Özet

内皮细胞迁移评估暴露于有毒化学品后,

Published: July 10, 2015
doi:

Özet

Investigation of early endothelial cell (EEC) migration is important to understand the pathophysiology of certain illnesses and to potentially identify novel strategies for therapeutic intervention. The following protocol describes techniques to assess cell migration that have been adapted for the investigation of EEC.

Abstract

接触化学物质(包括如硫和氮芥子气烷化剂化学战剂)会导致过多的临床症状,包括伤口愈合障碍。伤口愈合的生理过程是非常复杂的。肉芽组织的形成是在这个过程中产生了初步伤口闭合和提供的新的毛细血管的网络中的关键步骤 – 无论是通过血管(新形成)或血管生成(出芽现有船只)。无论vasculo-和血管生成需要内皮细胞的功能,定向迁移。因此,早期内皮细胞(EEC)迁移的调查是重要的,了解化学诱导伤口愈合障碍的病理生理学和潜在确定新的战略治疗干预。

我们评估伤口愈合不良烷化剂暴露后测试潜在的候选化合物TReatment。我们使用了一组在此协议中概述的技术。一个改良的Boyden室定量调查EEC的化学激活描述。此外,使用伤口愈合实验,结合轨道分析,以定性评估迁移的说明。最后,我们证明了使用的荧光染料TMRM对于线粒体膜电位的调查,以确定潜在的干扰细胞迁移的机制。下面介绍的协议已被改编为EEC的调查基本技术。

Introduction

细胞迁移是许多生理和病理过程,包括发展,各种疾病及皮肤受伤后伤口愈合很重要的。

以下皮肤损伤,炎症消除受损或坏死组织及肉芽驱动器初步伤口缝合,并允许通过血管形成新的毛细血管网络的(小说形成)或血管生成(已有的囊泡萌芽)1-3。既vasculo-和血管生成需要内皮细胞的迁移。越来越多的血管网络是必不可少的运输氧和营养物质的角质形成细胞增殖,最终发生角化,形成新的上皮细胞,并提供伤口缝合。

内皮细胞受损迁移是伤口愈合紊乱4,5的一个根本原因。早期的内皮细胞。因此,方法来评估迁移需要探索病理生理的细胞迁移紊乱术,并确定新的策略的治疗干预。

皮肤暴露于烷化剂( 例如,硫和氮芥子气)导致伤口愈合紊乱6。这种化合物被用作化学战剂的一些冲突,在20世纪,并保持之所以强烈关注,由于在政治上不稳定的地区和相对简单的合成现有库存。虽然硫芥在1822年首次合成,SM暴露的分子和临床病理学不被了解的细节,也没有解药SM曝光已经确定。

几项研究已经进行了解和伤口愈合不良SM曝光后模拟和测试能够保留该效果的潜在候选化合物。 Schmidt 等人(2009)测试了苯丁酸氮芥的效果,与在谋类似的SM性质的烷基化化合物本身胚体模型,发现了戏剧性,有时在血管形成7减少99%以上。这种不利影响是最有发展的哪个,在生理条件下,通过增殖和血管内皮前体细胞的迁移支配阶段明显。因此,这些细胞被鉴定为特别敏感烷化剂。 Steinritz 等人(2010)测试了活性氧簇(ROS),特别是N-乙酰半胱氨酸(NAC)和阿尔法亚麻酸(ALA)清除剂其减少的SM毒性在小鼠胚体模型和具体地,涉及能力恢复血管形成8。观察临时保护作用,表明过度ROS形成是可能有助于SM的对伤口愈合的不利影响。这些影响是不是永久性的,这两个候选化合物可能不能够恢复在长期8血管形成和伤口愈合的。 HoweveR,这些实验在一个复杂的三维模型,确实让细胞迁移的调查进行的。因此,我们随后被测试的NAC和ALA对于具有在血管形成9的过程中起关键作用的欧洲经济共同体的细胞迁移的有益效果。

此外,有证据表明,细胞极性所需的细胞迁移。线粒体功能障碍导致ROS形成被证明损害细胞极性和可因此细胞迁移有负面影响。因此,活细胞成像对于线粒体功能被执行,并且进行了检查的ROS清除剂的作用。以下协议描述为EEC,Boyden小室法,伤口愈合实验,包括细胞跟踪分析和使用TMRM的详细线粒体功能评估的培养一般要求。对于EEC种植和移植实验方案的重要方面突出。

Protocol

以下协议描述为早期内皮细胞迁移的调查技术。合适的培养的血管内皮细胞的需要的细胞培养瓶中用明胶预涂布,以确保内皮表型的适当扩散和维护。 细胞培养烧瓶的1.预涂层溶解明胶的0.1M PBS中的0.1%的最终浓度。 高压釜中的液体灭菌参数解决方案(详见具体的高压釜的说明)。 添加蒸压明胶溶液具有足够的体积,以无菌细胞培养瓶( 例如,至…

Representative Results

皮肤暴露于烷化剂引发红斑,水疱形成和与伤口愈合病症相关皮肤溃疡。伤口愈合需要其基于内皮细胞迁移的血管造影和血管。定量迁移可以通过使用Boyden小室测定法进行评估。如图欧洲经济共同体的图1C暴露于烷化剂氮芥导致细胞迁移9一显著降低。除了接触苯丁酸氮芥24小时后直接活性氧清除剂的α-亚麻酸(ALA)的显著救出这种表型,几乎控制水平。 ?…

Discussion

皮肤接触有毒化学品往往导致严重的伤口愈合障碍。基本的机制在很大程度上是未知。伤口愈合是一个复杂的过程,它由不同的阶段(止血,发炎,增殖和重塑)的。细胞迁移涉及每个阶段,然而,它是最重要的肉芽组织的形成。这里,新血管通过血管造影或血管生成要么形成。

这两个过程都需要前体和早期内皮细胞不受影响迁移。细胞迁移和明确的干扰细胞迁移的基本机?…

Açıklamalar

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

This work was funded by the German Ministry of Defense (Grant No. M-SAB1-6-A009).

Materials

Boyden Chamber 
Corning FluoroBlok Tissue Culture (TC)-treated Inserts, 24 well – 3 µm Corning Incorporated #351151
Corning FluoroBlok Tissue Culture (TC)-treated Inserts, 24 well – 8 µm Life Sciences #351152
(for use with Falcon Insert 24 well Companion Plate (353504)
Wound  healing assay
Glass bottom dishes Word Precision Instruments, Inc. #FD35-100
Assessment of mitochondrial potential
TMRM (tetramethylrhodamine methyl ester) Life Technologies #T669
Cell culture
Accutase PAA, Pasching, Austria # L11-007
α-Linolenic acid Fluka (Sigma), Steinheim, Germany  # L2376
Chlorambucil Fluka (Sigma), Steinheim, Germany # 23125
Gelatin Sigma-Aldrich, Steinheim, Germany # G2500-100G

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Steinritz, D., Schmidt, A., Balszuweit, F., Thiermann, H., Ibrahim, M., Bölck, B., Bloch, W. Assessment of Endothelial Cell Migration After Exposure to Toxic Chemicals. J. Vis. Exp. (101), e52768, doi:10.3791/52768 (2015).

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