גילוי של מינים החמצן תגובתי כוללת בתאי חסיד על ידי 2 ', 7 '-Diכלור דיהידרוטסטוסטרון di, מכתים
Summary
כאן, אנו מציגים פרוטוקול כדי לזהות סה כ חמצן הסלולר מינים (ROS) באמצעות 2 ‘, 7 ‘-diכלור דיהידרוטסטוסטרון diאצטט (DCFH-DA). שיטה זו יכולה להמחיש לוקליזציה של רוס הסלולר בתאי חסיד עם מיקרוסקופ פלואורסצנטית ועוצמה ROS מכמת עם קורא צלחת הקרינה. פרוטוקול זה הוא פשוט, יעיל וחסכוני.
Abstract
לחץ חמצוני הוא אירוע חשוב תחת התנאים הפיזיולוגיים והפתולוגיים. במחקר זה, אנו מדגימים כיצד לכמת את המתח חמצוני על ידי מדידת מינים הכולל חמצן תגובתי (רוס) באמצעות 2 ‘, 7 ‘-diכלור דיהידרוטסטוסטרון diאצטט (DCFH-DA) כתמים בתוך סרטן המעי הגס שורות התאים כדוגמה. פרוטוקול זה מתאר שלבים מפורטים כולל הכנה של פתרון DCFH-DA, דגירה של תאים עם פתרון DCFH-DA, ומדידה של עוצמה מנורמלת. DCFH-DA כתמים היא דרך פשוטה וחסכונית לזהות ROS בתאים. זה יכול לשמש כדי למדוד את הדור ROS לאחר טיפול כימי או שינויים גנטיים. לכן, הוא שימושי לקביעת לחץ חמצוני תאי על לחץ הסביבה, מתן רמזים למחקרים מכניסטיים.
Introduction
שלושה מינים החמצן תגובתי העיקריים (ROS) המיוצר על ידי חילוף החומרים הסלולריים כי הם של משמעות פיזיולוגית הם סופראוקסיד anion, רדיקלי הידרוקסיל, ותחמוצת מימן1. בריכוזים נמוכים, הם משתתפים בתהליכי תאים פיזיולוגיים, אבל בריכוזים גבוהים יש להם השפעות שליליות על תא איתות מסלולים1. הגוף שלנו פיתח מערכות נוגדי חמצון, אשר יעילים נגד ROS מוגזמת. עם זאת, לחץ חמצוני יכול להתרחש כאשר רוס להציף את היכולת הרעלים של הגוף שלנו, אשר תורמת לתנאים פתולוגיים רבים, כולל דלקת, סרטן, ומחלות ניווניות2,3,4. מטרת שיטה זו היא לקבוע הסלולר הכולל בתאי חסיד באמצעות 2 ‘, 7 ‘-diכלור דיהידרוטסטוסטרון diאצטט (DCFH-DA) כתמים. הרציונל הוא כי חמצון של DCFH-DA כדי 2 ‘ -7 ‘ dichlorofluorescein (DCF) כבר נעשה שימוש נרחב לאיתור ROS סה כולל רדיקלים הידרוקסיל (• או) חנקן דו חמצני (• לא2). מכונאי, DCFH-DA הוא נלקח על ידי תאים שבהם הסלולר מוחק העלים מקבוצות מרחלקסיל, וכתוצאה מכך DCFH. חמצון של DCFH על ידי ROS ממיר את המולקולה DCF, אשר פולט ירוק פלואורסצנטית באורך הגל של 485 ננומטר ו-אורך הגל של 530 ננומטר. לעומת גילוי של ניאון עם הזרימה cy, ושיטות חלופיות אחרות5, היתרונות של שיטה זו באמצעות מיקרוסקופ פלואורסצנטית וקורא צלחת הם שהוא מייצר בבירור תמונות פלורסנט לעין, והוא קל לבצע, יעיל וחסכוני. שיטה זו היתה בשימוש נרחב כדי לזהות ROS סלולריים לחקר מצבים שונים6,7,8. פרוטוקול זה משמש לזיהוי הכולל של ROS בתאי חסיד. שימוש בשיטה זו כדי לזהות ROS בתאים ההשעיה עשוי להזדקק לשינויים מסוימים.
Protocol
Representative Results
Discussion
הפרוטוקול הניסיוני המתואר כאן הוא בקלות לעבור למדוד הכולל של הסלולר ROS. השלבים הקריטיים כוללים הפיכת פתרון DCFH-DA טרי והימנעות מחשיפה לאור, מזעור הפרעה למצב התא וכביסה נרחבת של PBS לפני נטילת תמונות. להכנת פתרון עבודה DCFH-DA, פתרון המניה צריך להיות מתווסף D, מחומם מראש לפני הוספת לתוך 24 צלחת הבאר. …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכת בחלקו על ידי המכון הלאומי לבריאות (K01DK114390), מלומד מחקר מענקים מתוך האגודה האמריקנית לסרטן (RSG-18-050-01-NEC), פיילוט מחקר הפרויקט גרנט מאוניברסיטת ניו מקסיקו בריאות הסביבה חתימה תוכנית הסופרקרן (P42 ES025589), משאבים משותפים פיילוט הפרויקט ותוכנית המחקר תמיכה פיילוט הפרוייקט של UNM מקיף סרטן המרכז (P30CA118100) , ואת פרס החוקר החדש מקרנות מחקר בריאות ייעודי באוניברסיטת ניו מקסיקו בית הספר לרפואה.
Materials
| 2',7'-Dichlorofluorescein diacetate | Cayman Chemical, Ann Arbor, MI | 20656 | |
| Doxorubicin hydrochloride | TCI America, Portland, OR | D4193-25MG | |
| Dulbecco's Modified Eagle Medium | Corning, Corning, NY | 45000-304 | |
| Ferrous Sulfate Heptahydrate | VWR, Radnor, PA | 97061-542 | |
| Invitrogen EVOS FL Auto Imaging System | Thermo Fisher Scientific Waltham, MA | AMAFD1000 | or any other fluorescence microscope |
| Protein assay Bradford solution | Bio-Rad, Hercules, CA | 5000001 | |
| SpectraMax M2 Microplate Reader | Molecular Devices, Radnor, PA | 89429-532 | or any other fluorescence microplate reader |
References
- Birben, E., et al. Oxidative stress and antioxidant defense. World Allergy Organization Journal. 5 (1), 9-19 (2012).
- Kim, G. H., et al. The Role of Oxidative Stress in Neurodegenerative Diseases. Experimental Neurobiology. 24 (4), 325-340 (2015).
- Sullivan, L. B., Chandel, N. S. Mitochondrial reactive oxygen species and cancer. Cancer & Metabolism. 2, 17 (2014).
- Formentini, L., et al. Mitochondrial ROS Production Protects the Intestine from Inflammation through Functional M2 Macrophage Polarization. Cell Reports. 19 (6), 1202-1213 (2017).
- Rakotoarisoa, M., et al. Curcumin- and Fish Oil-Loaded Spongosome and Cubosome Nanoparticles with Neuroprotective Potential against H2O2-Induced Oxidative Stress in Differentiated Human SH-SY5Y Cells. ACS Omega. 4 (2), 3061-3073 (2019).
- Mateen, S., et al. Increased Reactive Oxygen Species Formation and Oxidative Stress in Rheumatoid Arthritis. PLoS One. 11 (4), (2016).
- Kim, H., et al. The interaction of Hemin and Sestrin2 modulates oxidative stress and colon tumor growth. Toxicology and Applied Pharmacology. 374, 77-85 (2019).
- Wang, S. H., et al. Sotetsuflavone inhibits proliferation and induces apoptosis of A549 cells through ROS-mediated mitochondrial-dependent pathway. BMC Complementary and Alternative Medicine. 18, 235 (2018).
- Kruger, N. J., Walker, J. M. The Bradford Method For Protein Quantitation. The Protein Protocols Handbook. , 17-24 (2009).
- Tetz, L. M., et al. Troubleshooting the dichlorofluorescein assay to avoid artifacts in measurement of toxicant-stimulated cellular production of reactive oxidant species. Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 67 (2), 56-60 (2013).
- Rong, L., et al. Hydrogen peroxide detection with high specificity in living cells and inflamed tissues. Regenerative Biomaterials. 3 (4), 217-222 (2016).
- Liu, L. Z., et al. Quantitative detection of hydroxyl radical generated in quartz powder/phosphate buffer solution system by fluorescence spectrophotometry. Guang Pu Xue Yu Guang Pu Fen Xi. 34 (7), 1886-1889 (2014).
