Summary

Производство и обнаружения активных форм кислорода (АФК) в Раки

Published: November 21, 2011
doi:

Summary

Здесь мы предлагаем простые методы, чтобы проверить и оценить наличие активных форм кислорода в клетках.

Abstract

Активные формы кислорода включают число молекул, что повреждения ДНК и РНК и окисляют белки и липиды (липид перекисное). Эти реактивные молекулы содержат кислорода и включают в себя H 2 O 2 (перекиси водорода), NO (оксид азота), O 2 (оксида анион), пероксинитрита (ONOO -), хлорноватистая кислота (HOCl) и гидроксильных радикалов (OH -) .

Окислительный видов выпускаются не только при патологических ситуациях (рак, ишемическая / реперфузии, неврологические и сердечно-сосудистой патологии, инфекционные заболевания, воспалительные заболевания 1, аутоиммунными заболеваниями 2, и т.д. …), но и при физиологическом (не патологическим) ситуациях, таких как клеточный метаболизм 3 , 4. В самом деле, АФК играют важную роль во многих клеточных путей передачи сигналов (распространение, активации клеток 5, 6, 7 и т.д. миграции.). АФК может быть вредно (тогда оно называется"Окислительного стресса и nitrosative"), когда производятся в больших количествах в внутриклеточные отсеки и клетки в целом реагируют на ROS по upregulating антиоксидантов, таких как супероксиддисмутаза (СОД) и каталазы (КАТ), глутатионпероксидазы (GPx) и глутатион (GSH), которая защищает их преобразования опасных свободных радикалов в безвредные молекулы (то есть вода). Витамины С и Е, также были описаны в качестве поглотителей ROS (антиоксиданты).

Свободные радикалы полезны в небольших количествах 3. Макрофагов и нейтрофилов-опосредованный иммунный ответ включают производство и выпуск NO, который ингибирует вирусы, болезнетворные микроорганизмы и пролиферации опухолевых 8. NO также вступает в реакцию с другими АФК и, таким образом, также играет определенную роль, как детоксикантом (АФК мусорщик). Наконец NO действует на суда для регулирования притока крови, что важно для адаптации мышц к длительной упражнение 9, 10. Ряд публикаций также продемонстрировали, что АФК участвуют в инсулине Sensitivity 11, 12.

Многочисленные методы оценки АФК имеются. В этой статье мы предлагаем несколько простых, быстрых и доступных тестов, эти анализы были подтверждены многими изданиями и обычно используются для обнаружения ROS или его эффекты в клетках млекопитающих. Хотя некоторые из этих анализов обнаружить несколько ROS, другие обнаружить только одну АФК.

Protocol

1. Обнаружение АФК использованием карбокси-H 2 DCFDA Карбокси-H 2 DCFDA не является люминесцентная, но в присутствии ROS, когда этот реагент окисляется, становится зеленый флуоресцентный. Непосредственно перед применением, готовить свежий раствор запас карбокс…

Discussion

Несколько патологических ситуациях, таких как воспалительные заболевания, рак, ишемии / реперфузии, а также процедур, таких, как радиация или химиотерапия (т.е. цисплатин) индуцируют АФК перепроизводства. Таким образом, обнаружения и измерения уровня РОС важна во многих основных, доклин…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Работа выполнена при поддержке Национального института здоровья (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