Mast Hücre Salgı granüller incelenmesi; biyosentezi adlı ekzositozu için
Summary
Bu protokolün amacı, mast hücresi salgısının fonksiyonel genomik analiz sağlayacak bir yöntem geliştirmektir. Protokol çıkar ve gerçek zamanlı gen ile cotrasfected bir flüoresan raportör geninin salınımının nicel değerlendirilmesine dayanır salgılama granülün en morfolojisinin analiz eder.
Abstract
Direk Hücreler (MC) oluşan önceden ve yeni sentezlenmiş, alerjik iltihap ve bağışıklık mediatörler salgılayarak kendi fizyolojik ve patolojik fonksiyonlarını yerine bağışıklık sisteminin salgı hücreleri bulunmaktadır. MCnin arabulucular alerjik ve bağışıklık yanıtları sonuçlanan birden dokuları ve organları etkiler. MC aracıların sentezi, depolama ve serbest derece düzenlenir. Önceden oluşturulmuş arabulucular plazma zarı ile kaynaştırmak ve düzenlenmiş ekzositoz kendi içeriğini serbest sitoplazmik salgı granülleri (SG) paketlenir. SGS hedeflenen endojen SG aracıların yanında düzenlenmiş bir şekilde serbest bırakılan bir raportör gen ile ilgi konusu bir genin ortak ifadesine dayalı bir protokol, mevcut. protokol MC SG- analizleri ve tetiklenen ekzositoz için biyogeneze kendi zaman çizelgesini takip yüksek çözünürlüklü dört boyutlu konfokal sağlar. Böylece, inter genleri taranması için bu protokolü kullanarakkendi fenotipik ve fonksiyonel etki için est MC SG- ve biyogenezi ve ekzositoz düzenleyen moleküler mekanizmaları deşifre ve ilgili düzenleyici belirlenmesi sağlar. Böylece, sağlık ve hastalık MCs işlevi hesap hücresel mekanizmaları içine daha fazla anlayışlar sağlanmalıdır.
Introduction
Direk Hücreler (MC), en iyi, artrit, astım, eozinofilik özofajit, kronik dermatit ve koroner arter hastalığı 3,5 ve anafilaktik şok 1,2 yanı sıra diğer patolojiler gibi alerjik ve iltihabik reaksiyonlarda katılımı için bilinen bağışıklık hücreleri Kanser 3,4. Buna ek olarak, MH'si allogreft toleransı 5,6 uyaran örneğin, bakteri ve parazitlere karşı konak savunmasında ve bağışıklık tepkilerinin bastırılması hem doğuştan ve edinilmiş bağışıklık önemli rol oynamaktadır.
AN + / CD117 + pluripotent progenitör hücrelerin CD34 7 gelişen, kemik iliğinden köken. Taahhüt kemik iliği MC ataları kana salınan ve bağ doku ve epitel yüzeylere 8 içinde ağırlıklı olarak lokalize periferik dokulara göç vardır. Olgunlaşma ve terminal farklılaşma sonunda etkisi o altında elde edilirÇevredeki ortam 8,9 içinde f sitokinler.
AN olan karşılaşma immunglobulin E (IgE) üretimi sonuçlandı antikorlar yazın bir alerjene (antijen, Ag) tarafından aktive edilebilir. Aynı Ag yeniden maruz kaldıktan sonra IgE bağlı hücre çapraz bağlanması, ardından MC'nin FcεRI reseptörlerine IgE bağlanması, FcεRI birikmesi ve hücre degranülasyonu sonuçlanan bir sinyal akışının başlamasında sonuçları [10,11 gözden] . AN da nöropeptidler 5,12 ile, bağımsız olarak IgE, aktive edilmiş 13, bakteriyel ve viral antijenlerin 14,15, toplu olarak, temel salgı bağışıklık hücreleri ve sitokinler 5,13,12,16 olarak adlandırılır, pozitif yüklü bir dizi peptit toksinlerdir , 17. AN ayrıca inflamatuar yanıtı yükseltmek, kendi serbest aracıların, birçok kişi tarafından aktive edilir.
AN immuno ihtiva salgı granülleri (SGS) ile paketlenirBu tür kimaz ve triptaz, vasküler endotelyal büyüme faktörü ve çeşitli sitokinler ve kemokinlerin 8,9 gibi histamin ve (kemirgenlerde) serotonin vazoaktif aminler, proteoglikanlar, proteazlar da dahil olmak üzere düzenleyici aracılar. Bu aracılar "gitmeye hazır" ve MH'si uygun bir uyaran ile aktive kez, bu arabulucuların dakika 18,19 saniye bir konuda düzenlenen Ekzositoz (degranülasyona) hücrelerden salınır. Bu ilk etkinlik arakidonik asit metabolitlerinin, çoklu sitokinler ve kemokinlerin 20,21,22 de dahil olmak üzere, biyolojik olarak etkili maddeler, geniş bir dizi de novo sentezi ve serbest izlemektedir. Yeni sentezlenen ürünlerin Yayın bağımsız SG sürümü oluşur. Toplu olarak, bu aracılar, erken ve geç faz enflamatuar ve alerjik cevap başlar. Bu nedenle, MC aktivasyonu ve degranülasyonu muhasebe mekanizmalarının anlaşılması teorik ve klinik imp hemortance.
genetik birincil ve kültürlü MCs işlemek için zorluk zayıf çözülmesi kaldı MC degranülasyonu yatan mekanizmaları, aydınlatmak için girişimlerini engellemiştir. Ilgi konusu bir gen ile bu sorunun üstesinden gelmek için, biz eş zamanlı olarak transfekte mukozal mast hücre çizgisi, fare bazofilik lösemi bir raportör göre bir deney geliştirildi (RBL) -2H3 (burada RBL olarak anılacaktır) ya da kemik iliğinden elde edilen AN (BMMC'ler), 30 ve nöropeptid Y (NPY), bir SG muhabir olarak, monomerik RFP (MRFP) erimiş.
NPY önce diğer sistemlerde endojen SG belirteçleri davranışını özetlemek gösterilmiştir. MRFP floresan duyarsız pH ifadesi çünkü Ayrıca, NPY-MRFP 96 oyuklu plakalar bir floresan plaka okuyucu kullanarak asidik SG- görselleştirilmesi gibi ekzositozu kantitatif bir değerlendirmesini sağlamaktadır. O NPY-MRFP RBL hücrelerinde ve BMMC'ler asidik SG- teslim olduğunu göstermiştir ve hücreler salınırendojen SG kargo (yani, β-heksosaminidaz ve serotonin) 30, 32 yanında düzenlenmiş moda. Bu protokol kendi fenotipik ve RBL hücrelerinde 32 SG özellikleri ve degranülasyonunun fonksiyonel etkisi ilgi tarama genleri izin veren bir yüksek-çözünürlüklü görüntüleme bazlı bir metodoloji sağlar. Özellikle, bu protokol gerçek zamanlı MC SG- izleme ve kendi alanında veya hacim büyüklüğü, sayısı, montaj kinetik, hücre hücre iskeletinin boyunca onların hareket ve farklı koşullar altında plazma zarı ile nihai füzyon kantifizasyonunu. Örneğin, DNP spesifik IgE ile hücrelerin duyarlılaştırılması farklı düzensizlikler altında bir çok-Ag (DNP konjuge serum albümini) ile hücrelerin tetiklenmesi (yani, ağırlık veya mutant gen ekspresyonuna ya da farmakolojik manipülasyonlara fazla ilgi genlerinin yok etme) ve kontrol hücreleri ile mukayese etmek.
Protocol
Representative Results
Discussion
Biz ekzositoz için bir raportör gen kullanılarak canlı hücrelerde SG- zaman-lapsed üç boyutlu görüntüleme ile MCs Ekzositoz ve dört (x, y, z, t) boyut sayımsal kantifikasyonunu birleştiren yenilikçi bir strateji tarif. Bu teknik olarak erken olgunlaşma yoluyla Golgi kendi çıkış, ekzositoz yetkinlik ve degranülasyonun satın olarak başlayan bu tür izleme SG- MC fonksiyonu üzerindeki etkileri için protein aileleri tarama sağlar. Birlikte SG- morfometrik ve kinetik karakterizasyonu ile ekzositoz ö…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Biz NPY-MRFP cDNA hediye Dr. U. Ashery teşekkür ederim. Biz Dr teşekkür ederim. MJ Kofron, L. Mittleman, M. Shaharbani ve mikroskobu ile paha biçilmez yardım için Y. Zilberstein ve görüntü analizleri. Biz de bu yazının eleştirel okuma Dr Joseph Orly teşekkür ederim. Bu çalışma Bilimler Akademisi İsrail tarafından kurulan İsrail Bilim Vakfı hibe tarafından desteklenmiştir (1139-1112 RS-e için.).
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| DMEM | Sigma-Aldrich | D6046-500ML | Warm in 37 °C water bath before use |
| Fetal Bovine Serum | GE health care Life sciences | SH30071.01 | |
| Penicillin-Streptomycin | Life technologies | ||
| Cellulose acetate membrane, pore size 0.22 μm | Sigma-Aldrich | CLS430769-1EA | |
| Corning tissue-culture treated culture dishes | Sigma-Aldrich | CLS430167 | |
| Trypsin/EDTA Solution (TE) | Life technologies | R001100 | Warm in 37 °C water bath before use |
| PIPES dipotassium salt | Sigma-Aldrich | 108321-27-3 | |
| Calcium acetate hydrate | Sigma-Aldrich | 114460-21-8 | |
| Magnesium acetate tetrahydrate | Sigma-Aldrich | M5661 | |
| L-Glutamic acid potassium salt monohydrate (Potassium glutamate) | Sigma-Aldrich | G1501 | |
| 4 mm electroporation cuvettes | cell projects | EP-104 | |
| GENE PULSER WITH PULSE CONTROLLER & CAPACITANCE | Bio rad | ||
| Chambered coverglass | Thermo scientific | 155411 | |
| 24 well, flat bottom | Sigma-Aldrich | CLS3524 | |
| Corning 96 well plates | Sigma-Aldrich | CLS3367 or CLS390 | |
| 96 well plate fluorescence reader- Infinite 200 | Tecan | ||
| Calcium ionophore A23187 | Sigma-Aldrich | C7522 | Avoid from direct light exposure |
| 12-O-tetradecanoyl-13-acetate (TPA) | Calbiochem | P3766 | |
| anti-DNP monoclonal IgE | Sigma-Aldrich | D8406 | |
| DNP-BSA/ DNP-HAS | Sigma-Aldrich | A6661 | Avoid from direct light exposure |
| Triton-x-100 | Sigma-Aldrich | T8787 | |
| Confocal fluorescent microscope: | |||
| Zeiss LSM 510 | |||
| Leica | SP5 | ||
| Nikon A1 inverted | |||
| Imaris software | BITLANE | ||
| Microsoft exel or Prism or other analyses software | |||
| Other reagent: | |||
| Magnesium Chloride | MERK | 5833 | |
| Sodium chloride | MERK | 6404 | |
| Calcium chloride | MERK | 2382 | |
| Bovine serum albumin | Sigma-Aldrich | A4503 | |
| Glucose | BDH Laboratories | 284515V | |
| Monosodium phosphate | MERK | 5345 | |
| Sterile water |
References
- Abonia, J. P., et al. Involvement of mast cells in eosinophilic esophagitis. J Allergy Clin Immunol. 126 (1), 140-149 (2010).
- Galli, S. J., Tsai, M. Mast cells in allergy and infection: versatile effector and regulatory cells in innate and adaptive immunity. Eur J Immunol. 40 (7), 1843-1851 (2010).
- Ribatti, D., Crivellato, E. The controversial role of mast cells in tumor growth. International Review of Cell and Molecular Biology. 275, 89-131 (2009).
- Ribatti, D., Crivellato, E. Mast cells, angiogenesis and cancer. Adv Exp Med Biol. 716, 270-288 (2011).
- Tsai, M., Grimbaldeston, M., Galli, S. J. Mast cells and immunoregulation/immunomodulation. Adv Exp Med Biol. 716, 186-211 (2011).
- Vries, V. C., Noelle, R. J. Mast cell mediators in tolerance. Curr Opin Immunol. 22 (5), 643-648 (2010).
- Kirshenbaum, A. S., et al. Demonstration that human mast cells arise from a progenitor cell population that is CD34(+), c-kit(+), and expresses aminopeptidase N (CD13). Blood. 94 (7), 2333-2342 (1999).
- Metcalfe, D. D., Baram, D., Mekori, Y. A. Mast cells. Physiol Rev. 77 (4), 1033-1079 (1997).
- Gilfillan, A. M., Austin, S. J., Metcalfe, D. D. Mast cell biology: introduction and overview. Adv Exp Med Biol. 716, 2-12 (2011).
- Rivera, J., Gilfillan, A. M. Molecular regulation of mast cell activation. J Allergy Clin Immunol. 117 (6), 1214-1225 (2006).
- Rivera, J., Gilfillan, A. M. Molecular regulation of mast cell activation. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 117 (6), 1214 (2006).
- Lagunoff, D., Martin, T. W., Read, G. Agents that release histamine from mast cells. Annu Rev Pharmacol Toxicol. 23, 331-351 (1983).
- Depinay, N., Hacini, F., Beghdadi, W., Peronet, R., Mecheri, S. Mast cell-dependent down-regulation of antigen-specific immune responses by mosquito bites. J Immunol. 176 (7), 4141-4146 (2006).
- Abel, J., et al. Staphylococcus aureus evades the extracellular antimicrobial activity of mast cells by promoting its own uptake. J Innate Immun. 3 (5), 495-507 (2011).
- Avila, M., Gonzalez-Espinosa, C. Signaling through Toll-like receptor 4 and mast cell-dependent innate immunity responses. IUBMB Life. 63 (10), 873-880 (2011).
- Novak, N., Bieber, T., Peng, W. M. The immunoglobulin E-Toll-like receptor network. Int Arch Allergy Immunol. 151 (1), 1-7 (2010).
- Rudich, N., Ravid, K., Sagi-Eisenberg, R. Mast cell adenosine receptors function: a focus on the a3 adenosine receptor and inflammation. Front Immunol. 3, 134 (2012).
- Theoharides, T. C., Kempuraj, D., Tagen, M., Conti, P., Kalogeromitros, D. Differential release of mast cell mediators and the pathogenesis of inflammation. Immunol Rev. 217, 65-78 (2007).
- Caughey, G. H. Mast cell proteases as protective and inflammatory mediators. Adv Exp Med Biol. 716, 212-234 (2011).
- Lundequist, A., Pejler, G. Biological implications of preformed mast cell mediators. Cell Mol Life Sci. 68 (6), 965-975 (2011).
- Metz, M., Maurer, M. Mast cells–key effector cells in immune responses. Trends Immunol. 28 (5), 234-241 (2007).
- Gordon, J. R., Burd, P. R., Galli, S. J. Mast cells as a source of multifunctional cytokines. Immunol Today. 11 (12), 458-464 (1990).
- Azouz, N. P., Matsui, T., Fukuda, M., Sagi-Eisenberg, R. Decoding the regulation of mast cell exocytosis by networks of Rab GTPases. J Immunol. 189 (5), 2169-2180 (2012).
- Stenmark, H., et al. Inhibition of rab5 GTPase activity stimulates membrane fusion in endocytosis. EMBO J. 13 (6), 1287-1296 (1994).
- Azouz, N. P., et al. Rab5 is a novel regulator of mast cell secretory granules: impact on size, cargo, and exocytosis. J Immunol. 192 (9), 4043-4053 (2014).
