Method Article

L'Assemblea e l'applicazione di "Shear Anelli ': A Novel endoteliale modello per Orbital, unidirezionale e periodica del fluido di flusso e lo stress di taglio

DOI:

10.3791/54632

October 31st, 2016

In This Article

Summary

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Diversi livelli e modelli di taglio del fluido sono noti per modulare l'espressione genica endoteliale, il fenotipo e la suscettibilità alle malattie. Discutiamo l'assemblaggio e l'uso degli "anelli di taglio": un modello che produce modelli di sollecitazione di taglio unidirezionali e periodici. Gli anelli di taglio sono semplici da assemblare, economici e possono produrre elevate rese delle celle.

Abstract

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Deviazioni da livelli normali e modelli di fluidi vascolari gioco di taglio ruolo importante nella fisiologia vascolare e fisiopatologia inducendo adattivo così come i cambiamenti patologici nel fenotipo endoteliale e l'espressione genica. In particolare, gli effetti disadattivi di periodico, flusso unidirezionale shear stress indotto possono innescare una varietà di effetti sui diversi tipi di cellule vascolari, in particolare le cellule endoteliali. Mentre ormai cellule endoteliali da diverse origini anatomiche sono state coltivate e approfondita analisi delle loro risposte al taglio fluido sono stati ostacolati dalla relativa complessità dei modelli di taglio (ad esempio, camera di flusso piatto parallelo, cono e modello di flusso piatto). Anche se questi rappresentano tutti ottimi approcci, tali modelli sono tecnicamente complessi e soffrono di svantaggi, tra cui i tempi di configurazione relativamente lungo e complesso, superfici basse, i requisiti per pompe e pressurizzazione spesso necessitano di sigillanti e guarnizioni, creando sfide per Both mantenimento di sterilità e l'incapacità di eseguire più esperimenti. Tuttavia, se più elevati di throughput modelli di flusso e taglio erano disponibili, maggiori progressi sulle risposte di taglio endoteliali vascolari, la ricerca di taglio particolare periodico a livello molecolare, potrebbe essere più rapida avanzata. Qui, descriviamo la costruzione e l'uso di anelli di taglio: un romanzo, semplice da montare, e poco costoso modello di coltura tissutale con un relativamente grande superficie che permette facilmente di un elevato numero di repliche sperimentali in unidirezionali, taglio periodico studi di stress su cellule endoteliali.

Introduction

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Fluid shear stress ha dimostrato di modulare i programmi genetici endoteliali 1-5 mediante l'attivazione di elementi cis-normativo 6, istone acetiltransferasi attività 7 e gli elementi di risposta allo stress di taglio (SSRE) 8. Sforzo di taglio influenze contributi endoteliali verso la coagulazione modulando fattore tissutale 9 e attivatore tissutale del plasminogeno (tPA) 10 espressione. Shear stress influenza anche il controllo dell'angiogenesi 11 e il rimodellamento nave regolando la sintesi PDGF-B e la reattività 8. Il endoteliale derivate mediat....

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Protocol

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1. Costruzione di 150 mm di diametro Shear anelli (Figura 1)

NOTA: anelli di taglio possono essere costruiti per creare molteplici dimensioni variando le dimensioni della parabola Petri esterne ed interne, con conseguente dispositivi con diverse superfici totali, rese cellulari e sviluppato gamme di forze di taglio. Questo rapporto descrive un piatto 150 millimetri combinato con un interno piatto 100 mm per una superficie totale 98 cm 2 (Figura 2).

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Results

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Qui vi presentiamo i risultati rappresentativi sia hCMEC / D3 cellule endoteliali del cervello e della retina di ratto monostrati di cellule endoteliali microvascolari, coltivate in anelli di taglio.

Dopo aver lasciato monostrati di cellule endoteliali cerebrali hCMEC / D3 a crescere a confluenza in completa EBM, gli anelli di taglio sono stati posti su un agitatore orbitale per 72 ore. Usando l'equazione dal punto 3.5, il mas.......

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Discussion

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La costruzione del sistema ad anello di taglio per esporre le cellule endoteliali al taglio è un approccio semplice per eseguire studi shear stress. Tuttavia, ci sono alcuni punti che sono fondamentali per l'ottenimento di anelli di taglio superiore e risultati migliori. Un sigillo completo dovrebbe essere fatta tra l'anello interno ed esterno per evitare che i supporti da perdite che potrebbe creare incoerente sforzo di taglio tra i campioni. Se una tenuta completa non è fatto, una quantità minima di cloruro di.......

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Disclosures

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J. Winny Yun ha un assegno di ricerca della fondazione Annette Funicello. J. Steven Alexander ha il supporto di ricerca del Dipartimento di Neurologia, LSUHSC-S.

Acknowledgements

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Gli autori vorrebbero riconoscere l'aiuto di Mr. Christopher Nguyen, Aaron Hunter e la Shreveport Jumpstart, SMART, e programmi di formazione Biostart così come il reparto Centenario College of Louisiana di Biofisica, Shreveport, LA.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Piastra per coltura tissutale in plastica 100 x 20 mmCorning430167Le piastre devono essere in polistirene
150 x 25 mm Piastra per coltura tissutale in plasticaCorning430599Le piastre devono essere in polistirene
Piastra Petri in vetro da 150 mmFisher3160150BO
Provette in plastica per coltura tissutale in polistirene da 15 mlFalcon352099
Cloruro di metileneSigma-AldrichD65100
sigillante in gomma siliconicaDAP7079808641
etanoloDecon2701
Pipetta di trasferimento da 3 mlBecton-Dickinson357524
stampante carta
forbici
guanti
utensile rotante e setDremel4000-6/50
testa di taglio per utensile rotanteDremelEZ476
testa di foratura
distillata agitatore orbitaleVWR57018-754
incubatore
Cellule endoteliali microvascolari retiniche di rattoCell BiologicsRA-6065
per utensile rotante acqua

References

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  1. Resnick, N., Gimbrone, M. A. Hemodynamic forces are complex regulators of endothelial gene expression. FASEB J. 9 (10), 874-882 (1995).
  2. Malek, A. M., Izumo, S. Control of endothelial cell gene expression by flow. J Biomech. 28 (12), 1515-1528 (1995).
  3. Ando, J., Ka....

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Shear RingsEndothelial CellsPeriodic Shear StressOrbital ShakerFluid Flow ModelTissue CultureMethylene ChlorideSilicone SealantCell ConfluencyPlatelet endothelial Adhesion

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