTT tgelincetesini başlatın.
5. Veri analizi
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Otomatik hücre sayısı verileri DMSO kontrolüne normalleştirildiğinde %'ten daha az canlılığa sahip on bir bileşik tespit ederken, MTT verileri bu bileşikleri artı iki ek bileşikleri tanımlamıştır(Tablo 1 ve Tablo 2, gölgeli kırmızı). Sadece MTT testinde toksik olduğu tespit edilen iki bileşik (F3 ve G10 kuyuları) sırasıyla 1 ve 9'a sahipti, kontrol olarak tdTomato pozitif hücrelerin sayısı ve sıra sırasına göre bu kütüphanede toksik olduğu düşünülenlerden sonraki en toksik iki bileşik va...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu makalenin temel amacı, düşük ila orta verimli taramada hücre büyümesini etkileyen bileşikleri verimli ve ucuz bir şekilde tanımlayabilecek bir stratejiyi tanımlamaktı. Sonuçlara olan güveni artırmak ve sadece tek bir töz kullanılmışsa mevcut olmayacak ek bilgiler sunmak için hücre sayısını değerlendirmek için iki ortogonal teknik kullanılmıştır. Tahlillerden biri doğrudan tdTomato-pozitif hücreleri saymak için bir floresan hücre görüntüleyici kullanılan ve ikinci böylece hücre numarası10için bi...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Bu çalışma NINDS Intramural Araştırma Programı tarafından desteklenmiştir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| B-27 (50X) | ThermoFisher Scientific | 17504001 | Nöral kök hücre besiyeri bileşeni. |
| Tezgah üstü pipetleyici | Sorenson Bioscience | 73990 | Bileşik kitaplığını tek seferde 96 oyuklu bir plakaya pipetleme yeteneği sağlar. |
| BioLite 96 kuyulu çok çanaklı | Thermo Scientific | 130188 | Herhangi bir 96 kuyulu hücre kültürü plakası çalışacaktır. Bunları çalışmalarımızda kullanıyoruz. |
| Hücre kültürü mikroskobu | Nikon | Eclipse TS100 | Uygun yoğunluğu sağlamak için hücrelerin görsel olarak incelenmesi. |
| Sitasyon 5 / Görüntüleme okuyucu | BioTek | CYT3MFV | Hücre görüntüleme ve absorbans okumaları için kullanılır. |
| DMSO | Fisher Scientific | 610420010 | Ekranda kullanılan bileşikler için çözücü. Absorbans ölçümlerini kolaylaştırmak için MTT çökeltilerini çözer. |
| FGF-basic | Peprotech | 100-18B | Nöral kök hücre besiyeri bileşeni. |
| GelTrex | ThermoFisher Scientific | A1413202 | Nöral kök hücre bazal membran matrisi. Hücrelerin hücre kültürü plakalarına yapışmasını sağlar. |
| Gen5 3.04 | tdTomato eksprese eden hücreler için hücre sayımlarını belirlemek için | BioTek | |
| Glutamin | ThermoFisher Scientific | 25030081 | Nöral kök hücre ortamı bileşeni. |
| Microtest U-Bottom | Becton Dickinson | 3077 | Bileşik kitaplıkların depolanması. |
| MTT | ThermoFisher Scientific | M6494 | Hücresel canlılığı belirlemek için aktif tahlil reaktifi. |
| Çok kanallı pippette | Rainin | E8-1200 | Hücre kültürü ortamı, MTT veya DMSO'nun sütun sütun eklenmesi. |
| Nörobazal ortam | : | ThermoFisher Scientific | 21103049 Nöral kök hücre baz ortamı. |
| RFP filtre küpü | BioTek | 1225103 | Filtre, tdTomato eksprese eden hücreleri görüntülemek için kullanılan Cytation 5'te kullanılır. |
| TrypLE | ThermoFisher Scientific | 12605036 | Hücre ayrışma reaktifi. |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste