Summary

気道上皮細胞上でのアポトーシス促進効果のリンパ球微粒子および検出の生成

Published: February 20, 2015
doi:

Summary

細胞膜小屋微粒子(MPS)を単離し、それらの病態生理学的効果は、様々なモデルで研究することができるアクティブな生物学的な小胞である。ここでは、Tリンパ球(のLMP)由来のMPを生成する気道上皮細胞に対するアポトーシス促進効果を実証するための方法を記載する。

Abstract

細胞間コミュニケーションにおける細胞膜由来の小胞の生物学的役割への関心が近年増加している。微粒子(MPは)は0.1μm〜1μmの直径の範囲の、小胞のような一種類であり、そして典型的に活性化またはアポトーシスを起こして、真核細胞の細胞膜から脱落。ここでは、D.のLMPアクチノマイシンで刺激しアポトーシスCEM T細胞からTリンパ球由来の微粒子(のLMP)の生成が多段階分画遠心法によって単離し、フローサイトメトリーを使用して特徴づけられる記述する。このプロトコルはまた、マウス初代呼吸気管支組織外植片から派生気管支上皮細胞上のLMPのアポトーシス促進効果を実証するための、その場で細胞死検出法を提案する。本明細書に記載の方法は、in vitroでのアポトーシスリンパ球からのLMPの豊富な量を単離するための再現可能な手順を提供する。のLMPは、導出このように様々な疾患モデルの特性を評価するために使用され、薬理学および毒性試験のためにすることができる。気道上皮は、外部環境と下層組織との間に保護物理的および機能的なバリアを提供することを考慮すると、気管支組織外植片ではなく、不死化上皮細胞系の使用は、気道管組織を必要とする研究のための有効なモデルを提供する。

Introduction

Microparticles (MPs) are biologically active submicron membrane vesicles released following cell activation or apoptosis. MPs are derived from both healthy and damaged cells and are implicated in many physiological and pathological processes.1 MPs have been detected not only in human plasma, but also in inflammatory and apoptotic tissue. The biological utility of cell membrane–derived MPs has been demonstrated in various settings, including cell signalling models and as pharmacological tools.2,3 We previously demonstrated that LMPs derived from T lymphocytes following actinomycin D stimulation (to induce apoptosis) suppress angiogenesis and inhibit endothelial cell survival and proliferation.4,5 The antiangiogenic effects of LMPs may vary significantly depending on the stimuli used to activate T lymphocytes in vitro.6

The airway epithelium functions as a protective physical and functional barrier. Increased numbers of T lymphocytes in the airway can contribute to cell damage and airway inflammation.7 We have shown that LMPs induce apoptosis of human bronchial epithelial cells,8 which indicated LMPs may change barrier function of bronchial epithelium in vivo. Apoptotic cells can be identified using the TUNEL method, which detects in situ DNA fragmentation.

The overall goal of this protocol is to illustrate the in vitro production of LMPs from a T lymphocyte cell line, and to demonstrate their proapoptotic effect on airway epithelial cells. In situ cell death detection demonstrated that LMPs strongly induce airway bronchial epithelial cell death, suggesting that LMPs-mediated injury to the airway epithelium may impact barrier function of the damaged epithelium.

Protocol

注:男性C57BL / 6マウス(5-7週齢)をチャールズ·リバー·ラボラトリーズインターナショナル社(セント·コンスタント、ケベック州、カナダ)からのものであり、CHUサントジャスティン動物実験委員会によって承認されたプロトコルに従って操作。マウス気管支組織外植片は、上皮細胞上のLMPのアポトーシス促進効果を調査するための主要な気管支上皮細胞の良い情報源を提供する。このプ?…

Representative Results

のLMPは(FACS)分析およびMPの97%(≤1μm)をアネキシンV-Cy5での陽性( 図1Aおよび1B)であった1μmのビーズを使用してゲート制御を蛍光活性化細胞ソーティングによって、アネキシンV染色10で特徴付けた。典型的には、のLMPの約2.5mgが、このプロトコルに従って得た。 C57BL / 6マウスからの気管支組織外植片は、車両とのLMP処理を行った。気管支セクションの組織病理学的?…

Discussion

MPは、細胞間のクロストークのアクティブなメディエーターであり、それらの研究は、科学の多くの分野において有望である。11本研究は、アポトーシスT細胞株由来のLMP のインビトロでの大規模生成のための詳細なプロトコルを提示した。これらのMPは、リンパ球分子の大きなレパートリーを発現し、生物学的細胞および組織の恒常性の調節に関与している。しかし、異なる?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

ビジョン保健研究ネットワーク – この作品は、ヘルスリサーチ(178918)、フォン·ド·RECHERCHEエンサンテケベックのカナダの研究所からの助成金によってサポートされています。

Materials

LMPs production and characterization
CEM T cells  ATCC  CCL-119
X-VIVO 15 medium  Cambrex, Walkersville 04-744Q
Flask T75 Sarstedt 83.1813.502
Flask T175 Sarstedt 83.1812.502
Actinomycin D  Sigma Chemical Co. A9415-2mg
PBS Lifetechnologies 14190-144
0.22µm filter Sarstedt 83.1826.001
Annexin-VCy5 BD Pharmagen  559933
FACS flow solution BD Bio-sciences 342003
Fluorescent microbeads (1 um) Molecular Probes  T8880
Polysterene counting beads (7 um) Bangs laboratories PS06N/6994
Polypropylene FACS tubes Falcon 352058
1 ml pipet Fisher 13-678-11B
5 ml pipet Falcon 357543
25 ml pipet Ultident DL-357551
1,5 ml conical polypropylene micro tube Sarstedt 72.690
15 ml conical polypropylene tube Sarstedt 62.554.205
50 ml conical polypropylene tube Sarstedt 62.547.205
50 ml high speed polypropylene copolymer tube Nalgene 3119-0050
250 ml high speed polypropylene bottle Beckman 356011
Protein assay (Bradford assay) Bio-Rad Laboratories 500-0006
Protein assay standard II Bio-Rad Laboratories 500-0007
Test tube 16×100 VWR 47729-576
Test tube 12×75 Ultident 170-14100005B
Cell incubator  Mandel Heracell 150
Low speed centrifuge IEC Centra8R
High speed centrifuge Beckman Avanti J8
High speed rotor for 250ml bottle Beckman JLA16.250
High speed rotor for 50ml tube Beckman JA30.50
Fow cytometry  BD Bio-sciences FACS Calibur
Spectrophotometer Beckman Series 600
Bronchial tissue explants and sections 
C57BL/6 mice (5-7 weeks old)   Charles River Laboratories, Inc. 
Mouse Airway PrimaCell™ System: CHI Scientific, Inc. 2-82001
 Rib-Back Carbon Steel Scalpel Blades Becton Dickinson AcuteCare 371310 #10
Scalpel Handle Fine Science Tools Inc.  10003-12 #7
phase-contrast inverted microscope Olympus Optical CO., LTD.    CK2
high O2 gas mixture  VitalAire Canada Inc.
modular incubator chamber Billups-Rothenberg Inc. MIC-101
MaxQ 4000 incubated orbital shaker Barnstead Lab-Line,  SHKA4000-7
12-well tissue culture plate Becton Dickinson and Company 353043
Plastic tissue culture dishes (100 mm) Sarstedt, Inc. 83.1802
Surgical scissors Fine Science Tools Inc.  14060-09 Straight, sharp, 9cm longth
Half-curved Graefe forceps Fine Science Tools Inc.  11052-10
humidified CO2 incubator Mandel Scientific Company Inc.  SVH-51023421
 Histopathological examination 
formalin formaldehyde Sigma-Aldrich, Inc.  HT5011
paraffin Fisher scientific  International, Inc. T555
ethyl alcohol Merck KGaA, Darmstadt EX0278-1
 glutaraldehyde  Sigma-Aldrich, Inc.  G6403
Cacodylate Sigma-Aldrich, Inc.  31533
microscope slides VWR Scientific Inc.  48300-025 25x75mm
Xylene Fisher scientific  International, Inc. X5-4
Mayer's hematoxylin Sigma-Aldrich, Inc.  MHS16 Funnel with filter paper  
HCl  Fisher scientific  International, Inc.   A144s-500
eosin  Sigma-Aldrich, Inc.  HT110116 Funnel with filter paper  
Permount™ Mounting Medium Thermo Fisher Scientific Inc.  SP15-100
glass coverslip surgipath medical industries, Inc. 84503 24×24 #1 
TUNEL detection kit In Situ Cell Death Detection, POD 11 684 817 910
oven Despatch Industries Inc. LEB-1-20
rotary Microtome Leica Microsystems Inc. RM2145
filter paper Whatman International Ltd. 1003150 #3
Microscope Nikon Imaging Japan Inc. E800
staining dish complete Wheaton Industries, Inc. 900200 including dish, rack, cover
1.5 ml eppendorf tube Sarstedt Inc.  72.69 39x10mm
Orbital and Reciprocating Water Bath ExpotechUSA ORS200
phosphate buffered saline   GIBCO 14190-144
fume hood Nicram RD Service 3707E

References

  1. Tushuizen, M. E., Diamant, M., Sturk, A., Nieuwland, R. Cell-derived microparticles in the pathogenesis of cardiovascular disease: friend or foe. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 31 (1), 4-9 (2011).
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  3. Benameur, T., Andriantsitohaina, R., Martinez, M. C. Therapeutic potential of plasma membrane-derived microparticles. Pharmacol Rep. 61 (1), 49-57 (2009).
  4. Yang, C., et al. Lymphocytic microparticles inhibit angiogenesis by stimulating oxidative stress and negatively regulating VEGF-induced pathways. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 294 (2), 467-476 (2008).
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Yang, C., Xiong, W., Qiu, Q., Tahiri, H., Gagnon, C., Liu, G., Hardy, P. Generation of Lymphocytic Microparticles and Detection of their Proapoptotic Effect on Airway Epithelial Cells. J. Vis. Exp. (96), e52651, doi:10.3791/52651 (2015).

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