Gesättigte Fettsäuren induzieren Ceramid-assoziierten Makrophagen Zelltod
Summary
Wir zeigen eine geradlinige Methode murine primären Makrophagen von Knochenmarkzellen zur Ableitung und eine einfache Methode zur Vorbereitung von BSA-Fettsäure konjugiert. Dann zeigen wir, dass gesättigter Fettsäuren Makrophagen Zelltod induzieren können, und solchen Zelltod positiv assoziiert mit zellulären Akkumulation von Ceramid-Ebenen ist.
Abstract
Makrophagen express hoch epidermale Fettsäure-bindendes Protein und Fett Fettsäure-bindendes Protein. Sie aktiv Aufnahme gesättigten und ungesättigten Fettsäuren, die eine entscheidende Rolle bei der Regulierung der Immunfunktionen spielen könnte. Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass verschiedene Fettsäuren, gesättigt oder ungesättigt, können unterschiedliche Auswirkungen auf das Zellwachstum und die Funktion besitzen. Allerdings variieren die Ansätze für die Fettsäure-Vorbereitung zu unphysiologischen Ergebnissen führen kann. Serum-Albumin, natürliche Träger für Fettsäuren in peripheren Säugetierblut wird empfohlen zur Bildung einer konjugiert komplex mit das Natriumsalz von Fettsäuren, Fettsäure-Funktion in Säugerzellen, minimiert die Toxizität von Fettsäure-Seife zu untersuchen. Somit ist eine einfache, relativ schnelle Heizung und beschallen Methode entwickelt und präsentiert hier für BSA-Fettsäuren konjugierte Säurebildung. Wir beschreiben ein Protokoll mit gesättigten Fettsäuren, vor allem Stearinsäure Säuren zu schweren Zelltod in der Maus Knochenmark abgeleitet Makrophagen induzieren. Wir zeigen weiter, dass gesättigte Fettsäure-induzierte Zelltod mit kumulierten zellulären Ceramid-Spiegel positiv assoziiert ist. Diese Methode kann für Studien über die Auswirkungen der Fettsäure auf andere Säugetier-Zellen erweitert werden.
Introduction
Fettsäuren spielen eine wichtige Rolle im Energiestoffwechsel und in der Synthese der Phospholipide der Membran in verschiedenen Arten von Zellen. Fettsäuren haben eine geringe wässrige Löslichkeit. Entsprechende Vorbereitung der Fettsäure ist von entscheidender Bedeutung für die Erforschung der biologischen Funktionen der Fettsäuren in Säugerzellen. Wenn Fettsäuren mit Ethanol vorbereitet sind, kann viele Fettsäuren ihre giftigen Seife (Reinigungsmittel) Wirkung auf die Zellmembran, auch bei relativ niedrigen Konzentrationen1angezeigt. Als natürliche, große Transporter für die freien Fettsäuren im Serum gilt als Serum-Albumin einen guten Träger für Fettsäure-Lieferung in Vitro für Fettsäure Funktion Assays2,3,4. Jedoch sind die Details der Vorbereitung der Fettsäure und Serum-Albumin-Konjugat in der Regel nicht verfügbar, obwohl viele Forschungsarbeiten mit Fettsäuren veröffentlicht worden sind.
Makrophagen express hoch epidermale Fettsäure-bindendes Protein und Fett Fettsäure-bindende Protein5,6,7,8. Sie aktiv Aufnahme gesättigten und ungesättigten Fettsäuren, die ihre Immunfunktionen regulieren kann. Um die Wirkung von Fettsäuren auf Makrophagen und andere Zellen zu untersuchen, wurden verschiedene Methoden der Fettsäure Vorbereitung angewandte1,7,9. Mit entsprechend vorbereitete Fettsäure/Serum-Albumin-Konjugate, um die Wirkung von Fettsäuren auf Makrophagen Funktion zu untersuchen, ist von entscheidender Bedeutung in biologisch sinnvolle Daten zu erhalten. Studien über die Auswirkungen der Fettsäuren auf Makrophagen Funktion bieten Grundkenntnisse und mögliche therapeutische Ziele in Bezug auf Fettsäure-Stoffwechsel bei Erkrankungen Makrophagen beteiligt.
Protocol
Representative Results
Discussion
Die richtige Vorbereitung der Fettsäure-Lösung ist von entscheidender Bedeutung für die biologische Funktion von Fettsäuren zu studieren. Die Neutralisation der Fettsäuren erhöht die Löslichkeit in wässriger Lösung. Natriumsalze der Fettsäuren, vor allem gesättigte Fettsäuren, sind jedoch noch der geringe Löslichkeit in Wasser oder PBS, wie wir beobachten. Eine Methode ist mit 95-100 % Ethanol helfen Fettsäure1auflösen. Mit dieser Methode kann auch bei niedrigeren Konzentrationen f?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wurde teilweise unterstützt von der University of Louisville Startkapital und National Cancer Institute (Bethesda, MD) gewährt R01CA177679, R01CA180986.
Materials
| CPX Ultrasonic Bath | Bransonic | Model 2800 | |
| Sodium palmitate (PA) | Nu-Chek Prep, Inc. | S-1109 | M.W. 278 |
| Sodium stearate (SA) | Nu-Chek Prep, Inc. | S-1111 | M.W. 306 |
| Bovine serum albumin (BSA), fatty acid-free | Fisher Scientific | 9048-46-8 | |
| Mouse macrophage colony stimulating factor (mM-CSF) | Cell Signaling Technology, Inc. | 5228 | |
| RPMI 1640 | VWR International | 71002-878 | |
| Annexin V, Alexa Fluor 488 conjugate | Fisher Scientific | A13201 | |
| 7-AAD | BD Biosciences | 559925 | |
| Monoclonal anti-ceramide antibody (mouse IgM) | Sigma | C8104-50TST | Clone: MID 15B4 |
| Goat Anti-Mouse IgM Antibody, µ chain, FITC conjugate | Sigma | AP128F | |
| Fixation buffer | Biolegend | 420801 | |
| Permeabilization buffer | Ebioscience | 4307693 | |
| Red Blood Cell Lysis Buffer | Sigma | 11814389001 | |
| Annexin V Binding Buffer | BD Biosciences | 556454 | |
| L929 cells | ATCC | CCL-1 | |
| Corning Cell Lifter | Fisher Scientific | 07-200-364 | |
| Note: M.W. is for molecular weight. |
References
- Martins de Lima, T., Cury-Boaventura, M. F., Giannocco, G., Nunes, M. T., Curi, R. Comparative toxicity of fatty acids on a macrophage cell line (J774). Clin Sci (Lond). 111 (5), 307-317 (2006).
- Simard, J. R., Zunszain, P. A., Hamilton, J. A., Curry, S. Location of high and low affinity fatty acid binding sites on human serum albumin revealed by NMR drug-competition analysis. J Mol Biol. 361 (2), 336-351 (2006).
- Penn, A. H., Dubick, M. A., Torres Filho, I. P. Fatty Acid Saturation of Albumin Used in Resuscitation Fluids Modulates Cell Damage in Shock: In Vitro Results Using a Novel Technique to Measure Fatty Acid Binding Capacity. Shock. , (2017).
- Vusse, G. J. Albumin as fatty acid transporter. Drug Metab Pharmacokinet. 24 (4), 300-307 (2009).
- Zhang, Y., et al. Adipose Fatty Acid Binding Protein Promotes Saturated Fatty Acid-Induced Macrophage Cell Death through Enhancing Ceramide Production. J Immunol. 198 (2), 798-807 (2017).
- Zhang, Y., et al. Epidermal Fatty Acid binding protein promotes skin inflammation induced by high-fat diet. Immunity. 42 (5), 953-964 (2015).
- Wen, H., et al. Fatty acid-induced NLRP3-ASC inflammasome activation interferes with insulin signaling. Nat Immunol. 12 (5), 408-415 (2011).
- Zhang, Y., et al. Fatty acid-binding protein E-FABP restricts tumor growth by promoting IFN-beta responses in tumor-associated macrophages. Cancer Res. 74 (11), 2986-2998 (2014).
- Ulloth, J. E., Casiano, C. A., De Leon, M. Palmitic and stearic fatty acids induce caspase-dependent and -independent cell death in nerve growth factor differentiated PC12 cells. J Neurochem. 84 (4), 655-668 (2003).
- Weischenfeldt, J., Porse, B. Bone Marrow-Derived Macrophages (BMM): Isolation and Applications. CSH Protoc. , (2008).
- Dansen, T. B., et al. High-affinity binding of very-long-chain fatty acyl-CoA esters to the peroxisomal non-specific lipid-transfer protein (sterol carrier protein-2). Biochem J. 339 (Pt 1), 193-199 (1999).
- Ulloth, J. E., et al. Characterization of methyl-beta-cyclodextrin toxicity in NGF-differentiated PC12 cell death. Neurotoxicology. 28 (3), 613-621 (2007).
