Biz yetişkin farelerin dokulara hücre bölünme birbirini izleyen iki mermi ölçmek için timidin analogları sıralı dahil (CldU ve IDU) tespit etmek için bir strateji elde var. Bu strateji, uzun ömürlü dokuların hücre ciro, onkojenik transformasyon, ya da transit yükseltme hücreleri tespit etmek için yararlıdır.
Hücre bölünmesinin hassas ölçüm yavaş bölünen hücreleri analiz edildiğinde, giderek daha karmaşık hale deneysel biyolojide temel bir sorundur. Hücre bölünmesi tespit etmek için kurulan yöntemler, hücre kültürü, bu tür carboxyfluorescein di-aetate succinimidyl ester (KAKE), Ki67 veya PCNA mitojenik antijenleri immün algılama gibi hayati boyaların seyreltme ve timidin analogları sürekli mikroskobu ile doğrudan görselleştirme içerir. Timidin analogları tritiated timidin, bromo-dezoksiuridin (BrdU), kloro-dezoksiuridin (CldU) ve iodo-dezoksiuridin (IDU) için immuno-algılama ve etinil-dezoksiuridin kimyasal algılama radyo algılama dahil olmak üzere çeşitli yöntemler ile tespit edilebilir (EDU). Biz yetişkin farelerin dokulara farklı timidin analogları sıralı dahil edilmesi (CldU ve IDU) tespit etmek için bir strateji elde var. Bizim metodumuz, araştırmacılar doğru hücre bölünme birbirini izleyen iki mermi ölçmek için sağlar. Optimize immün protokolleri olarak bizim yaklaşımımız, uzun süre farelere yönetmek için güvenli içme suyu ile idare çok düşük doz timidin analogları algılayabilir. Sonuç olarak, bizim teknik, çok uzun ömürlü dokularda hücre yenilenmesini tespit etmek için kullanılabilir. Optimal immunofluoresent boyama sonuçları, pankreas, cilt, bağırsak, karaciğer, böbrek üstü bezi, testis, yumurtalık, tiroid, lenf nodu, ve beyin de dahil olmak üzere birçok doku tipleri, elde edilebilir. Ayrıca dokular içinde onkojenik dönüşümü tanımlamak için bu tekniği uyguladık. Biz daha transit yükseltme hücrelerin, dokuların büyüme ya da yenilenmesi için katkıda olmadığını belirlemek için bu tekniği uyguladık. Bu anlamda, timidin analogları sıralı yönetim doku homeostazında alan hücrelerin kökeni ve hayatta kalma eğitimi için yeni bir yaklaşımı temsil etmektedir.
Hücre yenilenmesini etiketleme timidin tabanlı bir yaklaşım Bizim yaklaşımımız, biyomedikal araştırma birçok potansiyel uygulamalar vardır. Bugüne kadar, pankreas üzerinde yoğunlaşan, ama biz de hücreli deri ciro, gut, karaciğer, böbrek üstü bezi, böbrek, testis, yumurtalık, tiroid, lenf nodu, hematopoez, ve beyin 1 incelemek için bu strateji uyguladık. Çünkü, hücre yenilenmesini doku doku değişir etiketleme stratejileri ilgi organ en çekici bilgi almak için özelleştirilmiş olmalıdır. Morrison ve arkadaşları 1 gün her hematopoez 2 etiket CldU ve IDU kullandı. Kuhn ve arkadaşları, hücre yenileyici miyokardın 3 bölümü tespit etmek için her biri için 4 gün CldU ve IDU kullanın . Buna karşılık, pankreas adacık içerisinde bazal hücreli cirosu, bir doku hayvan yaşları 1,4-6 gibi minimal hücre ciro ile etiketlemek için toplam 9 ay CldU ve IDU kullandık. Çalışmalar doku homeostaz içinde hücre yenilenmesini tanımlamak için etiketleme stratejisinin en belirgin potansiyel uygulama. Ama bizim teknik birçok diğer potansiyel uygulamalar vardır. Örneğin, biz de son zamanlarda artan çoğaltma odak alanları CldU veya Idu 5 artan kuruluş tarafından kolayca tespit edilebilir onkojenik transformasyon, dokuları içinde tanımlamak için bu tekniği uygulanır . Morrison ve arkadaşları CldU ve IDU 1 gün her hematopoietik kök hücre etiket istinat davranış 2 test etmek için kullanılır. Ayrıca sıralı timidin analoğu etiketleme transit yükseltme hücreleri dokulara 1 büyüme ya da yenilenmesi için katkıda olmadığını belirlemek için başvuruda bulunmuş . Bu uygulama sıralı yönetiminde timidin analogları doku homeostazında alan hücrelerin kökeni ve hayatta kalma eğitimi için yeni bir yaklaşımı temsil etmektedir.
Timidin analogları dikkatli alınmadan kullanılamaz. Sentetik timidin analogları bölünen hücreleri için potansiyel toksisiteleri ve bunların kullanımı, teorik olarak büyüyen hayvanlarda hücre yenilenmesini olumsuz olarak etkilemektedir. Timidin analogları, kanser hastaları için ajanlar radyasyona olarak kullanılan, hücre yenilenmesini yavaşlatır. Bu nedenle biz kendi ilgi doku potansiyel toksisiteleri için dikkatli araştırmak için müfettişler çağırıyorum. Örneğin, Trumpp ve arkadaşları sistemik BrdU hematopoietik kök hücre, hücre döngüsü 7 girmek için zorlayabilir bulabilirsiniz . Örneğin, Rutter ve arkadaşları, yüksek doz timidin analogları, pankreas 8 geliştirmek için toksik olduğu görülmektedir. Daha yakın zamanlarda KineMed az Hellerstein ve arkadaşları, Inc BrdU yönetiminin özel bir ağır su etiketleme tekniği 9 kullanarak 16-25 oranında intra-adacık çoğalması yavaşlar bulundu. Hellerstein ve arkadaşları tarafından kullanılan tüm adacık hazırlıkları toplam adacık hazırlıkları kadar 50% 'sini diğer birçok endokrin ve non-endokrin hücre tipleri, içeriyordu. Ancak, biz, genç yetişkin farelerde BrdU uzun süreli infüzyon Ki67 ifadesi 4 olarak ölçülen beta hücre proliferasyonu etkilemek değildir bulabilirsiniz. Benzer şekilde, IDU CldU ve uzun vadeli yönetim beta hücre kitlesinin genişlemesi 1 bozduğu gibi görünmüyor. Ayrıca, beta hücre çoğalması oranları, zaman ve sadece birkaç saat için (eşdeğer süreler oranları normalize edilir) etiketli farelerde uzun süre BrdU etiketli fareler arasındaki eşdeğer. Birlikte, bu sonuçlar, fareler timidin analogları uzun vadeli düşük doz uygulanması ile güvenli bir şekilde tolere edebilir. Yine de, pankreatik beta hücre büyümesi timidin analogları tarafından potansiyel toksisitesi ekarte edemez. Sonuç olarak, biz timidin analogları ile fareler etiketleme kontrollerini yapmak ve diğer araştırmacılar da bunu teşvik etmek için devam ediyor.
Sıralı timidin analoğu etiketleme tekniği, tuzaklar ve teknik zorluklar olmadan değildir. Sonuç olarak, kontrol slaytlar özellikle önemlidir. Biz 1 ile çeşitli dokular oluşur kontrolü slaytlar üretilen) sadece CldU ile etiketlenmiş Fareler;. 2) Fareler sadece IDU ile etiketlenmiş; 3) sırayla CldU ve sonra IDU ile etiketlenmiş Fareler; 4) IDU ve sonra CldU sırayla ilk tersten etiketli Fare, sadece su ile etiketli sahte 5) Fare. CldU ve IDU etiket öğrenme, araştırmacılar her zaman ilgi doku slaytlar tüm 5 yukarıdaki setleri ile tüm protokol yapmalıdır.
CldU ve IDU arasında hafif çapraz reaksiyon iki timidin analogları ile etiketleme bir talihsiz ama kaçınılmaz dezavantajı. CldU ve IDU tekniği, aslında farklı türler (fare ve sıçan) BrdU karşı elde edilmiştir antiserumlar arasında yakınlık farklılıklara dayalı. Protokolü, hantal ise, bu tür çapraz reaksiyon en aza indirmek için tasarlanmıştır. Sonuç olarak, protokol adım atlama (ler) düşünen araştırmacılar arasından dikkatli çağırıyorum. Özellikle, biz varfare ve sıçan arasındaki çapraz reaktif ikincil antiserumlar bir sorunla karşılaşmadım. Bu, tamamen fare ve sıçan arasındaki çapraz emilirler Jackson antiserumların kullanımı ile minimize edilebilir.
Biz bazen timidin dahil yeterince algılamak için başarısız olur. Bu gibi durumlarda, reaktif veya adım olduğu belirlemek için pozitif kontrol slaytları kullanmak önem taşımaktadır. Güçlükleri antiserumlar, kuru slaytlar, ya da yetersiz nükleer permeabilization kötü alikotları nedeniyle genellikle. Biz, başarılı bir şekilde gelişmekte olan embriyolar ile IDU etiket başarısız oldu. Böylece, tüm dokulara IDU geçirir.
Çift timidin analoğu etiketlenmesi için CldU ve IDU Alternatifler ufukta. Edu (5 etinil-2 dezoksiuridin), bakır katalize tıklayın kimya algılama 10,11 için bir substrat olabilir . Edu algılama yöntemleri, DNA ipliklerini ayrılması ve böylece akış sitometri 12 analiz son derece mükellef değilsiniz . Edu çapraz reaktif BrdU 10 ile uyumlu değil. Edu, pankreatik beta hücreleri 13, intestinal L hücrelerinden 14 ve Epidermis 15 de dahil olmak üzere çeşitli fare dokuların hücre yenilenmesini ölçmek için kullanılır olmuştur . Edu, şu an (500mg ortalama $ 1000 ABD) oldukça pahalıdır. Yine de, Edu algılama BrdU algılama 10'dan çok daha hassas görünüyor. Bu nedenle, CldU ve IDU yerine Edu ve BrdU birleştirmek için ekonomik olabilir. Bu yöntem aynı zamanda üç farklı tur ı üç kat Edu, CldU ve IDU etiketli farelerde hücre bölünmesi algılama izin verebilir.
Özet olarak, sıralı timidin analoğu etiketleme tekniği, hücre yenilenmesini tespit için yeni bir yaklaşımdır. Biz, bizim yaklaşımımız, hücre bölünmesi daha doğru bir şekilde ölçmek için diğer bilim adamları umut ve yeni paradigmalar doku homeostazında açacağı beklenmektedir.
The authors have nothing to disclose.
JDRF, NIH (R01-DK081469), Commonwealth of Pennsylvania (Rejeneratif Tıp hibe 4100043362 Merkezi) Mükemmellik, Dimes, Mart (Basil O'Connor Başlangıç Akademik Araştırma Ödülü), ve Pennsylvania DERC pilot bir üniversite tarafından desteklenen ve fizibilite hibe (DK19525).
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
5-chloro-2-deoxyuridine (CldU) | MP Biomedical | 0210547891 | ||
5-Iodo-2-deoxyuridine (IdU) | MP Biomedical | 0210035701 | ||
4% Paraformaldehyde | USB | 19943 | ||
10% Buffered Formalin | Fisher Scientific | 23-427-098 | ||
XYLENES | VWR | EM-XX0060-4 | ||
Ethanol, Anhydrous (Histological) | Fisher Scientific | A405P-4 | ||
PBS, 10X Powder Concentrate | Fisher Scientific | BP665-1 | ||
Triton –X-100 | Fisher Scientific | BP151-500 | ||
Hydrochloric Acid | VWR | BDH3028-2.5LG | ||
Normal Donkey Serum | Jackson ImmunoResearch | 017-000-121 | ||
Mouse Anti BrdU | BD Pharmingen | 347580 | ||
Rat mab anti BrdU | Accurate Chemical | OBT0030 | ||
Cy2 donkey anti-rat | Jackson Immuno | 712-225-153 | Fully adsorbed secondaries from Jackson (minimal cross reactivity). | |
Cy5 donkey anti-mouse | Jackson immuno | 715-175-151 | See above | |
Glass Cover Slips | Sigma-Aldrich | C9056-1CS | ||
YFP Filter | Chroma | 49003 ET EYFP | Reduces auto-fluorescence in Cy2 channel | |
Cy3 Filter | Chroma | 49004 ET Cy3 | ||
Cy5 Filter | Chroma | 49006 ET Cy5 | ||
ORCA ER Microscope Camera | Hamamatsu | C4742-95-12ER | Excellent detection of fluorophores | |
ProLong Gold antifade reagent | Invitrogen | P36930 | Do not use Vectashield (toxic to cyanine dyes). |