البلعمة فحص الخلايا الخلوية في<em> ذبابة الفاكهة</em> الأجنة
Summary
نحن هنا وصف مقايسة البلعمة باستخدام الخلايا الجنينية فرقت من ذبابة الفاكهة . أنها تمكننا من تحديد بسهولة ودقة في مستويات البلعمة في الجسم الحي ، وتحديد جزيئات جديدة مطلوبة للبلعمة من الخلايا أبوبتوتيك.
Abstract
الآليات الجزيئية الكامنة وراء البلعمة من الخلايا المبرمج تحتاج إلى توضيح أكثر تفصيلا بسبب دورها في الأمراض المستعصية المناعية والالتهابية. نحن هنا وضعت طريقة تجريبية للتحقيق البلعمة كميا باستخدام ذبابة الفاكهة ذبابة الفاكهة ، والتي يتم الحفاظ على شبكة الجينات التي تسيطر على تفاعلات إفراز من الناحية الدستورية من الثدييات. من أجل الكشف بدقة والاعتماد ابتلاع و أون-فولشينغ البالعات باستخدام الحيوانات بأكملها، تم تجانس الأجنة ذبابة الفاكهة للحصول على الخلايا المشتتة بما في ذلك البالعات والخلايا الأبوطوزية. استخدام الخلايا الجنينية فرقت تمكننا من قياس في مستويات الكريات البلعمة في الجسم الحي كما لو أجرينا فحص البلعمة في المختبر الذي من الممكن لمراقبة جميع الخلايا البالعات والخلايا المبرمج في الأجنة كاملة وتحديد بدقة مستوى البلعمة. وأكدنا أن هذه الطريقة تستنسخ تلك الدراسات السابقةالتي حددت الجينات المطلوبة لبلعمة الخلايا المبرمج. هذا الأسلوب يسمح إغراق الخلايا الميتة ليتم تحليلها، وعندما جنبا إلى جنب مع علم الوراثة قوية من ذبابة الفاكهة ، وسوف تكشف عن تفاعلات البلعمة المعقدة تتألف من الهجرة، والاعتراف، إنغولفنت، وتدهور الخلايا الأبوطوزية من قبل البالعات.
Introduction
في الحيوانات ميتازوان، على سبيل المثال النيماتودا كينورهابديتيس ايليجانس ، ذبابة الفاكهة ذبابة الفاكهة ميلانوغاستر ، والفئران والبشر، وعدد كبير من الخلايا الخضوع لموت الخلايا المبرمج أثناء التنمية لتشكيل أجسامهم وفي مرحلة البلوغ للحفاظ على التوازن 1 ، 2 . الخلايا الأبوطوزية تحتاج إلى إزالتها بسرعة لأنها تحفز الالتهاب في الأنسجة المحيطة بها عن طريق الإفراج عن المواد المناعية داخل الخلايا إذا لم تتم إزالتها تماما 3 . من أجل تسهيل الإزالة السريعة، والخلايا أبوبتوتيك الحاضر ما يسمى أكل لي إشارات التي يتم التعرف عليها من قبل مستقبلات إنغولفنت من البالعات، ويتم القضاء عليها من قبل البلعمة 3 ، 4 ، 5 ، 6 . وهكذا، البلعمة تلعب دورا حاسما في الحفاظ على التوازن المضيف، وبالتالي، توضيح الجزيئية آليات لار الكامنة وراء البلعمة من الخلايا الأبوطوزية أمر ذو أهمية.
ويبدو أن الآليات المسؤولة عن البلعمة من الخلايا أبوبتوتيك محفوظة من الناحية الدستورية بين الأنواع في الديدان الخيطية والذباب والفئران 7 . العديد من المقايسات البلعمة متوفرة حاليا لتقييم تجتاح الخلايا المبرمج في هذه الحيوانات نموذج. في C. ايليجانس ، 131 الخلايا الجسدية الخضوع لعملية موت الخلايا المبرمجة خلال التنمية، وجثث الخلايا هي فاغوسيتوسد الخلايا المجاورة، والتي هي البالعات غير المهنية 8 . وهكذا، عد عدد جثث الخلايا المتبقية في C. ايليجانس يشير إلى مستوى البلعمة في الجسم الحي . من خلال البحث عن المسوخ النيماتودا التي تظهر عددا متزايدا من الخلايا الميتة، تم تحديد العديد من الجينات اللازمة لبلعمة وميز وراثيا 9 ، 10 ،s = "كريف"> 11 ، 12 .
السابقين فيفو مقايسات البلعمة مع البالعات الثقافة الأولية، الضامة عموما، وغالبا ما تستخدم في الفئران. يتم إعداد الخلايا الأبوطوزية باستخدام خطوط الخلايا مثل خلايا جوركات، ويتم خلطها مع البالعات الأولية. بعد حضانة لعدة ساعات، يتم حساب العدد الإجمالي للبالعات والبكم البالعات من أجل تقييم مستوى البلعمة. كتعديل متطور لهذه الطريقة، وضعت مجموعة ناغاتا مقايسة البلعمة خارج الجسم الحي مع الخلايا معربا عن إيكاد مقاومة كاسباس (المانع من الدناز تفعيلها كاسباس)، التي الخلايا الخمجية لا تخضع لتجزئة الحمض النووي موت المبرمج، ولكن لا يزال المشقوق الحمض النووي عندما الخلايا هي فاغوسيتوسد. عندما يتم استخدام هذه الخلايا كأهداف أبوبتوتيك في فحص البلعمة، فقط الحمض النووي للخلايا أبوبتوتيك اجتاحت هو مجزأة، وملطخة من قبل توسط بوساطة دوتب نيك نهاية وضع العلامات (تونيل). لذلك، ليفلتر من إنبولفنت الخلايا الخلوية يقاس من خلال عد إشارات تونيل في خليط من الخلايا البالعات والخلايا أبوبتوتيك 13 .
في D. ميلانوغاستر ، البالعات المهنية اسمه خلايا الدم، الضامة ذبابة الفاكهة ، هي المسؤولة عن البلعمة من الخلايا المبرمج 14 ، 15 . بالإضافة إلى المقايسات في البلعمة في المختبر مع خطوط الخلايا الثقافة، في المقايسات في البلعمة الجسم الحي مع الأجنة ذبابة الفاكهة كلها متوفرة. الأجنة ذبابة الفاكهة هي أداة قوية لفحص مستوى انحلال الخلايا المبرمج لأن العديد من الخلايا الخضوع لموت الخلايا المبرمج و فاجوسيتوسد من قبل خلايا الدم خلال التطور الجنيني 14 ، 15 ، 16 . مثال على في الجسم الحي فحص البلعمة هو الأسلوب الذي وضعته مجموعة الفرنك. في طريقتهم، هيموسيتس ديالتي يقودها المناعية من بيروكسيداسين، علامة الخلايا الهضمية، والملطخة الخلايا الأبوطوزية باستخدام الصبغة النووية، 7-أمينو أكتينوميسين D في الأجنة ذبابة الفاكهة كاملة، وعدد من الخلايا الإيجابية مزدوجة تحسب كإشارة من البلعمة 17 . ويستند مثال آخر على فحص البلعمة على الأجنة على مفهوم طريقة ناغاتا المذكورة أعلاه؛ ومع ذلك، يتم تقييمها في الجسم الحي البلعمة باستخدام أجنة dCAD (ذبابة الفاكهة كاسباس تنشيط الدناز) متحولة الذباب 18 و 19. هذه المقايسات في البلعمة الجسم الحي مفيدة لمراقبة مباشرة البلعمة في الموقع . ومع ذلك، ترتبط الصعوبات مع استبعاد أي تحيز ممكن في خطوة عد الخلايا البلعمة لأنه من الصعب أن نلاحظ جميع الخلايا البالعات والخلايا المبرمج في الأجنة كاملة بسبب سمكه.
من أجل التغلب على هذا القيد، ونحن نطورإد مقايسة البلعمة الجديدة في الأجنة ذبابة الفاكهة . في طريقة لدينا، من أجل الاعتماد بسهولة هيموسيتس البلعمة، يتم تجانس الأجنة كلها لإعداد الخلايا الجنينية فرقت. يتم الكشف عن البالعات بواسطة المناعية من علامة البلعمة، ويتم الكشف عن الخلايا المبرمج بواسطة تونيل مع هذه الخلايا الجنينية المشتتة. استخدام الخلايا الجنينية فرقت تمكننا من قياس في مستويات البلعمة في الجسم الحي كما لو أجرينا فحص البلعمة في المختبر الذي يحدد بدقة مستوى البلعمة. ويمكن استخدام جميع الأنماط الجينية للذباب في هذا الفحص إذا تطورت إلى المرحلة 16 من الأجنة 20 ، والمرحلة التنموية التي إزالة الخلايا المبرمج من البلعمة هو الأكثر وفرة. هذه الطريقة لديها ميزة تقييم مستوى البلعمة كميا، وبالتالي، يمكن أن تسهم في تحديد جزيئات جديدة تشارك في البلعمة من الخلايا الأبوطوزية في الجسم الحي .
Protocol
Representative Results
Discussion
وصفنا هنا مقايسة البلعمة باستخدام الأجنة ذبابة الفاكهة . باستخدام الخلايا الجنينية المتناثرة لقياس البلعمة كميا، يتم الكشف عن الخلايا الدموية، البالعات المهنية ذبابة الفاكهة ، إمونوستيند ل كروسيمورت علامة الكريات البيض أو غفب srpHemo- مدفوعة، وخلاي?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ونحن ممتنون لكاز ناغوسا وأكيكو شيراتسوتشي على مشورتهم.
Materials
| whole swine serum | MP Biomedicals | 55993 | For bloking |
| Treff micro test tube(easy fit) Dnase, Rnase free tube, 1.5 mL | TreffLab | 96. 4625. 9. 01 | For homogenization |
| pellet mixer 1.5 mL | TreffLab | 96. 7339. 9. 03 | For homogenization |
| Collagenase | Sigma-Aldrich | C-0130 | For preparation of embryonic cells |
| Trypsin | Thermo Fisher SCIENTIFIC | 27250-018 | For preparation of embryonic cells |
| Kpl Anti-Rat IgG (H+L) Ab MSA, AP | KPL | 475-1612 | secondary antibody for stainig hemocytes with an anti-Croquemort antibody |
| 5-bromo-4-chloro- 3-indolyl-phosphate |
Roche | 11383221001 | BCIP, For staining of hemocytes |
| nitro blue tetrazolium | Roche | 11383213001 | NBT, For staining of hemocytes |
| Anti-Croquemort antibody | described previously in Manaka et al, J. Biol. Chem., 279, 48466-48476 | ||
| Anti-GFP from mouse IgG1κ (clones 7.1 and 13.1) |
Roche | 11814460001 | For staining of hemocytes |
| Goat Anti-Mouse IgG-AP Conjugate | Bio-Rad | 170-6520 | secondary antibody for stainig hemocytes with an anti-Croquemort antibody |
| Apop Tag Peroxidase In Situ Apoptosis Detection Kit | Millipore | S7100 | For staining of apoptoitc cells. This kit includes Equilibration buffer, Reaction buffer, STOP/Wash buffer, TdT enzyme, and Anti-Digoxigenin-Peroxidase. |
| 3,3'-diaminobenzidine tetrahydrichloride |
nacalai tesque | 11009-41 | DAB, For staining of apoptoitc cells |
| Table of Fly Strains | |||
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| w1118 | Control flies, described in Freeman et al., Neuron, 38, 567-580 | ||
| drprΔ5 | drpr mutant, described in Freeman et al, Neuron, 38, 567-580 | ||
| Itgbn2 | Itgbn mutant, described in Devenport et al., Development, 131, 5405-5415 | ||
| srpHemoGAL4 UAS-EGFP | described in Brückner et al., Dev. Cell., 7, 73-84 | ||
| UAS-drpr-IR | VDRC | 4833 | – |
| UAS-Itgbn-IR | NIG-fly | 1762R-1 | – |
References
- Danial, N. N., Korsmeyer, S. J. Cell death: critical control points. Cell. 116 (2), 205-219 (2004).
- Vaux, D. L., Korsmeyer, S. J. Cell death in development. Cell. 96 (2), 245-254 (1999).
- Savill, J., Fadok, V. Corpse clearance defines the meaning of cell death. Nature. 407 (6805), 784-788 (2000).
- Lauber, K., Blumenthal, S. G., Waibel, M., Wesselborg, S. Clearance of apoptotic cells: getting rid of the corpses. Mol Cell. 14 (3), 277-287 (2004).
- Ravichandran, K. S., Lorenz, U. Engulfment of apoptotic cells: signals for a good meal. Nat Rev Immunol. 7 (12), 964-974 (2007).
- Ravichandran, K. S. Beginnings of a good apoptotic meal: the find-me and eat-me signaling pathways. Immunity. 35 (4), 445-455 (2011).
- Nakanishi, Y., Nagaosa, K., Shiratsuchi, A. Phagocytic removal of cells that have become unwanted: implications for animal development and tissue homeostasis. Dev Growth Differ. 53 (2), 149-160 (2011).
- Reddien, P. W., Horvitz, H. R. The engulfment process of programmed cell death in caenorhabditis elegans. Annu Rev Cell Dev Biol. 20, 193-221 (2004).
- Hedgecock, E. M., Sulston, J. E., Thomson, J. N. Mutations affecting programmed cell deaths in the nematode Caenorhabditis elegans. Science. 220 (4603), 1277-1279 (1983).
- Ellis, R. E., Jacobson, D. M., Horvitz, H. R. Genes required for the engulfment of cell corpses during programmed cell death in Caenorhabditis elegans. Genetics. 129 (1), 79-94 (1991).
- Gumienny, T. L. CED-12/ELMO, a novel member of the CrkII/Dock180/Rac pathway, is required for phagocytosis and cell migration. Cell. 107 (1), 27-41 (2001).
- Hsu, T. Y., Wu, Y. C. Engulfment of apoptotic cells in C. elegans is mediated by integrin alpha/SRC signaling. Curr Biol. 20 (6), 477-486 (2010).
- Hanayama, R. Identification of a factor that links apoptotic cells to phagocytes. Nature. 417 (6885), 182-187 (2002).
- Tepass, U., Fessler, L. I., Aziz, A., Hartenstein, V. Embryonic origin of hemocytes and their relationship to cell death in Drosophila. Development. 120 (7), 1829-1837 (1994).
- Gold, K. S., Bruckner, K. Macrophages and cellular immunity in Drosophila melanogaster. Semin Immunol. 27, 357-368 (2015).
- Abrams, J. M., White, K., Fessler, L. I., Steller, H. Programmed cell death during Drosophila embryogenesis. Development. 117 (1), 29-43 (1993).
- Franc, N. C., Heitzler, P., Ezekowitz, R. A., White, K. Requirement for croquemort in phagocytosis of apoptotic cells in Drosophila. Science. 284 (5422), 1991-1994 (1999).
- Mukae, N., Yokoyama, H., Yokokura, T., Sakoyama, Y., Nagata, S. Activation of the innate immunity in Drosophila by endogenous chromosomal DNA that escaped apoptotic degradation. Genes Dev. 16 (20), 2662-2671 (2002).
- Manaka, J. Draper-mediated and phosphatidylserine-independent phagocytosis of apoptotic cells by Drosophila hemocytes/macrophages. J Biol Chem. 279 (46), 48466-48476 (2004).
- Roberts, D. B. . Drosophila: A Practical Approach. , 3868-3878 (1998).
- Kuraishi, T., et al. Pretaporter, a Drosophila protein serving as a ligand for Draper in the phagocytosis of apoptotic cells. Embo j. 28 (24), 3868-3878 (2009).
- Franc, N. C., Dimarcq, J. L., Lagueux, M., Hoffmann, J., Ezekowitz, R. A. Croquemort, a novel Drosophila hemocyte/macrophage receptor that recognizes apoptotic cells. Immunity. 4 (5), 431-443 (1996).
- Kuraishi, T. Identification of calreticulin as a marker for phagocytosis of apoptotic cells in Drosophila. Exp Cell Res. 313 (3), 500-510 (2007).
- Nagaosa, K. Integrin betanu-mediated phagocytosis of apoptotic cells in Drosophila embryos. J Biol Chem. 286 (29), 25770-25777 (2011).
- Nonaka, S., Nagaosa, K., Mori, T., Shiratsuchi, A., Nakanishi, Y. Integrin alphaPS3/betanu-mediated phagocytosis of apoptotic cells and bacteria in Drosophila. J Biol Chem. 288 (15), 10374-10380 (2013).
- Fujita, Y., Nagaosa, K., Shiratsuchi, A., Nakanishi, Y. Role of NPxY motif in Draper-mediated apoptotic cell clearance in Drosophila. Drug Discov Ther. 6 (6), 291-297 (2012).
- Bruckner, K., et al. The PDGF/VEGF receptor controls blood cell survival in Drosophila. Dev Cell. 7 (1), 73-84 (2004).
- Nonaka, S., et al. Signaling Pathway for Phagocyte Priming upon Encounter with Apoptotic Cells. J Biol Chem. 292 (19), 8059-8072 (2017).
- Hanayama, R. Autoimmune disease and impaired uptake of apoptotic cells in MFG-E8-deficient mice. Science. 304 (5674), 1147-1150 (2004).
