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Biologie

태아의 프로그래밍 셀 죽음을 감지 할 LysoTracker의 이용 및 배아 줄기 세포를 차별화

Published: October 11, 2012
doi:
10.3791/4254
, ,
1Eli and Edythe Broad Center for Regenerative Medicine and Stem Cell Research, Keck School of Medicine,University of Southern California

Summary

우리는 마우스 배아의 프로그래밍 세포 죽음의 영역 (PCD)와 LysoTracker라는 높은 가용성 염료를 사용하여 배아 줄기 (ES) 세포 문화를 차별화를 시각화하는 간단한 프로토콜을 제시한다.

Abstract

프로그래밍 세포 죽음 (PCD)는 일반 조직 항상성을 유지하고 embryological 개발하는 동안 조직과 장기 1,2,6,7를 형성하기 위해 성인에서 발생합니다. 개발하는 동안 독성 화학 물질이나 유전자 변이가 PCD 증가 시키거나 발달 이상이나 기형아 출산은 3-5의 결과 PCD 패턴을 변경할 수 있습니다. 이러한 결함의 병인을 이해하기 위해서는 배아의 연구는 배아 줄기 (ES) 세포를 차별화 사용하는 체외 assays에 구비 할 수 있습니다.

Apoptosis는 caspase 효소 폭포를 활성화 신호 고유와 외부를 모두 포함 PCD의 잘 공부 형태입니다. 특성 세포 변화가 막 blebbing, 원자력 축소, 그리고 DNA의 조각이 포함되어 있습니다. PCD의 다른 형태의 caspase 활성화를 포함하지 않고 장시간 autophagy의 최종 결과 일 수 있습니다. 상관없이 PCD 경로의, 죽어가는 세포를 제거해야합니다. 성인에서 면역 세포 완벽하게태아에 면역 체계가 아직 발달되지 않은 곳, 제거 다른 메커니즘에 의해 발생하는 동안이 기능을 ORM. 이 메커니즘은에 복용 이웃 세포를 ( "비 전문 phagocytes")를 포함 phagocytic 역할들이 죽어 셀 빨아들이다 그것에게 8-10를의 표면에 신호 '내 식사'를 인식하고 있습니다. engulfment 후, 그 잔해가 저하의 lysosome로 이동합니다. 따라서 관계없이 PCD 메커니즘, lysosomal 활동의 증가는 증가 세포 죽음과 상관 될 수 있습니다.

PCD, 두꺼운 조직 및 다층 차별화의 문화권에서 리소좀을 시각화하는 간단한 분석을 공부하려면 유용 할 수 있습니다. LysoTracker의 염료는 lysosome 11-13로 산성 subcellular 구획에서 유지되는 높은 가용성 작은 분자이다. 염료는 확산 의해 순환 통해 이루어집니다. 침투는 두꺼운 조직 및 멀티 레이어 문화에 PCD의 방해, 시각화 아니므로 12,13 수 있습니다 </>를 논의하게 될 것입니다. 절차는 단말기의 입력 / 투자율이 transferase 필요하기 때문에 반대로, TUNEL (터미널 deoxynucleotidyl transferase dUTP 닉 최종 라벨) 분석 14, 작은 샘플, 조직 학적 부분, 그리고 monolayer 문화로 제한됩니다.

diffuses 및 용매에 의해 용해되어 아닐린 블루, 대조적으로, LysoTracker 레드 DND-99은 고칠 밝고 안정적​​입니다. 착색는 전체 마운트 또는 수성이나 솔벤트 기반의 설치 미디어 12,13를 사용하여 섹션의 표준 형광 또는 공 촛점 현미경으로 시각화 할 수 있습니다. 여기 정상과 음속의 고슴도치 널 마우스 배아에서 PCD 볼이 염료를 사용하여 프로토콜을 설명합니다. 또한, 우리는 ES 세포의 문화를 차별화의 PCD의 분석을 보여줍니다 및 간단한 정량화 방법을 제시한다. 요약하면, LysoTracker의 착색은 PCD을 검출 다른 방법에 큰 보완 할 수 있습니다.

Protocol

1. 마우스 태아의 LysoTracker의 착색 남성 스터드 케이지에 젊은 (성인 5-6 일주일 정도) 여성을 배치하여 마우스 배아를 생성합니다. 그 결합을 나타내는 질 플러그의 모양에 대한 다음과 같은 아침에 모니터가 발생했습니다. 여성의 임신 인 경우 그 날의 정오에는 0.5 dpc (일 게시물 성교)라고합니다. 여기에 제시된 절차는 배아 7-13 dpc에 이상적입니다. 관심 배아 일에 승인 된 프로토?…

Discussion

apoptosis의 중요한 특징은 caspase 활동의 검출과 함께 TUNEL 분석과 DNA 손상의 검출 (mAbs 또는 ZVAD-fmk으로 구속력 분자를 감​​지), 세포 변화의 관찰, 그리고 phosphatidylserine의 표현 (PS를 포함 막 표면에) (Annexin V 구속력을 감지). 이러한 assays의 각 몇 가지 단점이 있습니다. 예를 들어, TUNEL 분석에 사용 transferase 터미널은 몇 세포 층 이상 침투하지 않습니다. 또한 Annexin V는 막 손상 (Annexin V는 세포 안으?…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

우리는 프로토콜을 편집 도움을 Mariani 연구소의 회원 감사드립니다. 이 작품은 CIRM 박사 과정 이수 교육 기금 (JLF), CIRM 다리 인턴쉽 (TZTT), 로버트 E. 5 월 R. 라이트 재단 (FVM), 그리고 남부 캘리포니아 대학 (FVM)에 의해 재정 지원되었다.

Materials

Name of the reagent Company   Catalogue number
LysoTracker Red DND-99 Invitrogen #L-7528  
Hanks BSS Invitrogen 14025-076  
Paraformaldehyde EMD EM-PX0055-3  
Vectashield VECTOR H-1200  
DMEM Cellgro 10-013-CV  
Non-essential amino acids Cellgro 25-025-CI  
Sodium pyruvate Cellgro 25-000-CI  
FBS Hyclone SH30071.02  
Pen-Strep Invitrogen 15140-122  
b-Mercaptoethanol, 50 mM Invitrogen 21985-023  
LabTek-II Chamber slides
(8-well)		 Nalge Nunc International 154534  
0.1% Gelatin Millipore ES-006-B  
Dulbecco’s PBS (D-PBS) Cellgro 21-031-CV  
     

Solution Recipes

4% Paraformaldehyde

For 100 ml:

  1. Mix 4 g paraformaldehyde, 90 ml H2O, and NaOH (a drop of 2N NaOH). The paraformaldehyde will not go into solution until you have added some NaOH to increase the pH.
  2. Stir and heat at 60 °C until all the powder is in solution (~10-20 min). Do not overheat.
  3. Add ~10 ml 10x PBS to achieve a final volume of 100 ml.
  4. Store at -20 °C in convenient (~10 ml or ~40 ml) aliquots.

WARNING: Paraformaldehyde in ‘frill’ form (compressed small pellets) is less powdery and can therefore be measured outside of a hood. However you should still wear a protective dust mask (N95 at least) during handling.

EB Culture Media

For 500 ml EB Media:

DMEM: 404.5 ml
FBS: 75.0 ml
L-Glutamine: 5.0 ml
Penicillin/Streptomycin: 5.0 ml
Non-essential amino acids: 5.0 ml
Sodium pyruvate: 5.0 ml
β-Mercaptoethanol: 500 μl
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References

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Tags

LysoTrackerProgrammed Cell DeathPCDEmbryosDifferentiating Embryonic Stem CellsApoptosisCaspase Enzyme CascadeMembrane BlebbingNuclear ShrinkingDNA FragmentationAutophagyImmune CellsNon-professional PhagocytesLysosomal Activity
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Citer Cet Article
Fogel, J. L., Thein, T. Z. T., Mariani, F. V. Use of LysoTracker to Detect Programmed Cell Death in Embryos and Differentiating Embryonic Stem Cells. J. Vis. Exp. (68), e4254, doi:10.3791/4254 (2012).
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