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Articolo metodologico

Valutazione delle lesioni-indotta senescenza e In Vivo riprogrammazione nel muscolo scheletrico

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DOI:

10.3791/56201

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26 ottobre 2017

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In questo articolo

Sommario

Qui presentiamo un protocollo dettagliato per rilevare entrambi senescenti e cellule staminali pluripotenti in muscolo scheletrico dopo un danno mentre induce in vivo riprogrammazione. Questo metodo è adatto per valutare il ruolo della senescenza cellulare durante rigenerazione tissutale e riprogrammazione in vivo.

Abstract

La senescenza cellulare è una risposta di sforzo che è caratterizzata da un arresto della crescita cellulare stabile, che è importante per molti processi fisiologici e patologici, quali il cancro e invecchiamento. Recentemente, la senescenza è stata implicata anche nella rigenerazione e riparazione tissutale. Di conseguenza, è diventato sempre più importante per identificare cellule senescenti in vivo. Analisi di β-galattosidasi senescenza-collegata (SA-β-gallone) è il test più ampiamente usato per rilevare le cellule senescenti, sia in coltura che in vivo. Questa analisi è basata sul contenuto lysosomal aumentato nelle cellule senescenti, che permette la rilevazione istochimica di attività lisosomiale della β-galattosidasi a pH trovata (6 o 5.5). In confronto con altri dosaggi, come la citometria a flusso, ciò permette l'individuazione delle cellule senescenti nel loro ambiente residente, che offre importanti informazioni come la posizione relativa all'architettura del tessuto, la morfologia e la possibilità di abbinamento con altri marcatori tramite immunoistochimica (IHC). La limitazione principale del saggio SA-β-gallone è il requisito di campioni freschi o congelati.

Qui, presentiamo un protocollo dettagliato per comprendere la senescenza cellulare come promuove la rigenerazione di tessuto e plasticità cellulare in vivo. Utilizziamo SA-β-gallone per rilevare cellule senescenti in muscolo scheletrico dopo un danno, che è un sistema ben consolidato per studiare la rigenerazione dei tessuti. Inoltre, utilizziamo IHC per rilevare Nanog, un marcatore delle cellule staminali pluripotenti, in un modello di topo transgenico. Questo protocollo consente di esaminare e quantificare la senescenza cellulare nel contesto della plasticità cellulare indotto e in vivo di riprogrammazione.

Introduzione

La senescenza cellulare è una forma di risposta allo stress, caratterizzata da un arresto del ciclo cellulare stabile. Nell'ultimo decennio, la ricerca ha fermamente stabilito che la senescenza è associata con vari processi biologici e patologici, compreso lo sviluppo embrionale, la fibrosi e organismo invecchiamento1,2. La senescenza cellulare è stata identificata in fibroblasti umani alla fine della loro durata di vita ripetitiva innescato da3di riduzione del telomero. Oltre lo stress ripetitivo, ci sono molti altri stimoli che possono indurre senescenza, inclusi danni DNA, stress oss....

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Protocollo

gli animali sono stati trattati secondo le linee guida della Comunità europea e il comitato etico, dei protocolli Institut Pasteur (CETEA) approvato.

1. preparazione delle soluzioni Stock

  1. preparare i materiali per la fissazione del campione di muscolo. Sciogliere 0,5 g di adragante con 20 mL di acqua a temperatura ambiente per rendere il supporto l'incorporamento di congelamento per la fissazione del muscolo.
  2. Preparare le soluzioni per la colorazione del SA-β-gallone.
    1. Preparare le soluzioni di riserva di K 3 Fe(CN) 6 (100 mM), K 4 Fe(CN) 6 (100 mM), ....

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Risultati

Rilevare la senescenza cellulare indotta da lesione muscolare

Recentemente è stato dimostrato che la lesione del muscolo induce senescenza cellulare transitoria14. A 10 giorni post-infortunio (DPI), la maggior parte dei myofibers danneggiati è in fase di rigenerazione con nuclei in posizione centrale, un segno distintivo della rigenerazione delle fibre muscolari, e l'architettura del muscolo viene ristabilit.......

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Discussione

Qui, presentiamo un metodo per rilevare entrambi senescenti e cellule staminali pluripotenti in muscolo scheletrico di topi riprogrammabili. Questo metodo potrebbe essere utilizzato per valutare e quantificare sia senescenza e indurre la plasticità cellulare in vivoed esaminare il ruolo della senescenza in rigenerazione e riparazione tissutale.

Nel protocollo attuale, l'analisi di β-galattosidasi senescenza-collegata (SA-β-gallone) è usata per rilevare in vivo le cellule sene.......

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Dichiarazioni

Gli autori dichiarano di non avere nessun concorrenti interessi finanziari.

Ringraziamenti

Siamo grati a Clemire Cimper per il suo eccellente supporto tecnico. Lavoro nel laboratorio di H.L. è stato finanziato dal Institut Pasteur, Centre National pour la Recherche scientifica e l'Agence Nationale de la Recherche (Laboratoire d'Excellence Revive, Investissement d'Avenir; ANR-10-LABX-73), l'Agence Nationale de la Recherche (ANR-16-CE13-0017-01) e la Fondation ARC (PJA 20161205028). C.C. e C.A. sono finanziate con il dottorato di ricerca e borse di studio post-dottorati dal Consorzio rivivere.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
K3Fe(CN)6Sigma13746-66-2Per SA-β Soluzione colorante Gal
K4Fe(CN)6Sigma14459-95-1Per SA-β Soluzione colorante Gal
MgCl2Sigma7786-30-3Per SA-β Soluzione colorante Gal
X-GalSigmaB4252per SA-β Soluzione colorante Gal
DoxiciclinaSigmaD3447Per indurre la riprogrammazione in vivo
CardiotossinaLotaxan Valence, FranciaL8102Per lesioni muscolari
GlutaraldeideSigma111-30-8Per soluzione di fissazione
ParaformaldeideMicroscopia elettronica scienza50-980-487Per soluzione di fissazione
NaCitrato :
Citrato di sodio monobasico bioxtra, anidre
Sigma18996-35-5Per soluzione di permeabilizzazione
TritonSigma93443Per soluzione di permeabilizzazione
Siero bovino AlbuminaSigmaA3608Soluzione di lavaggio
Anticorpo anti-NanogSegnalazione cellulare8822SAnticorpo monoclonale di coniglio
Kit EnVision+ (HRP. Coniglio. DAB+)DakoK4010Per Nanog rivelazione
Eosin 1%Leica380159EOFControcolorazione
Rosso veloceVector LaboratoriesH-3403Controcolorazione
Thermo Scientific Shandon Immu-MountFisher scientific9990402Soluzione di montaggio
Mezzo di montaggio a indurimento rapido per microscopia : Eukitt®Sigma25608-33-7Soluzione di montaggio
Microscopio Contrasto di fase Campo chiaro CKX41: obiettivi 10X-20X-40XMicroscopio OlympusCKX41per quantificazione Nanog
Topo: i4F-AAbad et al., 2013N/AModello di topo riprogrammabile
Muscolo scheletrico, tibiale Scanner per
ZeissAxio Scan Z1scansione di diapositive
vetrini anteriori

Riferimenti

  1. Munoz-Espin, D., Serrano, M. Cellular senescence: from physiology to pathology. Nat Rev Mol Cell Biol. 15 (7), 482-496 (2014).
  2. Baker, D. J., et al. Naturally occurring p16(Ink4a)-positive cells shorten healthy lifespan. Nature. 530 (7589), 184-189 (2....

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Ristampe e permessi

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