Новое применение плазменной струи атмосферное давление как нейро защитные агент против глюкозы лишение индуцированного повреждения ш SY5Y клеток
Summary
Протокол для применения нейропротекторной низкодозированные атмосферное давление плазменной обработки на глюкозу лишение индуцированной SH-SY5Y травмы.
Abstract
Струи плазмы атмосферного давления (APPJ) привлекла внимание многих исследователей из нескольких дисциплин в последние годы, потому что его выбросы включают несколько видов химически активные разновидности азота (RNS) и реактивнооксигенных видов (ров). Наши предыдущие исследования показали цитопротективный эффект APPJ против Оксидативный стресс индуцированного повреждения. Целью настоящего исследования является предоставить подробный в vitro протокол лечения относительно применения нейропротекторной гелия APPJs на лишение индуцированной травмы глюкозы в клетках SH-SY5Y. SH-SY5Y человеческой нейробластомы производные клеточная линия была сохранена в RPMI 1640 среднего дополнены 15% плода телячьей сыворотки. Культура средних затем было изменено на RPMI 1640 без глюкозы до лечения APPJ. После инкубации 1 ч в инкубаторе клетки жизнеспособность клеток определяли с использованием клеток подсчета Kit 8. Результаты показали, что, по сравнению с группой лишение глюкозы, клетках, обработанных с APPJ выставлены жизнеспособность клеток значительно возросли в зависимости от дозы, с 8 s/также отмечаться как оптимальную дозу. Тем временем поток гелия был не влияет на обесценение лишение индуцированной клетки глюкозы. Наши результаты показали, что APPJ могут потенциально использоваться как метод лечения заболеваний центральной нервной системы, связанных с лишением глюкозы. Этот протокол также может использоваться как цитопротективного приложение для других ячеек с различными нарушениями, но клеточной культуры и условий лечения APPJ следует скорректировать и лечения доза должна быть относительно низкой.
Introduction
Взрослый мозг почти исключительно использует глюкозу как субстрат для метаболизма энергии при нормальных физиологических условиях. Человеческий мозг составляет только 2% от веса тела, но потребляет около 25% всего глюкозы в пределах тела1. Это хорошо документирована что дисфункция метаболизма глюкозы является одним из основных патологических изменений при ишемическом инсульте и различных нейродегенеративных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера (AD), болезни Гентингтона (HD) и болезнь Паркинсона (PD) 2,3. Недостаток глюкозы и зрением глюкозы или Оксидативное фосфорилирование можно непосредственно воздействие производства АТФ и далее побуждать смерти нейронные клетки, который может увеличить риск нейрональных дисфункции, предполагая, что поддержание жизнеспособности клеток или Откладывание клетки травмы после того, как лишение глюкоза может быть разумный подход для лечения этих заболеваний. Исследование эффектов нейропротекторной через глюкозы модуляции, упором на противовоспалительные агенты, ионного канала модуляторы, поглотители свободных радикалов, нейротрофических факторов, и т.д. был интерес. Однако перевод этих подходов нейропротекторной от скамьи в клинической практике не был успешным4.
Атмосферного давления плазмы струй (APPJs) являются новый вид атмосферных низкой температуры газового разряда технологии, которая привлекает внимание многих исследователей из нескольких дисциплин в последние годы. APPJs были использованы на протяжении десятилетий в различных биомедицинских приложений, таких как рак клеток лечение, бактериальных инактивации, свертываемость крови, заживление ран, устным медицины, и т.д.5,6, из-за своих выбросов нескольких типов химически активные разновидности азота (RNS) и реактивнооксигенных видов (ров) (рис. 1)7. Предыдущих приложений био медицины плазмы главным образом на окислительного и nitrative нагрузку на8бактерий, клеток и тканей. Однако APPJ также может быть «обоюдоострый меч», так как RNS и ROS важных внутриклеточных сигнальных молекул, относящиеся к многие физиологические и патофизиологических процессов9. Оксид азота (NO) управляет широкий спектр биологических процессов и играет двойную роль в человеческом теле, особенно в центральной нервной системе (ЦНС). Низкий уровень не показали их нейропротекторной деятельности как в пробирке и в естественных условиях через несколько путей сигнал10. Наши предыдущие исследования впервые сообщили, что гелий APPJ-индуцированной не участвовал в нейропротекторной эффект APPJ против Оксидативный стресс индуцированного повреждения11. Однако воздействие APPJs на других повреждений не сообщалось. Таким образом цель настоящего исследования-обеспечить в vitro лечения протокола относительно применения нейропротекторной гелия APPJ на лишение индуцированной травмы глюкозы в клетках SH-SY5Y. Отличается от предыдущих исследований, наши протокол используется низкодозированные плазменной обработки для применения нейропротекторной без последствий чрезмерной плазмы индуцированной травм, указав, что лечение APPJ может использоваться потенциально как Роман «нет наркотиков доноров «для будущих исследований и даже для клинических перевода. Этот протокол было также предложено, чтобы использоваться как цитопротективного приложение для других типов клетки с различными нарушениями, но условия лечения APPJ следует повторно скорректированные и лечения доза должна быть относительно низкой.
Protocol
Representative Results
Discussion
SH-SY5Y клетки линии клеток человека нейробластомы производные и широко используются как модель соответствующую ячейку в vitro исследования нейротоксичности или нейропротекции12. SH-SY5Y линия клетки был чувствителен к глюкозы лишение условий. Жизнеспособность клеток снизи?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа была поддержана в инновационный фонд Пекин нейрохирургический институт (2014-11), Национальный фонд естественных наук Китая (№ 11475019 и 81271286) и Пекине естественных наук фонда (№ 7152027).
Materials
| SH-SY5Y cell line | China Center for Type Culture Collection | 3111C0001CCC000026 | |
| RPMI 1640 medium | Thermo Scientific | 21875091 | stored at 4 °C |
| RPMI 1640 medium no glucose | Thermo Scientific | 11879020 | stored at 4 °C |
| fetal calf serum | Thermo Scientific | 16000044 | stored at -20 °C |
| tripsin-EDTA solution | Solarbio | T1300 | stored at 4 °C |
| 96 wells plate | corning | 3599 | |
| Cell Counting Kit-8 (CCK-8) | Dojindo Laboratories | CK04 | stored at 4 °C |
| microplate reader | Tecan | M200 Pro | for measuring the absorbance at 450 nm |
| High – voltage Power Amplifier | Trek | PD06087 | for amplifing the power |
| Function Signal Generator | MaZe Electronics Science&Technology | AT30120 | for providing the specific signal |
| High – Voltage Probe | Tektronix | P6015A | for detecting high voltage |
| Digital Oscilloscope | Tektronix | DPO4104B | for displaying the signal |
References
- Yang, S. H., et al. Alternative mitochondrial electron transfer for the treatment of neurodegenerative diseases and cancers: Methylene blue connects the dots. Prog. Neurobiol. , (2015).
- Bhat, A. H., et al. Oxidative stress, mitochondrial dysfunction and neurodegenerative diseases; a mechanistic insight. Biomed. Pharmacother. 74, 101-110 (2015).
- Bullon, P., Newman, H. N., Battino, M. Obesity, diabetes mellitus, atherosclerosis and chronic periodontitis: a shared pathology via oxidative stress and mitochondrial dysfunction?. Periodontol. 2000. 64 (1), 139-153 (2014).
- Sutherland, B. A., et al. Neuroprotection for ischaemic stroke: translation from the bench to the bedside. International Journal of Stroke. 7 (5), 407-418 (2012).
- Yan, D., et al. Principles of using Cold Atmospheric Plasma Stimulated Media for Cancer Treatment. Scientific Reports. 5 (5), 18339 (2015).
- Lu, X., Laroussi, M., Puech, V. On atmospheric-pressure non-equilibrium plasma jets and plasma bullets. Plasma Sources Science & Technology. 21 (3), 034005 (2012).
- Lu, X., et al. Reactive species in non-equilibrium atmospheric-pressure plasmas: Generation, transport, and biological effects. Phys. Rep. 630, 1-84 (2016).
- Lu, X., Naidis, G. V., Laroussi, M., Ostrikov, K. Guided ionization waves: Theory and experiments. Phys. Rep. 540 (3), 123-166 (2014).
- Di, M. S., Reed, T. T., Venditti, P., Victor, V. M. Role of ROS and RNS Sources in Physiological and Pathological Conditions. Oxid. Med. Cell Longev. 2016 (22), 1245049 (2016).
- Contestabile, A., Ciani, E. Role of nitric oxide in the regulation of neuronal proliferation, survival and differentiation. Neurochemistry International. 45 (6), 903-914 (2004).
- Yan, X., et al. Protective effect of atmospheric pressure plasma on oxidative stress-induced neuronal injuries: an in vitro study. J. Phys. D: Appl. Phys. 50 (9), 095401 (2017).
- Xie, H. R., Hu, L. S., Li, G. Y. SH-SY5Y human neuroblastoma cell line: in vitro cell model of dopaminergic neurons in Parkinson’s disease. Chin. Med. J. 123 (8), 1086-1092 (2010).
- Tsutsui, C., et al. Treatment of cardiac disease by inhalation of atmospheric pressure plasma. Japanese Journal of Applied Physics. 53 (6), 060309 (2014).
- Graves, D. B. Low temperature plasma biomedicine: A tutorial review. Physics of Plasmas. 21 (8), 104-117 (2014).
