Summary

ヒト腸管上皮細胞およびBALB / cマウスのマクロファージを用いた耐容脂肪酸とコレラ毒素の濃度の測定

Published: May 30, 2013
doi:

Summary

我々は大幅な悪影響脂肪酸と毒素を可溶化し、細胞生存率アッセイでそれらを使用することによって、細胞の生存に影響を及ぼさなかった3脂肪酸(オレインリノール酸およびリノレン酸)とコレラ毒素の許容濃度を決定するために設定してください。

Abstract

非ヒトとヒトの疾患の予防や緩和に脂肪酸の積極的な役割があっと広範囲に文書化され続けてきた。これらの役割は、炎症の予防だけでなく、感染症に対する粘膜免疫を含む感染と非感染性疾患への影響が含まれています。コレラは細菌コレラ菌によって引き起こされる急性の腸の病気です。それは発展途上国で発生し、放置すれば、死に至ることができます。コレラのためのワクチンは存在するが、それらは必ずしも有効と他の予防方法が必要とされているではありません。我々はそれぞれ、マウスBALB / Cマクロファージおよびヒト腸上皮細胞を使用して、3つの脂肪酸(オレインリノール酸およびリノレン酸)とコレラ毒素の許容濃度を決定するために設定してください。我々は、濃度範囲であると無脂肪酸の特定の濃度を決定するために、上記の脂肪酸および使用される細胞増殖アッセイを可溶化ヒト腸管上皮細胞の生存率に有害トン。我々は、コレラ毒素を可溶化し、統計的にBALB / Cマクロファージにおける細胞生存率を低下させない濃度範囲およびコレラ毒素の特定の濃度を決定するためのアッセイでそれを使用した。

我々は1-5 ngの/μlの間になるように最適な脂肪酸濃度を発見し、そして、それは、コレラ毒素の治療あたり<30 ngのように。このデータは、予防またはコレラ感染の緩和中の脂肪酸の保護粘膜の役割を見つけることを目指して今後の研究を支援することがあります。

Introduction

オレイン酸、リノール酸やリノレン酸などの脂肪酸の健康上の利点は、き、文書化され続けてきた。例えば、オレイン酸は、ボディ1,2における親油性薬物の浸透を促進するのに役立ち飽和脂肪酸3に代入するとき24%冠状動脈性心臓病を低減し、X-連結されるよう副腎4などの代謝性疾患を治療するために使用される脂肪酸代謝の遺伝性疾患。 。哺乳類におけるアラキドン酸、リノール酸(オレイン酸とは異なります)のために必要な前駆体は、体内で合成されず、そのような亜麻の種子の消費などによって外部ソースを介して取得する必要がありますが5つの研究は、次のようなリノール酸のいくつかの有益な健康への影響を示しています。肌のためのアンチエイジングの特性、6抗炎症作用、大腸と前立腺癌細胞の増殖が減少7、8、肥満と戦うための能力と昇進Ofの心臓血管の健康。9 ​​リノレン酸が歯周炎症、10および変調トロンボキサンとプロスタサイクリン合成を減少させる役割を果たしています11

Arpita 12 V.に胆汁脂肪酸とコレステロールの影響を検討病原因子と運動性のコレラ菌の表現。山崎13は、赤唐辛子、およびその他の天然抽出物、メタノール抽出物から、潜在的にコレラ毒素産生を減少させることができることが示された。これは、粘膜免疫を提供する介して、例えばコレラなどの感染症の予防及び緩和上記脂肪酸(例えば、亜麻種子など)に富んだ食品の使用を検討することも考えられる。我々は、細胞増殖アッセイ、ヒト腸管上皮細胞は、セリウムに有害な影響を与えることなく許容できる脂肪酸の​​最大濃度を用いて、脂肪酸を可溶化し、決定するために検討を重ねLL生存能力。我々は、オレイン酸、リノール酸及びリノレン酸は、低濃度で細胞生存度に有益な効果を提供すると仮定したが、より高い濃度では、それらは細胞に対して毒性であること。我々はまた、コレラ毒素を可溶化し、BALB / Cマウスのマクロファージ細胞生存率の有意な減少なしに耐えることができるコレラ毒素の最大濃度を決定した。私たちも、非常に低レベルでの細胞生存率にコレラ毒素の毒性効果を仮定する。コレラ毒素を可溶化し、細胞の生存性を大幅に低下させることなく耐えることができる毒素の最大量を決定するためにそれを使用する方法は、将来の研究のための利点を提供する。例えば、上記の方法の組み合わせが脂肪酸がコレラ感染に対する粘膜免疫細胞を提供するかどうかを決定するために使用することができる。我々の知る限り、これは合理的手法が検討されていない。

私たちは、ジ我々の予備的データはオレインかどうかを判断するために後で調査で使用することができますscuss方法、リノール酸とリノレン酸がコレラ感染に対する粘膜免疫で細胞を提供する。

Protocol

1。組織培養コレラ毒素の測定にハツカネズミマクロファージ (BALB / cマウス)を使用します。当初は文化M.のすべてベンダーの指示に従って筋細胞 。 10%ウシ胎児血清で完了L-グルタミンを有するダルベッコ変法イーグル培地中でBALB / cマウス細胞を伝播して、1%の抗生物質/抗真菌剤またはRPMI 1640ベース媒体は、10%ウシ胎児血清、5%L-グルタミン、およ?…

Representative Results

脂肪酸の最適濃度の決定脂肪酸の最適な濃度は、細胞増殖に匹敵するか、または結果のばらつきが比較的低いと、コントロール細胞とを超えた最大濃度として定義される。オレイン酸の最適濃度を決定するために、リノール酸およびリノレン酸の細胞は、最初は少しずつで大きな増分以降では、各脂肪酸の濃度を変化させることで処理した。 図1は、使用する?…

Discussion

脂肪酸とコレラ毒素の濃度の提案

脂肪酸は粘膜免疫を高める方法の正確なメカニズムは不明であるが、いくつかの研究は、それらの有益な効果を調べることを試みた。我々の研究は、細胞が細胞は細胞の生存に重要な影響を及ぼすことなく耐えることができるだけでなく、コレラ毒素の最大濃度に耐えることができる脂肪酸の​​最大濃度を決定する方法を提供することを…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

我々はそれぞれ、実験支援のためにポーラコボス博士エヴロスバシリウに感謝し、マウスのマクロファージを提供。また、材料と指導と助けを私たちの研究室マネージャーリチャードCriasiaに感謝します。最後に、著者は、ビデオ制作のヘルプはRamanpreet Kaurさんに感謝します。

Materials

Cells/Reagent
Mus musculus macrophages ATCC ATCC RAW 264.7
Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium ATCC 30-2002
L-glutamine ATCC 30-2115
Fetal bovine serum Bio-west S0250
Antibiotic/antimycotic Hyclone SV3007901
Human intestinal epithelial cells ATCC ATTC CCL-241
HybriCare media ATCC 46-X
Oleic Acid Sigma-Aldrich O1008
Linoleic Acid Sigma-Aldrich L-1376
Linolenic Acid Sigma-Aldrich L-2376
Cholera toxin Sigma-Aldrich C8052
Equipment
BD Falcon 96-Well Cell Culture Plates BD Biosciences 351172
Spectrophotometer with Dynex Revelations 4.22 software Dynex 91000101

References

  1. Franceur, M. L., Golden, G. M., Potts, R. O. Oleic Acid: Its effects on stratum corneum in relation to (trans) dermal drug delivery. Pharm Res. 7 (6), 621-627 (1990).
  2. Tandon, P., et al. X-ray diffraction and spectroscopic studies of oleic acid-sodium acetate. Chem. Phys. Lipids. 109 (1), 37-45 (1990).
  3. Kris-Etherton, P. M. The debate about n-6 polyunsaturated fatty acid recommendations for cardiovascular health. Journal of the American Diabetic Association. 110 (2), 201-204 (2010).
  4. Rizzo, W. B., Phillips, M. W., et al. Adrenoleukodystrophy: dietary oleic acid lowers hexacosanoate levels. Annals of Neurology. 21 (3), 232-239 (1987).
  5. Bozan, B., Temelli, F. Chemical composition and oxidative stability of flax, safflower and poppy seed and seed oil. Bioresource Tech. 99, 6354-6359 (2005).
  6. Krein, S., Meldurm, H., Hawkins, S., Foy, V. Clinical benefits of conjugated linoleic acid to 3-dimensional wrinkle morphology. J. American Academy of Dermatology. 60 (3), AB30 (2009).
  7. Yu, Y., Correll, P. H., Heuvel, P. J. Conjugated linoleic acid decreases production of pro-inflammatory products in macrophages: Evidence for a PPARy dependent mechanism. Biochimica et Biophysica Acta. 1581 (3), 89-99 (2002).
  8. Palombo, J., Ganguly, A., Bistrian, B., Menard, M. The anti-proliferative effects of biologically active isomers of conjugated linoleic acid on human colorectal and prostatic cancer cells. Cancer Letters. 177, 163-172 (2002).
  9. Granda, M., Sinclair, A. J. Fatty acids and obesity. Current Pharm. Design. 15 (36), 4117-4125 (2009).
  10. Rosenstein, E., Kushner, L., Kramer, N., Kazandjian, G. Pilot study of dietary fatty acid supplementation in the treatment of adult periodontitis. Prostaglandins, Leukotrienes and Essential F.A. 68 (3), 213-218 (2003).
  11. Ferretti, A., Flanagan, V. Antithromboxane activity of dietary alpha-linolenic acid: a pilot study. Prostaglandins Leukot. Essent. Fatty Acids. 54 (6), 451-455 (1995).
  12. Arpita, C., Pradeep, K. D., Chowdhury, R. Effect of Fatty Acids and Cholesterol Present in Bile on Expression of Virulence Factors and Motility of Vibrio cholera. Infection and Immunity. 75 (4), 1946-1953 (2007).
  13. Yamasaki, S., Asakura, M., Neogi, S. B., Hinenoya, A., Iwaoka, E., Aoki, S. Inhibition of virulence potential of Vibrio cholerae by natural compounds. Indian J. Med. Res. 133 (2), 232-239 (2011).
  14. Hendriksen, R. S., Price, L. B., et al. Population Genetics of Vibrio cholerae from Nepal in 2010: Evidence on the origin of the Haitian outbreak. mBio. 2 (4), 1-6 (2011).
  15. Schaeffler, A., Gross, P., et al. Fatty acid-induced induction of Toll-like receptor-4/nuclear factor-kappa B pathway in adipocytes links nutritional signaling with innate immunity. Immunology. 126 (2), 233-245 (2009).

Play Video

Cite This Article
Tamari, F., Tychowski, J., Lorentzen, L. Determination of Tolerable Fatty Acids and Cholera Toxin Concentrations Using Human Intestinal Epithelial Cells and BALB/c Mouse Macrophages. J. Vis. Exp. (75), e50491, doi:10.3791/50491 (2013).

View Video