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방법 논문

이미징 세포 막 상해 및 수리에 관여하는 세포 내 프로세스

14.8K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/51106

⸱

2014년 3월 24일

 ,  , 

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

치유 손상균의 처리는 세포막 손상의 사이트에 특정 단백질과 세포 내 구획의 매매를 포함한다. 이 프로토콜은 이러한 프로세스를 모니터링하는 분석을 설명합니다.

초록

치유 손상균의 능력은 기본적인 세포 과정이지만 치유 손상균 개인 세포 및 분자 메커니즘은 불완전하게 이해되어있다. 여기에 분석은 현지화 된 손상 후 배양 된 세포의 치유의 능력과 반응 속도를 모니터링 할 수 있도록 서술되어있다. 첫 번째 프로토콜은 동시에 수백 개의 셀의 세포막 수리 능력을 평가하기 위해 엔드 포인트 기반의 접근 방식에 대해 설명합니다. 제 2 프로토콜은 펄스 레이저와 지역화 부상 다음 개별 세포의 세포막 수리의 동력학을 모니터하는 실시간 이미징 방법을 설명한다. 치유 부상 세포가 상해의 사이트에 특정 단백질과 세포 내 구획의 매매를 수반으로, 세 번째 프로토콜은 동시에 부상 수백 개의 셀에 하나의 인신 매매 사건 (리소좀 세포 외 유출)을 평가하기 위해 위의 엔드 포인트 기반의 접근 방식을 사용하고 마지막 프로토콜을 설명합니다 TIRF의 마이크로 함께 펄스 레이저 부상의 사용에 대해 설명높은 공간과 시간적 해상도로 부상 세포에서 각각의 세포 내 구획의 역학을 모니터에 복사합니다. 여기 프로토콜 세포막 수리 배양 근육 세포의 리소좀 세포 외 유출 간의 링크를 연구하는 이러한 접근법의 사용을 설명하지만, 이들은 임의의 다른 부착 배양 세포 및 선택의 세포 내 구획을 위해 등을 적용 할 수있다.

서론

세포막은 세포와 세포 외 환경 사이의 장벽을 제공함으로써 세포의 무결성을 유지한다. 정상적인 생리 임계 값뿐만 아니라 병원균 침입의 존재를 초과, 화학, 전기, 기계적인 자극이 세포막에 상해에있는 각 결과와이 상처를 복구 이후의 세포 반응을 트리거 할 수 있습니다. 세포막에 이러한 부상을 살아 남기 위해서, 세포 복구를위한 효율적인 메커니즘을 가지고있다. 이 메커니즘은 칼슘 의존하고 다른 사람의 사이에 같은 annexins과 MG53 같은 단백질의 세포 내 인신 매매뿐만 아니라 손상된 세포막 1-7 엔도 좀, 리소좀, 골지체 파생 소포와 미토콘드리아 같은 세포 내 구획을 포함한다. 그러나 손상된 세포막을 복구에 관련된 분자 및 세포 내 일련의 이벤트의 세부 사항이 제대로 이해 남아 있습니다.

세포의 수리 응답은 귀으로 분리 할 수​​ 있습니다LY 늦게 반응. 분 시간 단위로 초 이내에 발생하는 초기 반응은 성공적으로 세포 수리 또는 세포 사망에 이르는 늦게 응답의 성격을 결정하는 데 대단히 중요하다. 대량 생화학 및 세포 분석을 기반으로 엔드 포인트 분석은 수리 분자 및 세포 프로세스의 참여를 설정 도움이있다. 그러나, 셀룰러 인해 복구 응답 이질성 및 신속성으로, 종점 분석법 복구를 초래하는 이벤트의 시퀀스의 운동 및....

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프로토콜

1. 이미징 세포막 수리 대량 사용 (유리 구​​슬) 부상

이 프로토콜은 별도로 부상 세포 치료에 실패하는 사람들을 표시 할 수 있습니다. 세포의이 인구의 양을 세 가지 조건의 사용이 필요합니다 : 1. 테스트 (C1) - 세포는 칼슘 2 +, 2의 존재에 복구 할 수 있습니다. 제어 1 (아무 부상 C2) - 세포는 칼슘 이온의 존재 하에서 배양,하지만 부상하지, 3됩니다. 제어 2 (노 수리 C3)는 - 세포는 칼슘 2 +의 부재에 복구 할 수 있습니다.

  1. 세 멸균 커버 슬립에> 50 %의 합류로 세포 성장과 실리콘 O-링에 37 ° C 및 전송의 coverslips에서 PBS와 37 ° C 및 C3에서 CIM 회 C1과 C2를 씻어.
  2. C1과 C2 또는 PBS에서 C3에 CIM에서 데워진 FITC 덱스 트란 용액 100 μl를 추가합니다.
  3. 조심스럽게 수동 틸팅 커버 슬립에 의해 상온에서 커버 슬립에 40 밀리그램의 유리 구슬을 회전에 의해 C1과 C3에 세포막을 손상30 °의 각도로 앞으로 6 ~ 8 시간.
    참고 : 가벼운 부상, 따라서 반복 부상을 최소화, 유리 구슬이 균일하게 확산되도록. 샘플 사이 부상의 재....

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결과

단일 세포 이미징 여기에 설명 된 프로토콜은 능력과 반응 속도 세포막 수리 (프로토콜 1, 2) 및 복구하는 동안 세포 내 인신 매매와 리소좀의 융합 모니터링 할 수 있습니다 (프로토콜 3, 4).

프로토콜 1은 모든 부상 세포를 표시하고 복구하는 데 실패하는 부상 세포를 식별 할 수있는 대량 분석을 보여줍니다. 손상되지 않은 세포 (그림 1A)가 레이블을 유지하면서, FITC 덱스 트란의 존재에 유리 구슬로 부상 세포 (그림 1B 및 1C) 녹색 표시되는 그림 1 쇼의 결과. 세포가 칼슘의 존재에 복구 할 수 있습니다 때 2 + 부상 (녹색) 세포의 대부분은 수리, 관리 및 TRITC 덱스 트란 (그림 1B)에 의해 (적색)으로 표시되지 않습니다. 세포는 칼슘 2 +의 부재 하에서 복구.......

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토론

생체 내에서 세포막 손상으로 인해 생리적 스트레스 요인의 다양성과 여러 가지 실험 방법이 모방하기 위해 개발되었습니다 발생합니다. 이러한 요리를 긁어 또는 좁은 구멍 주사기 9,10 통해 계대에 의해 부착 세포의 세포막을 손상 있습니다. 등의 부상에 따라 세포 현탁액 치유하고 그들이 일반적으로 조직에서와 마찬가지로 세포 외 기질을 준수하지. 이러한 기공 형성 독소의 사용과 같은 또 다른 화학적으로 콜레스테롤 등의 지질 추출에 의해 세포막을 변경, 따라서 생체 기계 부상 5 흉내 없습니다. 따라서, 세포 손상에 사용되는 방법은 수리 대응에 대해 배울 수있는 영향을 미칠 수 있습니다. 이것은 세포 손상의 선택에주의하지 만 운동뿐만 아니라, 생체 내에서 더 나은 기계적 손상을 모방 방법을 선택할 필요로한다. 이러한 접근 방법은 세포의 단층이 부상 스크래치 부상 (포함메스 또는 바늘)과 유리 구슬 상해 (부상이 부착 된 세포를 통해.......

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공개 사항

저자가 공개하는 게 없다.

감사의 글

이 작품은 프랑스어 근육질 영양 장애 협회 (AFM)에 의해 AD에 건강 보조금 AR055686과 AR060836 및 박사 학위 취득 후 친교의 국립 연구소에 의해 지원되었다. 이 연구에서 사용 된 세포 이미징 시설은 건강 보조금 HD040677의 국립 연구소에 의해 지원됩니다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
HBSSSigmaH1387CIM (HBSS/10 mM Hepes/2 mM Ca2+ pH 7.4)를 준비하는 데 사용됨
HepesFisherBP410CIM (HBSS/10 mM Hepes/2 mM Ca2+ pH 7.4)
FITC 덱스트란(라이신 고정성)InvitrogenD18202 mg/ml in CIM 또는 PBS
Glass beadsSigmaG8772
INVITROGEND18182 mg/ml 또는 PBS
PFA 16%EMS157104% PBS
HoechstInvitrogenH35701/10 000 PBS
FM 염료InvitrogenT31631 µ g/&마이크로; CIM 또는 PBS에서
L FITC 덱스트란시그마FD40S성장 매체에서 2 mg/ml
LAMP1 Santa Cruzsc-199921/300 in 성장 매체
Alexa Fluor 488 chicken anti-rat IgGInvitrogenA214701/500 in blocking
solution 마운팅 미디어DakoS3023
CoverslipsFisher12-545-86
유리 바닥 페트리쉬MatTek corporationP35G-1.0-14-C
실리콘 O 링Bellco1943-33315
커버슬립 홀더Bellco1943-11111
InvitrogenA-7816
DMEMVWR12001-566
FBSVWRMP1400-500H성장 매체에 사용: 10% FBS, DMEM에서 1% P/S
페니실린/스렙토마이신VWR12001-350성장 배지에 사용: DMEM에서 10% FBS, 1% P/S
CIM의 치킨 세럼SigmaC54055% 치킨 세럼은
PBS (Ca2+ 및 Mg2+ 무료)VWR12001-664
에피 형광 현미경Olympus America, PAIX81
TIRF 조명기 Olympus America, PACell^TIRF (IEC60825-1:2007)
Epifluorescence illuminatorSutter Instruments, Novato CALambda DG-4 (DG-4 30)
CCD 카메라포토메트릭스, 투손, AZEvolve 512 EMCCD 
이미지 획득 및 분석 소프트웨어Intelligent Imaging Innovations, Inc. Denver, COSlidebook 5
Pulsed laserIntelligent Imaging Innovations, Inc. Denver, COAblate (3iL13)
Stage top incubatorTokaihit, JapanINUBG2ASFP-ZILCS
CIM 또는 PBS PFA의 면역 염색 중 차단 용액에 사용됩니다.

참고문헌

  1. Bi, G. Q., Alderton, J. M., Steinhardt, R. A. Calcium-regulated exocytosis is required for cell membrane resealing. Cell Biol. 131, 1747-1758 (1995).
  2. Togo, T. Disruption of the plasma membrane stimulates rearrangement of microtubules and lipi....

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