Een kwantitatieve meting van reactieve zuurstof soorten en senescentie-geassocieerde secretoire fenotype in normale menselijke fibroblasten tijdens oncogen-geïnduceerde senescentie

Meer dan 50 jaar geleden, bleek Hayflick en Moorhead dat normale cellen onomkeerbare groei arrestatie op de uitputting van hun proliferatieve potentieel na een bepaald aantal celdelingen^{1 invoeren}. Dit fenomeen is nu bekend als Dr. senescentie en gelooft te sterk correleren met organisch veroudering². Hoewel de geleidelijke erosie van de telomeren wordt beschouwd als een belangrijke oorzaak van Dr. senescentie, zijn diverse cellulaire benadrukt, zoals DNA schade oncogene activering en oxidatieve stress, voor het opwekken van een ander type van cellulaire senescentie gemeld “voorbarig senescentie” of “stress-induced senescentie” genoemd. Interessant, speelt voortijdige senescentie een potente tumor-onderdrukkende rol bij de activering van oncogenen zoals H-Ras en BRAF. Studies van Muismodellen en menselijke weefsels hebben sterke aanwijzingen dat biomarkers voor cel senescentie waren voornamelijk aanwezig in Premaligne laesies waar oncogene Ras en BRAF worden geactiveerd maar werden afgenomen in kwaadaardige kanker die ontwikkeld op basis van Deze letsels^3,4,5. Naast haar rol in veroudering en onderdrukking van de tumor, is cellulaire senescentie aangetoond in eerdere studies een rol te spelen in verschillende fysiologische processen, met inbegrip van wondgenezing, weefselherstel, immuun toezicht en embryonale ontwikkeling⁶.

Hoewel groei arrestatie heeft uitvoerig bestudeerd als een stempel van cellulaire senescentie⁷, suggereert een aanzienlijke hoeveelheid bewijs dat intracellulaire reactieve zuurstof soorten (ROS) draagt ook bij tot cellulaire senescentie⁸. De hoogte van ROS niveaus tijdens verschillende soorten cellulaire senescentie, met inbegrip van Dr. senescentie en oncogen-geïnduceerde senescentie (OIS), werd oorspronkelijk gemeld decennia geleden^9,10. Een meer direct, exogene behandeling met een subletale dosis H₂O₂ induceert senescentie^11,12. De remming van ROS-opruiming enzymen, zoals SOD1, veroorzaakt ook voorbarig senescentie¹³. In tegenstelling, lage omgevingstemperatuur zuurstof voorwaarden en het vergroten van ROS opruiming vertraging het intreden van senescentie^10,14,15. Deze resultaten geven ongetwijfeld dat ROS belangrijk bemiddelaars of determinanten van cellulaire senescentie inductie zijn. Echter hoe ROS bijdragen tot de inductie van cellulaire senescentie en hoe ROS niveaus zijn verheven tijdens cellulaire senescentie nader onderzoek.

Recente studies is gebleken dat verouderend cellen potente paracrine activiteiten op naburige cellen en weefsels door een SASP^{16,17 hebben}. In leeftijd weefsel bevorderen verouderend cellen leeftijdsgebonden weefsel disfuncties via vele paden door SASP naast een autonome uitputting van de proliferatieve cellen. Verschillende proinflammatoire factoren, zoals IL-6, IL-8, TGFβ en matrix metalloproteinasen (MMP), uitgescheiden door verouderend cellen, veroorzaken de dysfuncties van de leeftijdsgebonden weefsel door de verslechtering van de weefsel homeostase, vernietiging van het weefsel architectuur, senescentie van naburige cellen en steriele ontsteking^18,19. Echter kan SASPs hebben gunstige effecten afhankelijk van de biologische context. Bovendien, hangt de aard van de heterogenetic van de SASPs af van het celtype verouderend en de cel fase, nadruk op de noodzaak van verder onderzoek¹⁹.

Hier beschrijven we snelle en gevoelige cytometry gebaseerde technieken voor de beoordeling van intracellulaire ROS niveaus tijdens OIS. Bovendien, de methoden voor de analyse van SASP factoren met behulp van kwantitatieve real-time polymerasekettingreactie (qPCR) en ELISA zijn ingevoerd.