Summary

HUVEC Tube-Formation Assay zur Bewertung der Auswirkungen natürlicher Produkte auf die Angiogenese

Published: June 24, 2019
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Summary

Hier evaluieren wir die Auswirkungen des Wasserextrakts von Ruta-Grabolen auf die Gefäßnetzbildung, indem wir einen Rohrbildungstest auf eine gegelte Kellermatrix verwenden.

Abstract

Angiogenese ist ein Phänomen, das verschiedene Prozesse umfasst, wie endotheliale Zellproliferation, Differenzierung und Migration, die zur Bildung neuer Blutgefäße führen und mehrere Signaltransduktionswege beinhalten. Hier zeigen wir, dass der Rohrbildungstest eine einfache In-vitro-Methode ist, um die Auswirkungen natürlicher Produkte auf die Angiogenese zu bewerten und die beteiligten molekularen Mechanismen zu untersuchen. Insbesondere sind Endothelzellen in Gegenwart des Wasserextrakts von Ruta graveolens (RGWE) nicht mehr in der Lage, ein Zellzellnetz zu bilden, und dass die RGWE-Wirkungen auf die Endothelzellbildung der menschlichen Nabelvene (HUVEC) durch die konstitutive Aktivierung von MEK.

Introduction

Angiogenese ist ein physiologischer Prozess, der zur Bildung neuer Blutgefäße aus bereits bestehenden führt und während der Embryogenese und des Organwachstums auftritt. Im Erwachsenenalter wird die Angiogenese nur im Radfahren des Eierstocks, in der Plazenta während der Schwangerschaft und während der Wundheilung und -reparatur aktiviert. Die Angiogenese hängt von der Fähigkeit der Endothelzellen ab, sich zu vermehren, zu differenzieren und zu einem intakten Gefäßnetz zu migrieren1. Bei mehreren Erkrankungen, wie entzündlichen, metabolischen und rheumatischen Erkrankungen, werden angiogene Prozesse jedoch verändert und die Angiogenese wird exzessiv. Darüber hinaus stimulieren unkontrollierte angiogene Prozesse auch die Tumorprogression und Metastasierung1. Aus diesen Gründen konzentrieren sich die Forschungsstudien in den letzten zehn Jahren auf die Entwicklung neuer therapeutischer Strategien zur Hemmung übermäßiger Angiogenese bei Krebs-, Augen-, Gelenk- oder Hauterkrankungen2,3.

Der vaskuläre endotheliale Wachstumsfaktor (VEGF) stellt das Hauptziel der aktuellen antiangiogenen Therapien4dar, und mehrere monoklonale Antikörper gegen VEGF wurden entwickelt und synthetisiert, um eine übermäßige Angiogenese zu verhindern. Jedoch, Diese synthetischen Drogen zeigen schwere Nebenwirkungen und haben ein ungünstiges Kosten-Nutzen-Verhältnis5,6. Daher ist es unerlässlich, neue therapeutische Strategien zu finden, um übermäßige Angiogenese mit minimalen Nebenwirkungen zu begrenzen, um mit derzeit verwendeten Medikamenten zu ergänzen und zu kombinieren. Diese neuen Medikamente finden sich unter natürlichen Produkten, die sich durch eine hohe chemische Vielfalt und biochemische Spezifität auszeichnen.

In diesem Artikel schlagen wir eine einfache Methode vor, um die Auswirkungen der RGWE auf die Fähigkeit von HUVECs zu bewerten, Tubuli auf einer gegelten Kellermatrix in vitro5zu bilden. In der Tat ist RGWE eine Mischung aus sekundären Metaboliten wie Flavonoiden und Polyphenolen, unter denen Rutin die Hauptkomponente ist5. Viele von ihnen wurden bereits als entzündungshemmende und vasoprotektive Mittel7,8,9,10,11getestet. Darüber hinaus haben wir vor kurzem gezeigt, dass RGWE, aber nicht Rutin, in der Lage ist, die HUVEC-Fähigkeit, Tubulen auf einer gegelten Kellermatrix zu bilden, zu hemmen und dass dieses Phänomen durch den MEK-ERK-Weg vermittelt wird, was darauf hindeutet, dass RGWE ein mögliches therapeutisches Werkzeug ist, das in der Lage ist, übermäßige Bildung neuer Blutgefäße zu verhindern5.

Protocol

1. RGWE Vorbereitung Sammeln Sie R. graveolens Blätter von Pflanzen während der Frühlings-/Sommermonate unter der Aufsicht eines Botanikers.HINWEIS: In diesem Fall wurden Die Blätter in der Experimentellen Abteilung für Heilpflanzen im Botanischen Garten von Neapel, Italien5gesammelt. Die Pflanze ist spontan, mehrjährige, und ist in den Mittelmeerregionen vorhanden (Abbildung 1). 250 g Blätter wiegen und mit ein…

Representative Results

Um den Einfluss von RGWE auf die Angiogenese zu bewerten, führten wir einen Rohrbildungstest auf eine gegelte Kellermatrix durch. Wenn sie darauf kultiviert werden, bilden HUVECs röhrenartige Strukturen, die aus Zellen stammen, die länsam erscheinen und sich zu einem Zell-Zell-Netzwerk verbinden (Abbildung 2). In Abbildung 3zeigen wir, dass die Anzahl der mit RGWE behandelten Filialen in HUVECs im Vergleich zu den Kontrollbedi…

Discussion

Natürliche Verbindungen zeichnen sich durch eine hohe chemische Vielfalt und biochemische Spezifität aus und stellen eine Quelle potenziell therapeutischer Moleküle dar. Hier zeigen wir, wie man Wasserextrakt aus der Pflanze R. graveolens erhält und schlagen den Rohrbildungstest als einfach durchzuführende, zuverlässige und quantitative Methode vor, die nützlich ist, um die Auswirkungen von RGWE auf die Angiogenese zu untersuchen. Es ist wichtig, die R. graveolens Blätter für 1 h zu kochen, um …

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Diese Arbeit wurde von Fondi di Ateneo an Luca Colucci-D’Amato und VALERE Programmfonds an Maria Teresa Gentile und AIRC Fonds IG18999 an Maurizio Bifulco finanziert.

Materials

HUVEC cells Clontech C2519A
FBS Invitrogen 10270106
EBM-2 basal medium Clontech cc3156
Single quot kit- supplemets and growth factors clontech cc4147
Matrigel Corning 354234
96-well plates Thermo Scientific 167008
15 mL conical tubes Sarstedt 62,554,502
10 mL disposable serological pipette Sarstedt 861,254,001
5 mL disposable serological pipette Sarstedt 861,253,001
1000 μL pipette Gilson Pipetman classic
100 μL pipette Gilson Pipetman classic
20 μL pipette Gilson Pipetman classic
p1000 pipette tips Sarstedt
p20-200 pipette tips Sarstedt 70,760,502
Burker chamber Fortuna
Trypan blu stain Gibco 15250-061
DPBS Gibco 14190-094
mill-ex 0.22 um filters Millipore SLGS033SS
Lyophilizer VirTis-SP Scientific
Incubator Thermo Scientific
CO2 AirCos
Pen-Strep Gibco 15070-063
100 mm dish Sarstedt 833,902
pcDNA3 Invitrogen v79020
Lipofectamine-2000 Invitrogen 11668027
Opti-MEM Gibco 31985070 Reduced serum medium
Rutin Sigma-Aldrich R5143-50G
Axiovert 25 microscope Zeiss
AmScope MD500 camera AmScope
Dispase Thermo Scientific D4818
Lab heater Falc
ParaFilm American National Can

Riferimenti

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Citazione di questo articolo
Gentile, M. T., Pastorino, O., Bifulco, M., Colucci-D’Amato, L. HUVEC Tube-formation Assay to Evaluate the Impact of Natural Products on Angiogenesis. J. Vis. Exp. (148), e58591, doi:10.3791/58591 (2019).

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