今回培養基板の 2 つの異なるフォームの準備のためのプロトコルを利用した I 型コラーゲン。コラーゲンの処理方法に応じて、コラーゲン分子は 2次元、非繊維状のフォームを維持するか、または立体的線維に再構築します。細胞増殖には I 型コラーゲンは線維形成によって大幅に影響を受けます。
I 型コラーゲン、2 つの形態で存在する細胞培養の基質として有用な: 二次元非線維性フォームと立体的線維。両方のフォームは同じで準備できる I 型コラーゲン。一般に、非繊維のフォームは細胞接着と増殖を促進します。セルの多くの種類の生理学的な条件を提供する線維フォーム (ゲル)したがって、ゲル文化、薬効などの細胞の生理学的行動を調べるのに役立ちます。
研究者は、その使用目的に応じて適切な形式を選択できます。たとえば、ケラチノ サイトの場合、ゲルの文化は創傷治癒モデルとして使用されています。FEPE1L-8、ケラチノ サイト細胞株培養型の非繊維のフォームで私コラーゲン、細胞粘着を促進します。特に、表皮細胞の増殖、線維フォーム非線維性フォームより遅い。準備のためのプロトコルは細胞培養、単純な I 型コラーゲンと実験のニーズに応じて幅広い用途があります。
間質の結合組織を構成する三次元異種組成のタンパク質網目主, I 型コラーゲン線維1。コラーゲン線維は細胞1,2,3の足場として重要な役割を果たすし、他の細胞外マトリックス (ECM) 蛋白質3対話します。生体外で, 別のフォーム タイプ I コラーゲンを処理によって細胞培養の基板として使用することができる方法1,2,3,4。酸性条件下でタイプ I コラーゲンは非繊維様式5を維持します。細胞接着と増殖6,7を促進するフォームを非線維性培養皿の表面をコーティングします。生理的な pH や温度の変化で I 型コラーゲン分子立体構造1,2,3,4,を有するゲルを形成する繊維に再構築5,6,7,8。いくつかの重要の違い線維と非繊維状タイプ私コラーゲン、剛性マトリックスと文化1セルによる ECM 成分の復興の効率などを含むがあります。剛性マトリックスは細胞文化1, 9の最も研究の規制要因の一つです。ただし、基板と電池の間の複雑な相互作用は明らか。細胞と環境要因間の複雑な相互作用を調べるシンプルなシステムが便利です。コラーゲンの 2 つの異なる形式の携帯電話の動作の比較は環境要因の影響を簡素化に役立つかもしれない。私の使用、種類の異なるフォームの目的に応じてコラーゲン選択的に使用できます。通常、表皮基底膜と接触しているではなく I 型コラーゲン。しかし、創傷治癒、皮膚の結合組織にケラチノ サイトを移動中に、増殖、10の傷を癒します。
最近では、細胞外カルシウム濃度はケラチノ サイトの増殖に重要なデモンストレーションを行った線維状培養系を用いた細胞タイプ I コラーゲン真皮結合組織11を模倣しました。FEPE1L 8 が線維状に培養した表皮細胞ライン I 型コラーゲン、細胞の形状が丸いと彼らの増殖が細胞外カルシウム濃度 30 μ M11で停止していた。カルシウム濃度は 1.8 mM に増加した、細胞増殖は回復11をだった。セルの両方のカルシウム濃度 (30 μ M と 1.8 mM) の下で育った線維フォーム上で培養したときの外因性カルシウム濃度に対する感受性が高かったに対し非線維性フォーム11、培養した場合。FEPE1L 8 がヒトパピ ローマ ウイルスの型 16 変形遺伝子 E6 のトランスフェクションによって生成され、ひと子宮頸癌、非発癌性から E7 正常ケラチノ サイトのような潜在的な差別化と無制限の増殖を抑制します。12,13。FEPE1L 8 セルは、K110 タイプ II を含む添加剤サプリメント K-1 (K110)6ケラチノ サイトの特定のメディアのいくつかの種類を使用して管理できます。ここでは、非繊維のひと細胞株の培養のプロトコルについて述べるし、線維の形態 I 型コラーゲン。
など、いくつかの ECM コンポーネント I 型コラーゲン、フォームの三次元構造体内の1。このような 3次元培養、ゲル基板は二次元、プラスチック表面に vitroよりもより生理的条件を提供します1,2,3,4。ゲル培養法に関する多数のプロトコルが報告されている, 使用するなど I 型コラーゲン1,2,3,4,6,7、マトリゲル16IV 型コラーゲン14,15、 11。I 型コラーゲンは明確に定義され広く使用されている素材、その豊かさと取り扱いの容易さのため。精製タイプの特徴私コラーゲンは、動物種、年齢、および浄化方法5,17に依存します。I 型コラーゲンは、酢酸やペプシン、パパイン、プロクターゼ5,17などのプロテアーゼを使用して精製することができます。酸可溶性コラーゲンは、アミノ酸テロペプチドとプロテアーゼ可溶性コラーゲンは、劈開アミノ テロペプチド5,17を保持します。アミノ テロペプチドの予約の長さ、プロテアーゼの種類に依存してゲル強度5,17テロペプチドの存在線維の形態に影響を与えます。酸可溶性コラーゲン細線維の粘度は、プロテアーゼ処理コラーゲン17のより大きいです。この研究では、酸可溶性を用いてウシ型コラーゲン。ペプシン可溶化コラーゲンはこのゲル文化プロトコルにも使用できます。しかし、ゲル強度は弱い17です。材料のこれらの相違はセル動作の違いを引き起こす可能性が、彼ら現在よく理解されていません。
本研究で記述されているゲル文化プロトコルは非常に簡単です。このメソッドの多くの変更が報告されています。ケラチノ サイトの文化の 1 つの可能な変更は、基底膜を模倣することです。IV 型コラーゲン ・ ゲル培養15,18で基底膜のような基板構造を維持するより良いかもしれません。ただし、長い潜伏期間は、タイプ IV コラーゲン ゲル14,15,18の準備のため必要です。代わりに、IV 型コラーゲンとの混合タイプ I コラーゲン ・ ゲル培養基質を作り出すことができる (タイプ I/タイプ IV コラーゲン複合ゲル)19。これらのハイブリッドのゲル、ゲル化に必要な短い時間、処理し易い、ケラチノ サイトのより多くの基底膜のような条件をもたらします。種/IV 型コラーゲン複合ゲル、ケラチノ サイト生き残るためのコロニーを形成、分化19を誘発します。このハイブリッド法には、多彩なアプリケーションがあります。
I 型を用いたゲル上培養コラーゲンががん細胞に影響します。線維状の I 型コラーゲン、Akt の活性化、caco-2 細胞 (大腸癌細胞株) の成長が抑制された7。さらに、ひと悪性黒色腫細胞 (M24met) 線維フォーム上の成長は G1/S チェックポイント20で逮捕されました。さらに、線維フォーム上で培養したマウス 3t3-l1 脂肪前駆細胞における活性酸素のレベルを著しく増加が観察されます。さらに、反対の方向で非繊維による細胞増殖および移行を刺激、線維状タイプ I コラーゲン21。
The authors have nothing to disclose.
博士関口 (大阪大学蛋白質研究所) に感謝しております山田昌博士 (大阪大学蛋白質研究所)、博士隆池島 (中国日本研究所の医療、薬学、Wuya の大学技術革新、瀋陽薬科大学) と有用なコメントのための林孝信 (中国日本研究所の医療、薬学、Wuya イノベーション大学瀋陽薬科大学)。
Albumin, from bovine serum (BSA) | Merck KGaA | A4503 | |
1 % BSA | Merck KGaA | A4503 | Dissolve 1 g of BSA powder in 100 mL of PBS (-) and filtrate |
Cell Counting Kit-8 | Dojindo Molecular Technologies, Inc. | 347-07621 | tetrazolium salt, 2-(2-methoxy-4-nitrophenyl)-3-(4-nitrophenyl)-5-(2,4-disulfophenyl)-2H tetrazolium, monosodium salt (WST-8) |
Collagen type I (Acid soluble collgen) | Nippi Inc. | ASC-1-100-20 | from bovine (any other species available, concentration is 3.0 mg/mL |
disposable membrane filter unit DISMIC cellulose acetate | ADVANTEC Co., LTD. | 25CS020AS | 0.2 µm pore size |
human keratinocyte line cell FEPE1L-8 | Donated Dr.W.G. Carter (Fred Hutchinson Cancer Research Center, Seattle, WA) | ||
K-1 | Kyokuto Seiyaku Inc. | 28204 | additive supplement with 500 mg of BSA, 500 mg of bovine pituitarybody extracts, 2.5 mg of insulin, 0.05 µg of h-EGF and 5 mg of heparin |
K110 Type-II medium | Kyokuto Seiyaku Inc. | 28204 | keratinocyte basal culture medium |
K110 Type-II medium with K-1 and Penicillin-Streptomycin (K110) | Kyokuto Seiyaku Inc. | 28204 | Add 5 mL of Penicillin-Streptomycin and 10 mL of additive supplement (K-1) in 500 mL of K110 type-II keratinocyte basal culture medium |
PBS (-) | Merck KGaA | P-5368 | Dissolve 1 pouch of PBS (-) powder in 1000 mL of deionized water and filtrate |
10x PBS (-) | Merck KGaA | P-5368 | Dissolve 1 pouch of PBS (-) powder in 100 mL of deionized water and filtrate |
Penicillin-Streptomycin | MP Biomedicals, LLC | 1670049 | 10000 units/mL of penisillin G and 10,000μg/mL of streptmycin sulfate in physiological saline |
Phosphate bufferred saline BioPerformance CertiCertified, pH 7.4 | Merck KGaA | P-5368-10 pack | |
Trypsin from porcine pancreas | Merck KGaA | T4799 | |
0.05 % trypsin | Merck KGaA | T4799 | Dissolve 0.25 g of trypsin and 0.186 g of EDTA.2Na in 500 mL of PBS (-) and filtrate |
Trypsin inhibitor from soybean | FUJIFILM Wako Pure Chemical corporation | 202-20123 | |
Trypsin inhibitor | FUJIFILM Wako Pure Chemical corporation | 202-20123 | Dissolve 50 mg of trypsin inhibitor and 500 mg of BSA in 500 mL of PBS (-) and filtrate |