단일 셀 감도 제공, 실시간 cytometry은 유일 하 게 라이브 문화의 복합 수용 체 기능을 계량 적합 합니다. 성숙한 신경 조상 세포를 사용 하 여, P2X7 수용 체 기능 칼슘 유입 칼슘 표시기 염료, ethidium 평범한 사람 통풍 관, 그리고 형광 라텍스 비즈를 사용 하 여 식 균 작용에 의해 막 횡단 기 공 형성에 의해 감지를 통해 평가 했다.
라이브 셀 cytometry 점점는 세포 생물학 중 생활에서 생물 학적 과정을 계량 세포 배양. 이 프로토콜에 의하여 라이브 셀 cytometry 확장 시 실시간으로 P2X7 수용 체 활성화의 여러 기능을 분석 하는 방법을 설명 합니다. 교류 cytometer에 설치 시간 모듈을 사용 하 여, 라이브 셀 기능 평가 고 칼슘 유입, 막 횡단 기 공 형성 및 식 균 작용의 활동을 탐구 하는 주어진된 시간 동안 꾸몄다. 이 간단한 방법은 유리 P2X7 수용 체의 모든 3 개의 정식 기능 한 기계를 사용 하 여 평가 될 수 있다 하 고 시간이 지남에 플롯 수집된 데이터 정보를 제공 합니다 단일 셀 녹음 보다는 전체 라이브 세포 인구에 자주 기술적으로 도전적인 패치 클램프 방법을 사용 하 여 얻을. 칼슘 유입 실험 칼슘 지시자 염료를 사용 하 여, P2X7 기 공 형성 분석 ethidium 평범한 사람은 막 횡단 통과를 허용에 의존 높은 주 작동 근 농도 따라 형성 된 기 공. 노란색-녹색 (YG) 라텍스 구슬 먹어서 측정에 활용 됩니다. 특정 주 작동 근 그리고 길 항 근은 P2X7 수용 체 활동의 효과 조사 하기 위해 적용 됩니다. 개별적으로 이러한 방법은 칼슘 채널 및 purinergic 및 폐품 수용 체의 수에 정량적 데이터를 제공 하도록 수정할 수 있습니다. 함께 찍은, 그들은 어떻게 실시간 라이브 셀 cytometry 사용은 P2X7 수용 체 기능을 조사 하는 빠른, 비용, 재현성, 고 정량 방법을 강조 표시 합니다.
Purinergic 신호의 연구는 광범위 하 고 다각적인, 세포 생리학, 생화학, 약리학 관련. Purinergic 신호는 암 세포 세포 커뮤니케이션을 줄기 세포 생물학; 세포 주기 규칙에서 세포질과 분자 과정의 무한 한 수에 관여 따라서, 거기 자주 purinergic 치료 혜택에 대 한 신호를 변조 가능성이 존재 합니다. Purinergic 수용 체의 P2X7 수용 체는 수많은 염증 성 조건1에 대 한 치료 대상으로 최근 몇 년 동안 그것의 잠재력 때문에 상당한 주목을 받았다 있다. 수용 체를 공부 하는 방법 진화 하 고이 연구2,3,,45를 촉진 하기 위하여 수 년에 걸쳐 적응 되었습니다. 여기, hippocampal가 이랑 帯 (SVZ)에서 파생 된 성숙한 신경 조상 세포 수용 체 P2X7의 여러 기능을 조사 하는 라이브 셀 흐름 cytometry 방법을 설명 합니다.
P2X7 수용 체 처음 P2Z 수용 체, 또는 큰 막 횡단 공 침투성 900 다6까지 분자의 형성에 아데노신 3 인산 염 (ATP) 결과의 높은 농도 가진 그것의 활성화로 ‘세포 죽음’ 수용 체로 설명 했다. 이것은 cytoskeletal 재배치, 막 횡단 기 공 형성 하 고, 잠재적으로, apoptosis 또는 괴 사7. 전통적으로, P2X7의이 기능 형광 DNA3,8삽입 된 때 요-프로-1 또는 ethidium 평범한 사람, 같은 큰 분자량 염료의 통풍 관에 의해 정량 이다. 플레이트 리더 방법을 빠른 고 upscaling 허용, 일반적으로 활동의 관찰에 대 한 허용 하지 않습니다. 여기 설명 하는 방법을 브로민 이해에 기반 하의 기 공 형성의 속도 관하여 정보를 더 깊이 제공 시간이 지남에 관찰 형광 증가 하며 P2X7 수용 체 이후 여러 노출 시간 및 주 작동 근 농도9,10에 따라 뚜렷한 응답으로 nonimmune 기능을 촉진 하기 위해 표시 되었습니다. ATP의 낮은 농도 의해 간단한 활성화 양이온 유입에 신경 전달 물질 및 신호 변환11의 목적에 대 한 결과. Cytometry 칼슘 유입 측정을 사용 하 여 복잡 하 고 기술적으로 도전적인 방법과 관련 된 문제를 극복-특히, 걸쳐 잠재력에 있는 변화에 관해서는 귀중 한 정보를 제공 하는 내부 전류를 측정 하기 위해 클램핑 패치 세포 막 하지만 인구 분석2에 대 한 허용 하지 않습니다. P2X7 수용 체의 3 기능 ATP, 면역계와 신 경계9,,1213식 균 작용을 촉진 하기 위하여 P2X7 수용 체를 설명 했다 되었습니다의 부재에서 발생 합니다. 정량화 및 인구 분석 아직도 도전을 제시할 수 있습니다 비록 현미경 검사 법 기술에 있는 전진 이해 하는 동안 cytoskeletal 재배열의 시각화를 허용 했습니다.
여기 상세한 라이브 셀 흐름 cytometry 방법을 실시간으로 P2X7 수용 체의 모든 세 가지 주요 기능 조사 수 있습니다. 에 교류 cytometer 시간 모듈 장치 포함 온도 제어 및 현 탁 액 셀의 지속적인 감동 수 있습니다. 두 번째, 세포질 응답의 근처 중단된 측정을 수 있도록 내 주 작동 근 그리고 길 항 근 자극을 전달할 수 있습니다. 이 reproducibly 여러 분석 결과 시스템의 사용을 피하고 있는 동안 함수를 계량 하는 신속 하 고 간단한 방법을 제공 합니다. 그것은 중요 한 것이 프로토콜 모든 셀 형식에 맞게 쉽게 적용할 수 있습니다 특정 촉진제 또는 억제제, 그들의 속성에 따라 포함 주어진 다른 수용 체 하위 검사 하는 데 사용할 수 있습니다.
이 종이 성인 neurogenic 틈새에서 파생 된 신경 조상 세포 배양에 P2X7 수용 체 기능 분석에 대 한 상세한 프로토콜을 제공 합니다. 성인 신경 조상에 대 한 잠재적인 응용 프로그램 세포 치료 목적, 연구에서 범위와 그래서 문화 방법 강력 하 고 재현 되어야 합니다. 이 프로토콜 끝점 문화의 품질에 영향을 줄 수 있는 주요 측면의 여러 가지가 있습니다. 두개골에서 제거 되 면 뇌 수 없다는 건조 하 고 해 부를 최대한 빨리 수행 해야 합니다. 해 마와 특히 더 신경 혈관 또는 막 조직을 제거 하 게 뛰어난 조상 세포 수익률 발생 합니다. 분리 및 분쇄 과정 수 무 겁 게 문화;에 분야의 수에 영향을 조직을 트립 신-EDTA와 인큐베이션 기간 동안 교 반 하는 것은 더 균질 해결책 귀 착될 것 이다. 화재 광택 유리를 사용 하 여 플라스틱 피 펫 팁이 세포 죽음을 절감 하 고 결과 문화 향상 좋습니다 P1000 이상 피 펫 목장. Overtriturating 하지 마십시오. 이러한 조치에도 불구 하 고 절차 P0 문화에 파편을 많이 만들 수 있습니다 그리고 조상 세포를 잃고, 세척 또는 문화 먹이 피하기 위해 피해 야 한다 구체 형성 때까지.
다양 한 차이 hippocampal SVZ 문화 P0에 명백한 될 것입니다. Hippocampal 문화가 수익률 적은 분야, 그리고 이러한 일반적으로 준수. 피 펫 팁을 사용 하 여 초기 통행을 위한 분야 떨어져 부드럽게 리프트. 부착 분야 하지 다음 구절에서 관찰 되었다. 조직 배양 플라스 크의 다른 브랜드는 분야를 일으킬 수 있습니다 준수 하는 접시의 하단에 식민지로 성장 특히 hippocampal 분야. 이 변경 하는이 프로토콜에 대 한 모든 다운스트림 결과를 찾을 수 없습니다 하지만, 모니터링 해야 하 고 가능한 일관성을 유지 해야 합니다.
P2X7 수용 체 기능, 칼슘 유입을 기록 클램핑 패치 등을 측정 하는 데 사용 하는 이전 방법 어렵고 힘 드는 되며 단일 셀에 정보를 제공할 수도 있습니다. 이 프로토콜 분석 한 컴퓨터를 사용 하 여 P2X7 수용 체의 모든 세 가지 주요 기능을 신속 하 고 재현할 수 메서드를 제공 합니다. 시간 해결 라이브 셀 cytometry 전체 인구 분석에 대 한 허용 하 고 연구원의 칼슘 유입, 기 공 형성, phagocytic 기능 활동에 관한 정보를 제공 한다. 이것 이외에, cytometry 마커 식 패턴 및 셀 크기 또는 단백질 표정 수준에 따라 인구 분석을 평가 하기 위한 방법으로 쉽게 사용할 수 있습니다.
이러한 실험을 실시 때 최대한 칼슘 유입, 브로민 통풍 관, 또는 먹어서 속도 차이 반복 사이 관찰 될 수 있습니다. 이 영역 크기를 최소화 하기 위해 문화 조건과 정권 먹이 일관적 이어야 셀의 건강 결과에 상당한 영향을 미칠 것으로 한다. 얼음에 시간 또한 영향을 미칠 수 데이터, 그래서 얼음에 시간 최소화 되도록 모든 것은 미리 준비 보장. 로딩 시간 칼슘 표시기 염료 일관성이 있는지 확인 합니다. 최대한 칼슘 녹음에 큰 불일치가 발생할 수 있습니다 또 다른 요인은 ATP 배치 사이 변화 이다. ATP 주식의 준비는 중요 한, 그리고 같은 실험에 대 한 다른 일괄 처리의 사용을 피해 야 한다. ATP는 일관성을 보장 하기 위해 오래 되 고 새로운 일괄 처리를 비교 하는 것이 좋습니다 또한. P2X7 길 항 근의 효과 세포 선 및 일괄 종속, 있을 수 있습니다 부 화 시간과 농도의 최적화가 필요할 수 있습니다.
그 칼슘 유입/경과 가장 근본적이 고 복잡 한 세포 기능 중 하나 이며 많은 수용 체에 의해 중재 될 수 있습니다 지적 가치가 있다. ATP 유도 칼슘 유입, P2X7 채널/기 공 함수에 대 한 고전적인 측정 P2X7 수용 체의 진정한 기능을 정확 하 게 반영 하지 않을 수 있습니다 ATP로 또한 활성화 있습니다 P2Y 수용 체 세포내 칼슘을 출시. 이 경우에, 바 륨의 유입은 단방향16칼슘 대신 사용 하 여 더 나은 양이온을 있을 수 있습니다. 칼슘 유입에 P2Y 수용 체에서 기여를 차별화 하는 조건 1 mM EDTA 또는 에틸렌 글리콜-bis(β-aminoethyl ether)-N, N, n, n ′-tetraacetic 산 (EGTA) ′ CaCl2 대신 K+ 매체에 추가 됩니다이 사용 될 수 있습니다. 분석 결과입니다.
이 프로토콜도 쉽게 다른 셀 형식에 맞게 적응 수 있습니다 고 대체 이온 채널 수용 체 식 균 작용에 참여 하는 수용 체의 기능을 조사 하는 데 유용할 수 있습니다. 이 방법은 또한 시간 모듈 없이 흐름 cytometry 기계에 적응 수 있습니다. 예를 들어, 식 균 작용 분석 어디 YG 구슬 분석 전에 7-8 분에 추가 기존의 cytometry 수행 수 있습니다. 37 ° C에서 세포를 유지 하 고 지속적으로 그들을 소용돌이. 이 실시간 정보를 제공 하지 않습니다 하지만 평균 최종 형광에 차이가 여전히 P2X7 수용 체의 기능에 관한 연구를 알릴 것 이다.
P2X7 수용 체에 대 한 관심 약 대상21,22 또는24 , 급속 하 게 성장 하 고 마약 배달 경로23,로 그래서이 수수께끼의 수용 체를 공부 하는 방법을 지속적으로 해야 적응 및 향상 된 시를 이러한 연구를 촉진 한다. 이 프로토콜 성숙한 신경 조상 세포에서 P2X7 함수를 탐구 하는 데 사용할 수 있습니다 방법론을 설명 하 고 그것은 기대는 뇌졸중의 치료에 있는 전진으로 이어질 수 있습니다 neurogenic 틈새에 P2X7 수용 체의 큰 이해를 달성 하 고 기타 허 혈 성 부상입니다.
The authors have nothing to disclose.
저자는 마리아 Kasherman과 티베트 황이이 연구에 그들의 공헌에 감사 하 고 싶습니다. 이 작품에서 국민 건강 및 의료 연구 위원회 (NHMRC) 호주 (571100 및 1048082) 및 터 자선 재단 (M.W., T.C.L., 및 메이저 리그, 그리고 T.C.L.를 레 베 카 L. 쿠퍼 의학 연구 재단에서 교부 금에 의해 지원 되었다 시드니, 호주)입니다. B.G. 오스트레일리아 연구 위원회 (아크) 미래 친교 (FT120100581), NHMRC 프로젝트 보조금 (1048082, 1061419, 및 1120095) 및 빅토리아 정부의 운영 인프라 지원 그랜트 Florey 연구소에 의해 지원 되었다. 메이저 리그는 찰스 D. 산장, 메릴랜드 박사 수상 (2010) 국제 망막 연구 재단 (미국)에서 의해 지원 되었다.
A438079 | Tocris | 2972/10 | |
ATP | Sigma-Aldrich | A2383 | |
AZ10606120 | Tocris | 3323/10 | |
bzATP | Sigma-Aldrich | B6396 | |
cytochalasin D | Sigma-Aldrich | C8273 | |
FACSCalibur | Becton Dickinson | ||
Fluo-8AM | AAT-Bioquest | 21080 | Fluo-4AM and Fura-Red AM have also been used successfully |
Fluoresbrite YG Microspheres | Polysciences Inc | 17154-10 | 1.00 µm, yellow-green |
Glutamine | ThermoFisher Scientific | 25030081 | 200 mM |
HBSS | ThermoFisher Scientific | 14170112 | |
heparin | Sigma-Aldrich | H3149 | |
NeuroCult Basal Medium | Stemcell Technologies | 5700 | Mouse and rat |
NeuroCult Proliferation Supplement | Stemcell Technologies | 5701 | Mouse and rat |
oxidized ATP | Sigma-Aldrich | A6779 | |
Pluronic F-127 | Sigma-Aldrich | P2443 | pluronic acid |
Recombinant Murine EGF | Peprotech | 315-09 | |
Recombinant Murine FGF-basic | Peprotech | 450-33 | |
tetramethylammonium hydroxide | Sigma-Aldrich | T7505 | |
Time Zero Module | Cytek Biosciences | ||
Tissue culture flasks | BD Falcon (Corning) | 353108 (T25), 353136 (T75) | Blue vented screw cap |
TrypLE Express | Gibco | 12604013 | |
Trypsin-EDTA (0.25%) | ThermoFisher Scientific | 25200056 | with phenol red |
UltraPure Ethidium Bromide | ThermoFisher Scientific | 15585011 | 10 mg/mL |