Method Article
פרוטוקול זה מספק לחוקרים עם שיטה מהירה, עקיפה של מדידת tlr תלויי-NF-кb/AP-1 הפעילות שעתוק בשורה מקרופאג cell מורה בתגובה למגוון של משטחים פולימריים ושכבות חלבון נספחת כי המודל ביומיהמיקרוסביבה השתל ביומטריה.
התגובה מארח דלקתי מתמשך ביוביוחומר מושתל, המכונה תגובת גוף זר, הוא אתגר משמעותי בפיתוח ויישום של מכשירים ביו ומבנים הנדסת רקמות. מקרופאגים, תא חיסונית מולדת, הם שחקני מפתח בתגובת הגוף הזר משום שהם נשארים באתר השתל למשך החיים של המכשיר, והוא למדו בדרך כלל כדי להשיג הבנה של תגובה זו מארח מזיקה. חוקרים רבים ביואטיליים הראו כי שכבות חלבון נספחת על חומרים מושתלים להשפיע על התנהגות מקרופאג, ולאחר מכן להשפיע על התגובה המארחת. השיטות במאמר זה מתארים מודל בלתי מתורבת באמצעות שכבות חלבון נספחת המכילים נזק תאי מולקולות על משטחי פולימר משטחים כדי להעריך תגובות מקרופאג. NF-кb/AP-1 עיתונאי מקרופאג קו התא ואת העיבוד המקושר באופן אלקליין פוספספטאז משמש כשיטה מהירה כדי לבחון בעקיפין NF-кb/AP-1 פעילות שעתוק בתגובה לשכבות חלבון מורכבות נספחת המכילים חלבונים בדם הקשורים לנזק דפוסי מולקולרי, כמודל של שכבות החלבון המורכבות הנוצרות על משטחי ביומטריה בvivo.
תגובת הגוף הזר (FBR) היא תגובת מארח כרונית שיכולה להשפיע לרעה על הביצועים של חומר או מכשיר מושתל (למשל, התקני משלוחים לסמים, ביוחיישנים), באמצעות שחרור מתמשך של מגשרים דלקתיים ובאמצעות השתלבות בשילוב בין החומר המושתל לבין הרקמה הסובבת1. זה התגובה החיסונית מולדת היא ביוזמת הליך ההשתלה מאופיין על ידי נוכחות ארוכת טווח של תאים חיסוניים מולדים היווצרות קפסולה סיבי סביב השתל1. בהקשר של תגובות מארח חומרים, לאינטראקציות חומרים מקרופאג יש השפעה משמעותית על ההתקדמות של התגובה המארחת ופיתוח של FBR1. מקרופאגים הם האוכלוסייה החיסונית מגוונת מולדים המערכת, גויס לאתר השתל או מתוך רקמות תושב האוכלוסייה מקרופאג או מהדם כמו מקרוציט הנגזרים מונופאגים. הם מתחילים להצטבר באתר השתל זמן קצר לאחר השרשה, ובתוך ימים להפוך לאוכלוסיית התא השולט במיקרו הסביבה השתל. חומר-מקרופאגים, יחד עם הגוף הזר תאים ענקיים (fbgc) נוצר באמצעות מקרופאג fusion, יכול להתמיד במשטח החומר למשך החיים של השתל2,3. כתוצאה מכך, מקרופאגים נחשבים לשחקנים מרכזיים בתגובה לגוף הזר בשל תפקידם מנצח את השלבים האופייניים של FBR: תגובה דלקתית חריפה, שיפוץ רקמות, היווצרות של רקמת פיברוטיק1.
קולטני שיחת כמו (TLRs) הם משפחה של קולטני זיהוי תבנית אשר מבוטאים על ידי תאים חיסוניים רבים, כולל מקרופאגים, והוכחו לשחק תפקיד משמעותי דלקת וריפוי הפצע. בנוסף לליגני הפתוגן, TLRs מסוגלים לאגד מולקולות אנדודוגני, הידועות כתבניות מולקולריות הקשורות נזק (DAMPs), אשר פורסמו במהלך נמק בתא ולהפעיל מסלולים איתות דלקתיות וכתוצאה מכך ייצור ציטוקינים proinflammatory4. אנחנו ואחרים הציעו כי הנזק שנגרם במהלך בדיקת רקמה רכה השתלת שחרור damps, אשר לאחר מכן ספוח כדי ביומטריה בנוסף לחלבונים בדם ולווסת את האינטראקציות חומרים סלולריים הבאים5,6. כאשר מקרופאגים אינטראקציה עם שכבת החלבון נספחת על השתל, משטח שלהם tlrs עשוי לזהות נספחת damps ולהפעיל מפלי איתות proinflammatory, המוביל NF-κB ו AP-1 שעתוק גורם ההפעלה והייצור של ציטוקינים proinflammatory. בעבר הצגנו כי מקרופאגים murine הגדילו באופן משמעותי NF-κB/AP-1 פעילות נמק גורם הגידול α (tnf-α, הפרשת cy, ציטומין) בתגובה לח-המכיל שכבות חלבון נספחת על מגוון של משטחים פולימריים לעומת משטחים עם סרום נספחת או פלזמה בלבד (כלומר, אין damps נוכח), וכי תגובה זו מתווכת במידה רבה על ידי TLR2, בעוד TLR4 משחק תפקיד פחותה5.
הכתב NF-κB/AP-1 מקרופאג line (הטבלה של חומרים) המשמשים בפרוטוקול זה היא שיטה נוחה למדוד יחסי NF-κB ו-AP 1 פעילות ב מקרופאגים5,7,8. בשילוב עם מעכבי מסלול tlr, קו תא זה הוא כלי שימושי עבור חקירת ההפעלה tlr ואת תפקידה בדלקת בתגובה למגוון גירויים5,7,8. התאים עיתונאי הם העכבר שונה מקרופאג כמו קו תא זה יכול לייצר באופן בלתי נשכח פוספספטאז אלקליין עובריים (SEAP) על NF-κB ו-AP-1 הפעלת שעתוק מקדם9. לאחר מכן ניתן להשתמש במיטרי הצביעה האלקליין מסוג פוספספטאז (טבלת חומרים) כדי לכמת כמויות יחסיות של ביטוי seap כאמצעי עקיף של הפעילות NF-ΚB/AP-1. כמו NF-κB ו-AP-1 נמצאים במורד הזרם של מסלולים רבים של איתות תאים, נטרול נוגדנים ומעכבי המיקוד TLRs ספציפיים (למשל, TLR2) או מולקולות TLRS (g., MyD88) ניתן להשתמש כדי לאמת את התפקיד של מסלול מסוים. המתודולוגיה המתוארת במאמר זה מספקת גישה פשוטה ומהירה להערכת התרומה של ה-tlr איתות בתגובות מקרופאג murine למגוון של משטחים פולימריים עם שכבות חלבון נספחת המכילים הן חלבונים בדם ו-damps כמו מודל מבחנה של בדיקות מושתלים מושתל.
1. הכנה לתקשורת ומגיב
2. ציפוי תאים משטחי תרבות עם פולי (מתיל מתיונין)
3. ציפוי תאים משטחי התרבות עם פולימתיתיל סילאוקטן
4. ציפוי תאים משטחי תרבות עם זכוכית אקרילית (טטרפלואורואתילן)
5. הפיכת ליפוסט מתאי 3T3
6. הערכת אפקט של שכבות חלבון Adsorbed ו שיחת כמו קולטנים על הפעילות NF-κB של מקרופאגים
הערה: עבור סכמטית של זרימת העבודה הניסיונית ואת לוח הצלחת, להתייחס לדמות 1a ו משלים איור 1, בהתאמה.
שיטות ניקוי עבור משטחים מצופי פולימר נבדקו כדי להבטיח שלא היה הפרעה של ציפוי, אשר ניתן היה לראות כשינוי בזווית מגע המים לתוך שמיכות זכוכית ללא ציפוי (איור 2). הטבילה PMMA מצופה מיקרוסקופ שקופיות 70% אתנול עבור 1 h נמצא כדי להסיר את ציפוי PMMA (איור 2, שמאל פאנל), כנראה בשל מסיסות של pmma ב 80 wt x אתנול13, ולכן pmma מצופה משטחים נוקו באמצעות 30 דקות של העיקור של UV לבד. הריכוז של PMMA לציפוי היה אופטימיזציה בעבר5. A 1 h 70% אתנול להשרות השתמשו כדי לנקות PDMS, ו UV עיקור הוזנח מאז אור UV יכול לגרום המספריים שרשרת ולהשפיע על מאפייני הרטבה פני השטח של PDMS14. שניהם 70% אתנול להשרות ועיקור UV לא השפיעו על זווית מגע המים של שמיכות מצופה (איור 2, הלוח הימני), ולכן שתי השיטות, ברציפות, שימשו כדי לנקות את הציפוי. שיטת הציפוי המתואר בעבר על ידי קבוצת גריינגר15.
כתם מערבי בוצע על 3T3 ליפוסט כדי להבטיח כי מינים לח היו נוכח תערובת מולקולרית מורכבת. התוצאות הראו כי הן HMGB1 ו HSP60, שני בעלי מתועד היטב16,17, היו נוכחים בליפוסט (איור 1ב). הספיחה של tlr ליגנדס מן הליפוסט אל משטחי פולימר אושרה על ידי מקרופאגים כתבת culturing (מטופל, TLR2 לנטרל, או TLR4 עכבות) עבור 20 h על חלבון-ספיחה פולימר משטחים (כלומר, רקמות הרקמה מטופלים בפוליסטירן [tcps pmma], החברה לטיפול, pdms, מצופה, ולאחר מכן בעקיפין הערכה NF-кb/AP-1 פעילות המבוססת על הייצור seap באמצעותשיטה אנזימטית ( יתר על כן, מקרופאגים העיתונאי הגביר באופן משמעותי את NF-кb/AP-1 פעילות על הליספוסט לעומת fbs, או פלזמה, ללא טרום נספחת חלבון (מדיה) (איור 4). TLR-ליפוטים סינתטיים תלת-ממדי (Pam3CSK4, TLR2 ligands) וליפופוליסכד (LPS, TLR4 ligands) נכללו כפקדים חיוביים כדי לאשר את הנוגדן או המעכב והבדיקה עבדו כראוי. ניטרול TLR2 היה הפחתה חזקה באופן ניכר ב-NF-кb/AP-1 התגובה של מקרופאגים העיתונאי ליפוסט נספחת לעומת עיכוב TLR4. כמו גם, כמויות קטנות של ליפוסט מדולל בסרום (מבוסס על חלבון מוחלט) המושרה באופן משמעותי NF-кB/AP-1 תגובה בהשוואה סרום לבד, עם הדילול האפקטיבי הנמוך ביותר התלוי משטח פולימרי (איור 5). תוצאות אלה מציגות את העוצמה של מולקולות הנגזרות ליפוסט-שנגזרו על לגרימת TLR תלויי-NF-кB/AP-1 פעילות מקרופאגים העיתונאי על מגוון רחב של משטחים פולימריים.
איור 1: שיטות ותוצאות עבור שיטת פוספספטאז אלקליין של NF-кB/AP-1 כתבת מקרופאגים ב-tcps PMMA, PDMS, ו מצופה. (A) תרשים של זרימת העבודה עבור העיתונאי מקרופאגמהווהפוספספטאז אלקליין. (ב) כתם מערבי של ליפוסט המאשר נוכחות של מינים לח HMGB1 ו HSP60, עם β-actin כמו בקרת הטעינה. (ג) NF-кb/AP-1 פעילות (מיוצגת על ידי ספיגה) של מקרופאגים העיתונאי התרבותי בתקשורת (שליטה שלילית), 10% fbs, ליפוסט, ו PAM3CSK4 (TLR2 ligand, בקרה חיובית) עבור 20 h. הנתונים מראים את התוצאות של ניסוי אחד והוא מייצג תוצאות של לפחות 2 ניסויים נפרדים, המוצגת כממוצע ± סטנדרטי (SD). כל ניסוי השתמש ב-n = 3 בארות נפרדות לכל תנאי, וכל הבאר הייתה מצופה בשכפול לצורך התניה האנזימטית. מנותח באמצעות מבחן אחד בכיוון ANOVA ו-Tukey שלאחר-הוק. p < 0.001. הדמות הזו הותאמה באישור. ממקקיל ופיצפטריק5 זכויות יוצרים 2018 האגודה האמריקנית לכימיה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 2: אופטימיזציה של שיטות ניקוי למשטחים PMMA-מצופה מצופים, העריכו באמצעות המים זווית מגע (WCA). מדידות נלקחו על 2 נקודות נפרדות של לפחות 3 שמיכות. הנתונים מוצגים כממוצע ± SD. שנותחו באמצעות מבחן ANOVA ובדיקה לאחר-הוק של כיוון אחד. * p < 0.05. הדמות הזו הותאמה באישור. ממקקיל ופיצפטריק5 זכויות יוצרים 2018 האגודה האמריקנית לכימיה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 3: TLR-תיווך NF-кb/AP-1 פעילות (מיוצגת על ידי ספיגה) של מקרופאגים העיתונאי תרבותי על 10% FBS (שליטה), ליפוסט, ושליטה חיובית עבור 20 h. (א) השפעה של ניטרול TLR2 על הכתב המקרופאג תגובות כדי נספחת ליפוסט. שליטה חיובית היא פאם (Pam3CSK4, TLR2 ligand). (ב) השפעה של עיכוב TLR4 על העיתונאי מקרופאג תגובה לליפוסט לישין. שליטה חיובית היא LPS (TLR4 ligand). הנתונים מראים את התוצאות של ניסוי אחד והוא מייצג תוצאות של לפחות 2 ניסויים נפרדים, מוצג כממוצע ± SD. כל ניסוי השתמש ב-n = 3 בארות נפרדות לכל תנאי, וכל הבאר הייתה מצופה בשכפול לצורך התניה האנזימטית. מנותח באמצעות מבחן אחד בכיוון ANOVA ו-Tukey שלאחר-הוק. * * p < 0.01, * * * p < 0.001. הדמות הזו הותאמה באישור. ממקקיל ופיצפטריק5 זכויות יוצרים 2018 האגודה האמריקנית לכימיה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 4: NF-кb/AP-1 פעילות (מיוצגת על ידי ספיגה) של מקרופאגים העיתונאי תרבותי על מדיה (שליטה שלילית), 30 דקות ו 24 h נספחת שכבות חלבון, ו Pam3CSK4 (בקרה חיובית) על tcps עבור 20 h. נתונים משולבים 3 ניסויים נפרדים ומוצג כממוצע ± SD. כל ניסוי השתמש ב-n = 3 בארות נפרדות לכל תנאי, וכל הטוב היה מצופה בשכפול עבור העיבוד האנזימטי (כלומר, n = 9 בארות תרבות תאים בלתי תלויות ו-n = 18 שאינם עצמאיים ובין התניה אנזימטית). מנותח באמצעות מבחן אחד בכיוון ANOVA ו-Tukey שלאחר-הוק. p < 0.001. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 5: העיתונאי מקרופאג NF-кb/AP-1 פעילות (מיוצגת על ידי ספיגת) לאחר 20 h בתגובה לדילול של ליפוסט ב fbs (סך החלבון = 280 μg/גם) נספחת כדי פולימר משטחים עבור 30 דקות. (א) טאלו. (ב) PMMA. (ג) PDMS. (ד) מצופה. הנתונים מראים את התוצאות של ניסוי אחד והוא מייצג תוצאות של לפחות 2 ניסויים נפרדים, מוצג כממוצע ± SD. כל ניסוי השתמש ב-n = 3 בארות נפרדות לכל תנאי, וכל הבאר הייתה מצופה בשכפול לצורך התניה האנזימטית. מנותח באמצעות מבחן אחד בכיוון ANOVA ו-Tukey שלאחר-הוק. * p < 0.05, * * p < 0.01, * * * p < 0.001. הדמות הזו הותאמה באישור. ממקקיל ופיצפטריק5 זכויות יוצרים 2018 האגודה האמריקנית לכימיה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור משלים 1: פריסות לדוגמה המשמשות לכתב NF-кB/AP-1 מקרופאג שיטת התרבות של התאים בתבנית של 8 חדרי ומ48-ובכן. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
המוקד העיקרי של המעבדה שלנו היא התגובה המארחת על שתלים מוצק רקמת רקמה רכה, ובמיוחד איך הנזק התאי שנגרמו במהלך השתלת הליך משפיע על התגובה המארחת. העבודה המוצגת כאן מתארת ניסויים ראשוניים באמצעות כתבת קו מקרופאג cell באמצעות מבחנה לחות הסלולר המכילים לחות, כדי לחקור את ההשפעה של מולקולות שפורסמו במהלך הנזק התאי (כלומר, מהניתוח השתל) על התגובות מקרופאג ביואטילים. תא פיברודפיצוץ ליפוסט השתמשו כדי לדגמן את הנזק התאי ושחרורו של DAMPs בשל מיקום ביומטריה. פיברותקיעות נבחרו כדי ליצור את הליפוסט בגלל שכיחות הפיברובליות ברקמה רכה, כמו גם היכולת שלהם להפריש מגוון רחב של מטריקס מטריצות (ECM) חלבונים, כולל fibronectin18. הקפאת ההפשרה האופניים נבחרה כשיטת הליזה כדי לייצר הן תאיים ו-ECM נגזרות DAMPs, בדומה למה שיהיה נוכח בסביבת השתל. מעכבי פרוטאז לא שימשו כדי להפוך את זה ליפוסט. בעוד לפירוק תאים בלתי מבוקרת כמו אופניים הקפאת הפשרה יכול לגרום לשחרור של הפרוטסים שעלולים לבזות DAMPs, אנזימים אלה עשויים גם להיות נוכחים בסביבת השתל ביומטריה כאשר התאים פגומים במהלך תהליך ההשתלה. הנוכחות של DAMPs בתערובת המולקולרית המורכבת של הליפוסט אושרה על ידי אבן החשופה (איור 1ב'; HMGB1 ו-HSP60) ושיטת העיתונאי SEAP (איור 1ג; NF-кb/AP-1 פעילות בתגובה ליפוסט נספחת). בוצעו גם בחני היכן ליפוסט היה מדולל ב fbs מבוסס על ריכוז חלבון מוחלט נספחת על משטחי תרבות התא (איור 5) כדי לשקף טוב יותר את המורכבות של סביבת השתל, שכן הוא יכיל שפע של חלבונים בדם, כמו גם damps6. העיתונאי מקרופאג NF-кb/AP-1 פעילות נותרה באופן משמעותי על שכבות נספחת מ ליפוסט מדולל fbs, ואת הדילול הנמוך ביותר כדי להשיג הפעלה משמעותית היה תלוי פני השטח, החל 0.1% (tcps) כדי 10% (pdms ו-fbs צופה).
Pmma פולימרים, pdms, ומצופה נבחרו עבור עבודה זו משום שהם nondegradable ושימשו בהרחבה בספרות כדי להעריך ספיחה חלבון ו מקרופאג התגובה ביואטילים19,20,21,22,23,24,25. Tcps שימש גם להשוואה מאחר שהיא מצע משותף המשמש בבית מיון מקרופאג ו tlr איתות עבודה21,26,27,28. החומרים המשמשים בעבודתנו הם דוגמאות מייצגות של לא-תכלה, ביואטילים מוצקים. עם זאת, חומרים רבים אחרים ניתן להשתמש עם המודל הזה, בתנאי החומר יכול להיות מצופה על לוחות תרבות התא או שקופיות מיקרוסקופ וכן decontaminated כראוי. הכתבת NF-κB/AP-1 מקרופאג הקו נבחר עבור זה במודל חוץ גופית משום שהוא מאפשר מדידה מהירה, עקיפה של הפעילות NF-κB/AP-1 באמצעות הביטוי NF-κB/AP-1 inducible של SEAP. NF-κB/AP-1 מקרופאגים העיתונאי דורשים את השימוש phleomycin D1 במדיית התרבות כאנטיביוטיקה סלקטיבית כדי להבטיח כי רק תאים עם הגנים NF-кB/AP-1 inducible SEAP הם נוכחים29. עבור שיטת פוספספטאז אלקליין, זה קריטי להשתמש ב-HI-FBS במדיה של תרבות התא כדי למנוע תוצאות אפשריות חיוביות שווא שנוצרו על ידי פוספאצטיות אלקליין בהווה סרום. המחקר שלנו עד התאריך עולה כי fbs-נספחת משטחים אינם מייצרים תוצאה חיובית שווא לזיהוי, סביר להניח כי מולקולות סרום הם מאוד נספחת לפני השטח התרבותי ולא שוחררו אל supernatant. נקודת זמן התרבות של העיתונאי מקרופאגים (20 h), שיטת הדגירה של זמן (2.5 h), וספיגת הקריאה באורך הגל (635 ננומטר) עבור שיטת פוספספטאז אלקליין היו ממוטבים עם מערכת זו כדי להבטיח מדידות איתנה ומיודלות עבור כל התנאים.
הראשון חלבון ספיחה זמן של 30 דקות נבחר עבור עבודה זו בשל השימוש הנפוץ שלה בספרות ספיחה חלבון (איור 1ג)30,31,32,33,34. עם זאת, יש לנו גם בחנו פעמים ספיחה ארוכה (כלומר, 60 דקות ו-24 שעות, איור 4) כדי לייצג טוב יותר את שכבת החלבון ספיחה כי מקרופאגים היה אינטראקציה עם vivo, אשר צפוי להתרחש 4 לאחר 24 שעות אחרי ההשתלה1. זה כבר היסוד כי רוב החלבון ספיחה ו-exchange מתרחשת הראשון 60 מינימום של חשיפה לפני שטח26,35,36, ולכן הזמן 60 מינימום ספיחה יכול להיות יותר מאשר בזמנים רלוונטיים. עברנו גם משימוש fbs כפקד שלילי לנוכחות של damps בשכבת החלבון נספחת כדי פלזמה העכבר המסחרי. הרציונל לשימוש בפלזמה במקום סרום הוא כי חלבונים פלזמה ידועים לשחק תפקידים משמעותיים ספיחה חלבון ו תגובה1, ו פלזמה מספק ייצוג טוב יותר של החלבונים בסביבה הפצע. פלזמה בשימוש בניסויים ספיחה חלבונים מוכן בדרך כלל כמו 1 על 10% דילול26,36,37, אשר מניע את השימוש שלנו 10% פלזמה. פלזמה האדם משמש בדרך כלל26,36, כפי שהוא קל יותר להשיג בכמויות גדולות יותר רלוונטי קלינית, לעומת פלזמה העכבר. עם זאת, בחרנו להשתמש פלזמה מסחרי העכבר עבור מודל זה כדי לשמור על מינים של פתרונות חלבון עקבי עם זה של התאים כתב.
השימוש העיתונאי מקרופאג קו התא הציג כמה מגבלות בתוך המחקר. ראשית, באמצעות קו מקרופאג לוקמיה מורמית יש מגבלות הטבועה, כמו פנוטיפים והתנהגות עשויים להשתנות מתרבויות מקרופאג העיקרי. בעוד מגבלה זו תטופל בעבודה בעתיד באמצעות מקרופאגים הראשי, קו התא מקרופאג הורי הוצגה הדוק לחקות את מח עצם העכבר הנגזר מקרופאגים הנגזרים במונחים של קולטני משטח התא שלהם ואת התגובה של חיידקים מיקרוביאלית עבור TLRs 2, 3 ו 438. יתר על כן, NF-κB/AP-1 העיתונאי מקרופאגים הניבו תוצאות דומות בתגובה HMGB1 ו-LPS גירוי בהשוואה הצפק מקרופאגים הראשי murine39. יש לציין כי NF-κB/AP-1 כתבת מקרופאגים, ואת זן הורים שלהם, לא לבטא TLR540. החוקרים הפגינו כי HMGB1 היה מסוגל להפעיל את הגורמים NF-κB שעתוק באמצעות TLR5 מסלולים איתות ב HEK-293 תאים באופן מאוד מנוכר עם האדם TLR541. לכן, התרומה של HMGB1-TLR5 איתות לפעילות הכללית NF-κB על משטחים מצופים ליפוסט הוזזו במודל זה. בנוסף, מקרופאגים העיתונאי והזן ההורה שלהם אינם מבטאים את חלבון המתאם עולה, וכתוצאה מכך אינם יוצרים את מרבית סוגי הדלקות, ולא ניתן לעבד את IL-1β או לא פעיל IL-18 לטפסים הבוגרים שלהם42. לכן, המודל שאנחנו משתמשים לא מסביר את התרומה של פעילות בעלת התלות התלויה והבאים autocrine IL-1β ו-IL-18 איתות בתגובות מקרופאג ליפוסט-adsorbed משטחים. כתוצאה מכך, שיטת הפעולה מיועדת כבדיקה ראשונית של הפעלת NF-κB התלויה ב-TLR, והמחקר הבא באמצעות מקרופאגים ראשיים מומלץ לספק הבנה מלאה ומייצגת יותר של הפעלת מקרופאג ופנוטיפים בנוגע למשטחים חומריים של עניין.
הבסיס פוספספטאז בעקיפין מודד את הפעילות NF-кB/AP-1 של מקרופאגים העיתונאי. עם זאת, יש הרבה מסלולים איתות אחרים מאשר TLRs המערבות NF-кB/AP-1 (g., האינטרלוקין-1 קולטן [IL-1R]43 וקולטן נמק גורם הגידול [tnfr]44). לכן, היה צורך להעריך את התרומה של TLR2 ו TLR4 איתות ב מוגברת NF-кb/AP-1 תגובה משטחי ליפוסט-adsorbed באמצעות עיכוב בחני (איור 3). הרציונל לבחירת משטח זה שני TLRs היה כי לפחות 23 DAMPs אשר הוכחו לאותת דרך TLR2 ו TLR445, כולל HMGB1 מאופיין, ושניהם קולטנים מבוטא על פני השטח התא והוא יכול לתקשר ישירות עם פני השטח6. TLR2 ו TLR4 עיכוב בחני פגינו כי כאשר TLR2 או TLR4 איתות נחסמו, NF-кb/AP-1 תגובה של מקרופאגים העיתונאי כדי נספחת ליפוסט היה מופחת, המציין כי שני מסלולים מעורבים. עם זאת, היתה ירידה גדולה באופן ניכר בפעילות NF-кb/AP-1 כאשר TLR2 איתות היה מנוטרל, הרומז כי TLR2 עשוי לשחק תפקיד ראשי בתגובה של מקרופאגים העיתונאי כדי נספחת ליפוסט. אנו מכירים כי ייתכן שיש כמה עיכוב מחוץ למטרה עם מסלול איתות TLR נטרול נוגדנים ומעכבי. נוגדן נטרול שימש לעכב את מסלול TLR2 מאז לא היו זמינים מסחרית TLR2 מולקולות מעכבי בזמן עבודה זו.
השיטות המוצגות כאן להשתמש lysate כמקור מורכב של damps, ו-NF-κB/AP-1 עיתונאי מקרופאגים כמו מודל מבחנה עבור התגובות מקרופאג damps וחלבונים אחרים נספחת ביופולימרים פולימריים (איור 1). אנו מצפים הפרוטוקול שלנו ניתן להשתמש כדי לנתח במהירות NF-κB/AP-1 תגובות ו-tlr איתות של מקרופאגים העיתונאי למגוון של חומרים (כולל חומרים תכלה, נקבובי מתקפל פיגומים או הידרוגים) ושכבות חלבון נספחת (איור 3). עם זאת, השימוש בחומרים נקבובי והידרוג'לים מציגים את המורכבות בתוך המערכת, כפי שהוא עשוי להיות מאתגר להבדיל בין מולקולות נספחת ומולקולות הגשם. אנו גם מצפים כי פרוטוקול זה ניתן להתאים בקלות כדי לחקור את התרומה של מסלול איתות אחר במעלה NF-кB/AP-1 (למשל, C-סוג לקטין קולטנים46 ו נוקלאוטיד-מחייב oligomerization התחום (נוד)-כמו קולטנים47) עם מעכבי המתאים. יתר על כן, NF-κB/AP-1 התגובה של מקרופאגים עיתונאי יכול להיות מושווה בין חומרים שונים, סיפק התגובות מנורמלים פעילות תא בסיסית (כלומר, תאים במדיה על כל משטח עם חלבון טרום adsorbed) ואת כל החומרים יש רמות אנדוטוקסין בלתי ניתן לגילוי.
. למחברים אין מה לגלות
המחברים מכירים בהכרת תודה מבצעית מהמכונים הקנדיים של פרויקט מחקר הבריאות (PTJ 162251), הסנאט של אוניברסיטת המלכה ועדת המחקר המייעצת ותמיכת תשתית של הקרן הקנדית לחדשנות קרן ג'ון אוון (פרויקט 34137) ומשרד המחקר והחדשנות באונטריו קרן המחקר (פרויקט 34137). L.A.M. היה נתמך על ידי אוניברסיטת המלכה R. סמואל מקלפלין מלגת, מדעי הטבע והמועצה למחקר הנדסי של קנדה בוגרת מלגת בוגר הפרס של מאסטר בוגרת אונטריו מלגה. המחברים רוצים להודות לד ר מיירון סצ'ואן על מתנתו הנדיבה של הכתבת NF-κB/AP-1 מקרופאג line ו ד"ר. מיכאל בלנרסט וסנדרה לורנסו לשימוש מערכת הדמיה ג'ל שלהם וקורא צלחת.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Cell culture reagents | |||
anti-mouse/human CD282 (TLR2) | Biolegend | 121802 | |
CLI-095 (TLR4 inhibitor) | Invivogen | TLRL-CLI95 | |
C57 complement plasma K2 EDTA 10ml, innovative grade US origin | InnovativeResearch | IGMSC57-K2 EDTA-Compl-10ml | Mouse plasma |
Dulbecco's modified eagle medium (DMEM) | Sigma Aldrich | D6429-500ML | |
Dulbecco's phosphate buffered saline (DPBS) | Fisher Scientific | 14190250 | No calcium, no magnesium |
Fetal bovine serum (FBS), research grade | Wisent | 98150 | |
LPS-EK | Invivogen | TLRL-EKLPS | Lipopolysaccharide from Escherichia coli K12 |
NIH/3T3 fibroblasts | ATCC | CRL-1658 | |
Pam3CSK4 | Invivogen | tlrl-pms | Synthetic triacylated lipopeptide - TLR1/2 ligand |
Penicillin/streptomycin | Sigma Aldrich | P4333-100ML | |
Plasmocin | Invivogen | ANT-MPP | Mycoplasma elimination reagent |
RAW-Blue cells | Invivogen | raw-sp | NF-κB/AP-1 reporter macrophage cell line |
Trypan blue solution, 0.4% | Fisher Scientific | 15250061 | |
TrypLE express enzyme (1X) | Fisher Scientific | 12604021 | animal origin-free recombinant cell dissociation enzyme |
Zeocin | Invivogen | ANT-ZN-1 | |
Kits and assays | |||
ELISA precoated plates, mouse IL-6 | Biolegend | B213022 | |
ELISA precoated plates, mouse TNF-α | Biolegend | B220233 | |
Endotoxin (Escherichia coli) - Control standard endotoxin (CSE) | Associates of Cape Cope Inc. | E0005-5 | Endotoxin for standard curve in chromogenic endotoxin assay |
LAL water, 100 mL | Associates of Cape Cope Inc. | WP1001 | Used with chromogenic endotoxin assay |
Micro BCA protein assay | Fisher Scientific | PI23235 | |
Limulus amebocyte lysate (LAL) Pyrochrome endotoxin test kit | Associates of Cape Cope Inc. | C1500-5 | Chromogenic endotoxin assay reagent |
QUANTI-Blue alkaline phosphatase detection medium | Invivogen | rep-qb2 | Alkaline phosphatase assay to indirectly measure NF-κB/AP-1 activity |
Polymeric coating reagents | |||
Chloroform, anhydrous | Sigma Aldrich | 288306-1L | |
Ethyl alcohol anhydrous | Commercial Alcohols | P006EAAN | Sigma: Reagent alcohol, anhydrous, 676829-1L |
Straight tapered fine tip forceps | Fisher Scientific | 16-100-113 | |
Fluorinert FC-40 solvent | Sigma Aldrich | F9755-100ML | Fluorinated solvent for fPTFE |
Cell culture grade water (endotoxin-free) | Fisher Scientific | SH30529LS | |
Poly(methyl methacrylate) (PMMA) | Sigma Aldrich | 182230-25G | |
Sylgard 184 elastomer kit | Fisher Scientific | 50822180 | |
Teflon-AF (fPTFE) | Sigma Aldrich | 469610-1G | Poly[4,5-difluoro-2,2-bis(trifluoromethyl)-1,3-dioxole-co-tetrafluoroethylene] |
Consumables | |||
Adhesive plate seals | Fisher Scientific | AB-0580 | |
Axygen microtubes, 1.5 mL | Fisher Scientific | 14-222-155 | |
Borosilicate glass scintillation vials, with white polypropylene caps | Fisher Scientific | 03-337-4 | |
Clear PS 48-well plate | Fisher Scientific | 08-772-52 | |
Clear TCPS 96-well plate | Fisher Scientific | 08-772-2C | |
Clear TCPS 48-well plate | Fisher Scientific | 08-772-1C | |
Cover glasses, circles | Fisher Scientific | 12-545-81 | |
Falcon tissue culture treated flasks, T25 | Fisher Scientific | 10-126-10 | |
sticky-Slide 8 Well | Ibidi | 80828 | |
Superfrost microscope slides | Fisher Scientific | 12-550-15 | |
Tissue culture treated flasks, T150 | Fisher Scientific | 08-772-48 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved