Summary

Test de dépistage du stress oxydatif dans une lignée d'astrocytes féline, G355-5

Published: July 13, 2011
doi:

Summary

Une méthode de dépistage pour détecter des environnements cellulaires oxydatif est de mesurer l'oxydation de la CM-H2DCFDA. Une fois oxydé dans une cellule, le CM-H2DCFDA changements de la non-fluorescente en un composé fluorescent. Ce changement de fluorescence est mesurée par cytométrie en flux et indique le nombre de cellules dans un milieu oxydant.

Abstract

Un mécanisme souvent suggéré de virus induit des lésions neuronales est le stress oxydatif. Les astrocytes ont un rôle important dans le contrôle du stress oxydatif du Système Nerveux Central (SNC). Les astrocytes aider à maintenir un environnement homéostatique des neurones ainsi que des neurones à partir de protéger les espèces réactives de l'oxygène (ERO). CM-H2DCFDA est un indicateur de cellules perméables à la présence des ROS. CM-H 2 DCFDA pénètre dans la cellule comme un composé non fluorescent, et devient fluorescent après estérases cellulaires éliminer les groupes acétate, et le composé est oxydé. Le nombre de cellules, mesurée par cytométrie en flux, qui sont jugés fluorescent vert est une indication du nombre de cellules qui sont dans un état d'oxydation. CM-H 2 DCFDA est sensible à l'oxydation par un grand nombre de différents ROS. Ce manque de spécificité, au sujet desquels les ROS peuvent s'oxyder CM-H 2 DCFDA, rend ce composé un régent précieux pour l'utilisation dans les premiers stades d'une enquête pathogenèse, comme ce test peut être utilisé pour dépister un environnement oxydatif cellulaire indépendamment de laquelle l'oxygène radicale ou une combinaison de ROS sont responsables des conditions cellulaires. Une fois qu'il a été établi que les ROS sont présents par oxydation du CM-H 2 DCFDA alors des expériences supplémentaires peuvent être effectuées pour déterminer les ROS ou combinaison de Ross sont impliqués dans le processus de pathogénie particulière. Les résultats de cette étude démontrent que grâce à l'ajout de peroxyde d'hydrogène une augmentation de la CM-H 2 DCFDA fluorescence n'a été détectée par rapport aux contrôles saline, ce qui indique que ce test est un test utile pour détecter un environnement oxydatif dans les cellules G355-5, un féline lignée d'astrocytes.

Protocol

1. La culture cellulaire d'astrocytes féline et le traitement par H 2 O 2 Lignée cellulaire Culture G355-5 dans un flacon de 75 cm2 avec les médias DMEM plus nutriments à 37 ° C et 5% de CO 2 jusqu'à confluence de 60% ​​(~ 5 jours). Remplacer les médias tous les 1-2 jours ou au besoin pour maintenir une culture saine. Retirez le support et ajouter 2 ml de trypsine à 0,25%. Soulevez les cellules par pipetage pour 45 s – 1 min à tempéra…

Discussion

Un mécanisme suggère souvent de virus induit des lésions neuronales est le stress oxydatif 1, 4, 7, 9, 13, 15, 16, 18-22, 27, 31. Fondamentalement, il est proposé que l'exposition virale de la glie (astrocytes et microglie) radicaux communiqué réactives de l'oxygène tels que l'hydroxyde, l'anion superoxyde, l'oxyde nitrique, et / ou le peroxyde d'hydrogène, qui sont toxiques pour les neurones. De même, le stress oxydatif a également été suggéré comme un mécanisme majeur …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Nous remercions les produits ReadiSorb pour leur généreux soutien de ces études.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments (optional)
DMEM Cellgro 15-013-CV  
MEM Vitamins Cellgro 25-020-cl 1% (v/v)
L-glutamine Hyclone 17-605E 1% (v/v)
Non Essential Amino Acids Hyclone 25-025-cl 1% (v/v)
FBS Hyclone SH30071.03 20% (v/v)
Essential Amino Acids Cellgro 25-030-cl 0.2% (v/v)
500ml vacuum filtration system VWR 87006-076  
15 ml conical tubes Falcon 352097  
75 cm2 tissue culture flasks Falcon 353136  
6 well tissue culture plate Falcon 353224  
CM-H2DCFDA Invitrogen C6827  
Propidium Iodide (PI) Sigma P4170-10mg  
Trypsin Lonza 17-160F  
H2O2 Sigma H6520  
HyQ Antibiotic Hyclone SV30079.01 0.1% (v/v)
G355-5 cells ATCC CRL-2033 Normal feline brain

References

  1. Bukrinsky, M. I., Nottet, H. S., Schmidtmayerova, H. L., Dubrovsky, H., Flanagan, C. R., Mullins, M. E., Lipton, S. A., Gendelman, H. E. Regulation of nitric oxide synthase activity in human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1)-infected monocytes: implications for HIV-associated neurological disease. J Exp Med. 181, 735-745 (1995).
  2. Cadet, J. L., Ali, S., Epstein, C. Involvement of oxygen-based radicals in methamphetamine-induced neurotoxicity: evidence from the use of CuZnSOD transgenic mice. Ann N Y Acad Sci. 738, 388-3891 (1994).
  3. Cathcart, R., Schwiers, E., Ames, B. N. Detection of picomole levels of hydroperoxides using a fluorescent dichlorofluorescein assay. Anal Biochem. 134, 111-116 (1983).
  4. Chao, C. C., Hu, S., Peterson, P. K. Glia: the not so innocent bystanders. J Neurovirol. 2, 234-239 (1996).
  5. Cooper, A. J., Kristal, B. S. Multiple roles of glutathione in the central nervous system. Biol Chem. 378, 793-802 (1997).
  6. Cubells, J. F., Rayport, S., Rajendran, G., Sulzer, D. Methamphetamine neurotoxicity involves vacuolation of endocytic organelles and dopamine-dependent intracellular oxidative stress. J Neurosci. 14, 2260-2271 (1994).
  7. Dawson, V. L., Dawson, T. M., Uhl, G. R., Snyder, S. H. Human immunodeficiency virus type 1 coat protein neurotoxicity mediated by nitric oxide in primary cortical cultures. Proc Natl Acad Sci U S A. 90, 3256-329 (1993).
  8. Desagher, S., Glowinski, J., Premont, J. Astrocytes protect neurons from hydrogen peroxide toxicity. J Neurosci. 16, 2553-2562 (1996).
  9. Dewhurst, S., Gelbard, H. A., Fine, S. M. Neuropathogenesis of AIDS. Mol Med Today. 2, 16-23 (1996).
  10. Dringen, R. Metabolism and functions of glutathione in brain. Prog Neurobiol. 62, 649-671 (2000).
  11. Dringen, R., Hamprecht, B. Glutathione restoration as indicator for cellular metabolism of astroglial cells. Dev Neurosci. 20, 401-407 (1998).
  12. Dringen, R., Pfeiffer, B., Hamprecht, B. Synthesis of the Antioxidant Glutathione in Neurons: Supply by Astrocytes of CysGly as Precursor for Neuronal Glutathione. J Neurosci. 19, 562-569 (1999).
  13. Everall, I. P. H. u. d. s. o. n., L, R. W. K. e. r. w. i. n. Decreased absolute levels of ascorbic acid and unaltered vasoactive intestinal polypeptide receptor binding in the frontal cortex in acquired immunodeficiency syndrome. Neurosci Lett. 224, 119-1122 (1997).
  14. Gabriel, C., Camins, A., Sureda, F. X., Aquirre, L., Escubedo, E., Pallas, M., Camarasa, J. Determination of nitric oxide generation in mammalian neurons using dichlorofluorescin diacetate and flow cytometry. J Pharmacol Toxicol Methods. 38, 93-938 (1997).
  15. Gendelman, H. E., Genis, P., Jett, M., Zhai, Q. H., Nottet, H. S. An experimental model system for HIV-1-induced brain injury. Adv Neuroimmunol. 4, 189-1893 (1994).
  16. Hayman, M., Arbuthnott, G., Harkiss, G., Brace, H., Filippi, P., Philippon, V., Thomson, D., Vigne, R., Wright, A. Neurotoxicity of peptide analogues of the transactivating protein tat from Maedi-Visna virus and human immunodeficiency virus. 신경과학. 53, 1-6 (1993).
  17. Hirata, H., Ladenheim, B., Rothman, R. B., Epstein, C., Cadet, J. L. Methamphetamine-induced serotonin neurotoxicity is mediated by superoxide radicals. Brain Res. , 677-6345 (1995).
  18. Koka, P., He, K., Zack, J. A., Kitchen, S., Peacock, W., Fried, I., Tran, T., Yashar, S. S., Merrill, J. E. Human immunodeficiency virus 1 envelope proteins induce interleukin 1, tumor necrosis factor alpha, and nitric oxide in glial cultures derived from fetal, neonatal, and adult human brain. J Exp Med. 182, 941-951 (1995).
  19. Kong, L. Y., Wilson, B. C., McMillian, M. K., Bing, G., Hudson, P. M., Hong, J. S. The effects of the HIV-1 envelope protein gp120 on the production of nitric oxide and proinflammatory cytokines in mixed glial cell cultures. Cell Immunol. 172, 77-83 (1996).
  20. Koutsilieri, E., Gotz, M. E., Sopper, S., Sauer, U., Demuth, M., ter Meulen, V., Riederer, P. Regulation of glutathione and cell toxicity following exposure to neurotropic substances and human immunodeficiency virus-1 in vitro. J Neurovirol. 3, 342-349 (1997).
  21. Lipton, S. A. Similarity of neuronal cell injury and death in AIDS dementia and focal cerebral ischemia: potential treatment with NMDA open-channel blockers and nitric oxide-related species. Brain Pathol. 6, 507-517 (1996).
  22. Lipton, S. A., Yeh, M., Dreyer, E. B. Update on current models of HIV-related neuronal injury: platelet-activating factor, arachidonic acid and nitric oxide. Adv Neuroimmunol. 4, 181-188 (1994).
  23. Mills, E. M., Takeda, K., Yu, Z. X., Ferrans, V., Katagiri, Y., Jiang, H., Lavigne, M. C., Leto, T. L., Guroff, G. Nerve growth factor treatment prevents the increase in superoxide produced by epidermal growth factor in PC12 cells. J Biol Chem. 273, 22165-22168 (1998).
  24. Peuchen, S., Duchen, M. R., Clark, J. B. Modulation of the glutathione redox state in adult astrocytes. Biochem Soc Trans. 24, 449S-449S (1996).
  25. Possel, H., Noack, H., Augustin, W., Keilhoff, G., Wolf, G. 2,7-Dihydrodichlorofluorescein diacetate as a fluorescent marker for peroxynitrite formation. FEBS Lett. 416, 175-178 (1997).
  26. Sagara, J., Makino, N., Bannai, S. Glutathione efflux from cultured astrocytes. J Neurochem. 66, 1876-1881 (1996).
  27. Stefano, G. B., Smith, E. M., Paemen, L. R., Hughes, T. K. HIV gp120 associated neurological deficits: a potential role for nitric oxide and other signal molecules. Advances in Neuroimmunology. 3, 47-57 (1993).
  28. Sundaresan, M., Yu, Z. X., Ferrans, V. J., Irani, K., Finkel, T. Requirement for generation of H2O2 for platelet-derived growth factor signal transduction. Science. 270, 296-299 (1995).
  29. Wang, X. F., Cynader, M. S. Astrocytes provide cysteine to neurons by releasing glutathione. J Neurochem. 74, 1434-1442 (2000).
  30. Wilson, J. X. Antioxidant defense of the brain: a role for astrocytes. Can J Physiol Pharmacol. 75, 1149-1163 (1997).
  31. Zenger, E., Collisson, E. W., Barhoumi, R., Burghardt, R. C., Danave, I. R., Tiffany-Castiglioni, E. Laser cytometric analysis of FIV-induced injury in astroglia. Glia. 13, 92-100 (1995).
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Testa, M. P., Alvarado, O., Wournell, A., Lee, J., Guilford, F. T., Henriksen, S. H., Phillips, T. R. Screening Assay for Oxidative Stress in a Feline Astrocyte Cell Line, G355-5. J. Vis. Exp. (53), e2841, doi:10.3791/2841 (2011).

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