Summary

الإنتاج والكشف عن أنواع الاكسجين التفاعلية (ريوس) في السرطان

Published: November 21, 2011
doi:

Summary

هنا نقترح طرق بسيطة لاختبار وتقييم وجود أنواع الاكسجين التفاعلية في الخلايا.

Abstract

أنواع الاكسجين التفاعلية تشمل عددا من الجزيئات التي الحمض النووي الريبي والضرر وأكسدة البروتينات والدهون (peroxydation الدهن). هذه الجزيئات المتفاعلة تحتوي على الأوكسجين وتشمل H 2 O 2 (بيروكسيد الهيدروجين) ، لا (أكسيد النيتريك) ، O 2 (أنيون أكسيد) ، peroxynitrite (ONOO –) ، وحامض hydrochlorous (HOCL) والهيدروكسيل (OH –) .

ويتم إنتاج الأنواع المؤكسدة ليس فقط في ظل ظروف مرضية (السرطان ، وضخه الدماغية / ، الأمراض العصبية والقلب والأوعية الدموية ، والأمراض المعدية ، والأمراض الالتهابية 1 ، 2 أمراض المناعة الذاتية ، الخ…) ولكن أيضا في حالات فسيولوجية (غير مرضية) مثل الأيض الخلوي 3 (4). في الواقع ، ROS تلعب أدوارا مهمة في العديد من مسارات الإشارات الخلوية (الانتشار ، وتنشيط الخلايا 5 ، 6 ، 7 الهجرة وما إلى ذلك). ROS يمكن أن تكون ضارة (ويشار إلى أنه بعد ذلك"الاكسدة وnitrosative") عندما ينتج بكميات عالية في حجرات داخل الخلايا والخلايا تستجيب عموما ريوس upregulating بواسطة المواد المضادة للاكسدة مثل ديسموتاز الفائق (الاحمق) والكاتلاز (CAT) ، البيروكسيداز الجلوتاثيون (GPX) والجلوتاثيون (GSH) الذي يحمي لهم عن طريق تحويل الجذور الحرة إلى جزيئات غير ضارة خطرة (أي المياه). كما تم الفيتامينات C و E كما هو موضح الزبالين ريوس (مضادات الأكسدة).

الجذور الحرة هي مفيدة في كميات منخفضة 3. البلاعم والعدلات بوساطة الاستجابات المناعية تنطوي على إنتاج وإطلاق NO ، الذي يثبط الفيروسات والجراثيم وانتشار الورم 8. لا يتفاعل أيضا مع ريوس أخرى ، وبالتالي ، لديها أيضا دور باعتبارها detoxifier (ROS زبال). أخيرا لا يعمل على السفن لتنظيم تدفق الدم وهو أمر مهم للتكيف العضلات على ممارسة طويلة 9 و 10. وقد أظهرت عدة منشورات أيضا أن تشارك في ROS SENS الأنسولينitivity 11 و 12.

طرق عديدة لتقييم ريوس الإنتاج المتاحة. في هذه المقالة نقترح عدة فحوصات بسيطة وسريعة ، وبأسعار معقولة ، وقد تم التحقق من صحة هذه المقايسات والعديد من المنشورات التي تستخدم بشكل روتيني للكشف عن آثارها ريوس أو في خلايا الثدييات. في حين أن بعض هذه المقايسات كشف ريوس متعددة ، والبعض الآخر يكشف سوى ريوس واحد.

Protocol

1. الكشف عن استخدام كربوكسي ROS – H 2 DCFDA كربوكسي – H 2 DCFDA غير قابل للالفلورسنت ولكن في وجود ريوس ، عندما يتأكسد هذا كاشف ، يصبح الفلورية الخضراء. مباشرة قبل استخدامها ، وإعدا…

Discussion

حالات مرضية عديدة مثل الأمراض الالتهابية والسرطانات ونقص التروية / ضخه ، وكذلك العلاجات مثل العلاج الكيميائي أو الإشعاع (أي سيسبلاتين) لحث ريوس فيض الإنتاج. وهكذا ، كشف وقياس مستويات ريوس المهم في كثير من الدراسات والأساسية ما قبل السريرية والسريرية. ومع ذلك ، ونصف س?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

وأيد هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة (CA142664).

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments (optional)
5-(and-6)-carboxy-2′,7′-dichlorofluorescein diacetate (carboxy-DCFDA) Molecular Probes C369 control
carboxy-H2DCFDA Molecular Probes C400  
Sulfanilamide Sigma S9251-100G  
N-1-napthylethylenediamine dihydrochloride Sigma N9125-10G  
Nitrite standard Sigma 237213-100G  
GSH/GSSG-Glo Assay Promega V6612 To quantify oxidized, reduced or oxidized/reduced glutathione

References

  1. Guzik, T. J., Korbut, R., Adamek-Guzik, T. Nitric oxide and superoxide in inflammation and immune regulation. J Physiol Pharmacol. 54, 469-487 (2003).
  2. Perl, A., Gergely, P., Banki, K. Mitochondrial dysfunction in T cells of patients with systemic lupus erythematosus. Int Rev Immunol. 23, 293-313 (2004).
  3. Valko, M., Leibfritz, D., Moncol, J., Cronin, M. T., Mazur, M., Telser, J. Free radicals and antioxidants in normal physiological functions and human disease. Int J Biochem Cell Biol. 39, 44-84 (2007).
  4. Droge, W. Free radicals in the physiological control of cell function. Physiol Rev. 82, 47-95 (2002).
  5. Nakamura, K., Yube, K., Miyatake, A., Cambier, J. C., Hirashima, M. Involvement of CD4 D3-D4 membrane proximal extracellular domain for the inhibitory effect of oxidative stress on activation-induced CD4 down-regulation and its possible role for T cell activation. Mol Immunol. 39, 909-921 (2003).
  6. Los, M., Droge, W., Stricker, K., Baeuerle, P. A., Schulze-Osthoff, K. Hydrogen peroxide as a potent activator of T lymphocyte functions. Eur J Immunol. 25, 159-165 (1995).
  7. Deem, T. L., Cook-Mills, J. M. Vascular cell adhesion molecule 1 (VCAM-1) activation of endothelial cell matrix metalloproteinases: role of reactive oxygen species. Blood. 104, 2385-2393 (2004).
  8. Pacher, P., Beckman, J. S., Liaudet, L. Nitric oxide and peroxynitrite in health and disease. Physiol Rev. 87, 315-424 (2007).
  9. Griendling, K. K., Sorescu, D., Lassegue, B., Ushio-Fukai, M. Modulation of protein kinase activity and gene expression by reactive oxygen species and their role in vascular physiology and pathophysiology. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 20, 2175-2183 (2000).
  10. Loh, K., Deng, H., Fukushima, A., Cai, X., Boivin, B., Galic, S., Bruce, C., Shields, B. J., Skiba, B., Ooms, L. M., Stepto, N., Wu, B., Mitchell, C. A., Tonks, N. K., Watt, M. J., Febbraio, M. A., Crack, P. J., Andrikopoulos, S., Tiganis, T. Reactive oxygen species enhance insulin sensitivity. Cell Metab. 10, 260-272 (2009).
  11. Goldstein, B. J., Mahadev, K., Wu, X. Redox paradox: insulin action is facilitated by insulin-stimulated reactive oxygen species with multiple potential signaling targets. Diabetes. 54, 311-321 (2005).

Play Video

Cite This Article
Wu, D., Yotnda, P. Production and Detection of Reactive Oxygen Species (ROS) in Cancers. J. Vis. Exp. (57), e3357, doi:10.3791/3357 (2011).

View Video