新規In Vitro細胞移動を評価する癒しのアッセイを傷
Summary
ここでは、ペプチドの気管支上皮細胞の移動に及ぼす影響を評価するためのプロトコルを提案する.このメソッドは、セル移行および創傷閉鎖の速度に定量的なデータの迅速かつ再現性の高い国又できます。
Abstract
この作業の目的は、抗菌ペプチド (アンペア)、細胞の移動を刺激するなどのいくつかの免疫調節分子の能力を評価する新しい方法を提示することです。重要なは、細胞遊走、傷害後の整合性と組織層の正常な機能に再確立する創傷治癒プロセスの間にレート制限イベントです。手動で作られた単層細胞傷に基づいている古典的な分析上のこのメソッドの利点は、特殊シリコン文化の使用は明確に定義された幅 (500 μ m と無細胞の擬似巻きフィールドを作成する 2 つのコンパートメントを提供するを挿入します).さらに、自動画像解析プラットフォーム、ため急速に創傷閉鎖と細胞移動の速度で定量的なデータを得ることが可能です。正確には、気管支上皮細胞の移動に 2 つのカエルの皮アンプの効果が表示されます。さらに、これらの細胞特異的阻害剤での前処理は分子機構などのイベントに関する情報を提供します。
Introduction
動物の創傷治癒過程がけが1後の整合性と組織層の正常な機能に再確立する基本的なプロセスであることを主として知られています。物理・化学的侮辱から防護壁を形成上皮表面 (例えば、呼吸器、皮膚、消化管) の外部環境にさらされているにもかかわらず、傷の形成が発生しやすく、特に後手術または微生物感染症2。例として、嚢胞性線維症 (CF) 患者において日和見細菌菌緑膿菌、によって肺組織の植民地化とそれに伴う呼吸不全3、気道上皮の損傷につながる 4。創傷治癒は、負傷した組織5通常の建築を復元する複雑なホスト修理メカニズムです。上皮形成、血管新生、コラーゲン産生と細胞分化6,7,8 組織の改造現象を包括的な再生期間続いて初期の炎症によって特徴づけられる.上皮の完全性を確保するため、微生物の増殖を制御するため、すべての生きている有機体は抗菌ペプチド (アンペア)9,10を含む防衛分子を生成します。創傷治癒過程シミュレートの in vitro細胞残屑および異なる種類の細胞間の複雑な相互作用の欠乏のために非常に困難です。ただし、ペプチドの生体外で能力を刺激することによって擬似傷の閉鎖を加速する上皮細胞の移行は侵害された上皮を治癒する能力を示す。確かに、細胞遊走は創傷治癒にレート制限イベントと改良された創傷治癒のためのターゲット治療に役立つ細胞の移動に影響を与える要因を勉強します。
ここでは、再現性の高い実験的試金はセル移行体外を評価する特殊シリコン文化挿入に基づいて提供しています。それは、コンフルエントの細胞膜上に 500 μ m ギャップ (擬似傷) の作成に基づいています。無料のセル領域に移行する、新しい細胞間の接触を形成、人工の「負傷者」のフィールドの端にあるセルが開始されます。文化の挿入は、高速治癒促進実験のための新しいツールを表します。500 μ m の壁で区切られた 2 つの貯水池が提供され、12 ウェル プレートの井戸、3 cm 皿プレートにそれら正しく配置ことができます。挿入の各コンパートメントの細胞懸濁液を充填セル挿入の除去は (分離壁と同じ幅) 約 500 μ m のきれいな無細胞のギャップを生む一方、confluence (コンフルエンス) まで各指定地域で成長することができます。試験化合物を添加した適切な細胞培養液を皿に追加できるプレート/ウェル。その後、ギャップの閉鎖は、好ましくは 1 つの画像取り込みビデオ カメラ搭載、倒立顕微鏡下で異なる時間間隔で視覚化できます。最後に、web ベースの自動画像解析プログラムによってセル面積の変化の測定には、創傷閉鎖と細胞移動の速度の定量化ができます。全体的にみて、この方法は、スクラッチは滅菌した針でコンフルエントの細胞膜を切開によってなされる手動でまたはピペット チップ11クラシックのアッセイに関して一歩前進です。確かに、最後の手順は、皿のプラスチック底を破壊できるプレート/まあ、表面コーティング、しわを作成します。さらに、高針の先端に研究者によって適用される圧力にもよりますので、「負傷者」の領域には、ギャップの全体の長さに沿って明確に定義された幅がありません。さらに、剥がれ細胞が、ゼロの端の生活および死んだ細胞の塊を形成できます。また、「負傷者」の領域に生きている細胞の広がりは、12非再現性のある結果を生成する細胞移動の速度と干渉することができます。
さらに、スクラッチのイメージ解析プラットフォームのおかげでユーザー急速に受信できる (数分) 追加のソフトウェアを取得する必要なく選択したセルの回遊行動の定量的なデータ。このプラットフォームは、低 (~ 5 X) の位相コントラスト顕微鏡画像、中規模 (~ 10 X)、および (~ 20 倍) の高倍率を分析が可能です。セルの速度だけでなく、細胞に覆われたエリアとスクラッチ領域の割合を示すサマリー ファイルを生成する (*.jpg、*.jpeg、*.jp2, *.png, *.gif, *.tiff 形式) で画像の zip ファイルをアップロードした後、分析は自動的に行なわれます移行は、異なる時間間隔で。
カエル皮膚のアンプ誘導体、すなわちEsc(1-21) とそのジアステレオマー Esc(1-21)-1 c13、および機能 CF 膜コンダクタンス レギュレータ (CFTR)14,15を表現する気管支細胞ラインを使用して、この作業でペプチドによる細胞移行 (無処理) サンプルとの比較の例を示します。気道上皮、CFTR が肺機能を維持するために重要な役割を果たすことに注意してください、修理16を傷します。さらに、による上皮成長因子受容体 (EGFR)、前述のペプチドによる気管支の細胞の移動を含む EGFR12の活性化の証拠の選択的阻害剤 (例えばAG1478)17 18の報告します。
この手順の目標は文化そのようなシリコンを挿入の使用状況が正確に付着性のセル (例えば、気管支上皮細胞) と分子の移行を判断する迅速かつ簡単にアクセスできるアッセイをどのように表現するかを要約すると、このようなイベントを制御するメカニズムです。
Protocol
Representative Results
Discussion
細胞遊走は、創傷治癒、萌芽期の開発、がんの転移など多くの生理学的および病理学的イベントに欠かせないプロセスです。細胞移行生体外で勉強する基本的な手順を含む: (iii) 傷までのさまざまな時間間隔での画像キャプチャ閉鎖に達する (i) 細胞膜、(ii) 細胞の合流の層で擬似傷の生産の作成、および (iv) 選択したセルの移行速度を定量化するために, 動画像の解析。
<p class="jove_…Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この作品は、ローマ ・ ラ ・ サピエンツァ大学とイタリアの嚢胞性線維症研究財団 (プロジェクト FFC #11/2014 年シエナ、ソンドリオ Valchiavenna、Cerea Il ソリーゾ ・ ディ ・ ジェニー、パヴィア FFC 代表団によって採用) からの資金によって支えられました。この仕事の一部はまたによって FILAS グラント Prot. FILAS-RU-2014-1020 をサポートされていました。
気管支の上皮細胞を提供するため博士ロレッタ フェレーラ (U.O.C. Genetica ・ メディカ、Istituto Giannina ガスリーニ、ジェノバ、イタリア) に感謝しております。
Materials
| Minimal essential medium (MEM) | Euroclone | ECB2071L | Warm in 37 °C water bath before use |
| Glutamine | Euroclone | ECB3000D | |
| Heat inactivated Fetal Bovine Serum (FBS) | Euroclone | ECS0180DH | |
| Penicillin and Streptomycin | Euroclone | ECB3001D | |
| Puromycin | Sigma-Aldrich | P8833 | |
| Trypsin/EDTA 1X in PBS | Euroclone | ECB3052D | Warm at room temperature before use |
| DPBS without calcium and magnesium (CMF-PBS) | Sigma-Aldrich | D8537 | |
| DPBS with calcium and magnesium (PBS) | Sigma-Aldrich | D8662 | |
| Ibidi Culture-Insert 2 well | Ibidi | 80209 | |
| Wimasis Image Analysis | Ibidi | 30002 | |
| PRISM software | GraphPad | version 6.0 |
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