Bu eser yenilik (CFI) tıp ve diş hekimliği, arkadaş, Garrett Cumming araştırma sandalye Fonu, HM Toupin nörolojik bilim araştırma sandalye Fonu, kas distrofisi Kanada, Kanada Vakfı Alberta Üniversitesi Fakültesi tarafından desteklenmiştir, Alberta ileri eğitim ve Teknoloji (AET), Kanadalı Sağlık Araştırma (CIHR), Jesse'nin yolculuk - gen ve hücre tedavisi, kadın ve çocuk sağlığı Araştırma Enstitüsü (WCHRI), temeli enstitüleri ve Alberta Sağlık Çözümleri (AIHS yeniliklerin ).
Dr. Steven Laval tam uzunlukta dysferlin plazmid ile bize sağlamak için teşekkür etmek istiyorum. Ayrıca Dr Katsuya Miyake teknik tavsiye için teşekkür etmek istiyorum.

Bu çalışmada kullanılan insan fibroblast hücre Tıp Fakültesi ve diş hekimliği University of Alberta adlı insan Etik Komitesi onay ile kullanılmıştır.
1. transfection tam uzunlukta DYSF plazmid içeren hücrelerin
<ol>
	<li>Kültür fibroblast hücrelerinde büyüme medya - 36 mL Dulbecco'nın modifiye kartal orta (DMEM), fetal sığır serum (FBS) 4 mL ve penisilin/streptomisin (P/S) - CO2 kuluçka 37 ° C'de 20 µL 40 mL içeren bir T225 şişesi Not: Hücreleri yaklaşık % 70-80 confluency kültürlü olmalı ve tamamen Konfluent olmak için izin verilmemelidir.</li>
	<li>Hücreleri tohum için hazırlamak için iki kez fosfat tamponlu tuz (PBS) 40 mL hücrelerle durulama sonra hücreleri ayırmak için % 0.05 tripsin 5 mL ekleyin. Hücreleri 37 ° C CO2 kuluçka dönün ve 5 min için hücreleri kuluçkaya.<ol>
		<li>Hücreleri tamamen müstakil tripsin reaksiyonu durdurmak için büyüme ortamının 40 mL ekleyin.</li>
		<li>Bir hemasitometre kullanarak hücreleri veya başka bir hücreye aygıt sayma saymak.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>2 mL 1 x 105 hücre/mL, hücrelerin 35 mm kolajen kaplı cam-alt yemekleri tohum. CO2 kuluçka 37 ° C'de gecede hücrelerde kuluçkaya Not: Hücreleri yaklaşık % 50-60 birleşmesi ertesi gün olmalıdır.</li>
	<li>Büyüme ortamını çıkarın ve 2 mL serum yoksun medya (büyüme medya FBS olmadan) ile değiştirin.</li>
	<li>Hücreleri lipotransfection kullanarak tam uzunlukta dysferlin plazmid ile transfect.<ol>
		<li>150 µL serum yoksun medya 1,5 mL tüp (transfected her yemek için bir tüp) hazırlayın.</li>
		<li>Transfection reaktif 3 µL serum yoksun ortamı içeren her 1,5 mL tüp ekleyin. Oda sıcaklığında en az 5 dk kuluçkaya.</li>
		<li>Bir ayrı 1,5 mL tüp, 175 µL serum yoksun medya ve plazmid DNA 3,5 µg ekleyin. Not: transfected ek her yemek için yukarıdaki tutarları çarpmak.</li>
		<li>Plazmid DNA içine bir tüp ile 150 µL serum yoksun medya ve transfection reaktif içeren medya 150 µL birleştirin. Oda sıcaklığında 20 dk için kuluçkaya.</li>
		<li>Plazmid ve transfection reaktif ile medya 300 µL çanak arasında dağıtabilmenizi. Bulaşıkları CO2 kuluçka 37 ° C'de 24 h için kuluçkaya</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Ortamı serum içeren taze büyüme medya ile değiştirin ve bir ek 24 h 37 ° C'de CO2 kuluçka için kuluçkaya</li>
</ol>
2. İki fotonlu yaralama tahlil için hücreleri hazırlanması
<ol>
	<li>Pipetting tarafından medyayı çıkarın ve bir kez 1 mL Tyrode'nın çözeltisi içeren hücreleri durulama sonra taze Tyrode'nın çözüm 2.5 mm FM 1 µL içeren 1 mL ekleyin 4-64 boya. Not: Son FM 4-64 boya 2.5 µM bölgedir.</li>
	<li>Membran onarım kalsiyum tükenmiş bir ortamda değerlendirmesini isterseniz, PBS 1 mL hücrelerle durulayın ve 1 mL 1 mM EGTA içeren PBS ekleyin. Not: PBS zaman içinde ayırmak hücreleri neden olur gibi yaralama tahlil mümkün olduğunca çabuk tamamlanmalıdır.</li>
</ol>
3. İki fotonlu lazer yaralama tahlil
<ol>
	<li>Bir ters confocal mikroskop ve ilişkili program yazılım kullanarak, 0.2 µm x 2 µm hedef oluşturabilir ve böylece hedef satırı ile çakışıyor ve hücre zarının (Şekil 2) yönünü dikey yatıyor hücre zarı arasındaki sınırda yer.</li>
	<li>543-nm Helene lazer FM boya sinyal heyecanlandırmak ve 600-760 nm için algılama aralığı ayarlamak için kullanın. 488-nm Argon lazer GFP sinyal (şekil 4) heyecanlandırmak ve 500-550 nm için algılama aralığı ayarlamak için kullanın.<ol>
		<li>Her 5 sıralı görüntü taramaları, hücreleri görüntüleme 5 dk zaman serisi oluşturmak s.</li>
		<li>Membran lezyon üretmek için çamaşır suyu hücrelerin 820-nm için % 15 kullanarak, ayarla İki fotonlu lazer kullanarak güç 10 yinelemeler ile lazer ve hücreleri 25 s zaman serisinin başında sonra çamaşır suyu.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>4-64 boya Floresans FM ölçmek için 6 µm x 6 µm bölge (ROI) ilgi çekmek ve yer bitişik yaralama konumuna ve hücre (şekil 3) içinde belgili tanımlık bilgisayar yazılımı kullanın. Not: yazılım - bu uygulamada "Aralığı göstergesi" işlevini kullanarak piksel oversaturation örnekleme alanlarının önlemek için kırmızı piksel doygun piksel temsil eder. İstatistiksel analiz için bir elektronik tablo içine çiğ Floresans değerleri vermek.</li>
	<li>Arka plan (membran yaralama önce timepoints ortalama Floresans değeri) çıkararak her zaman noktası göreli Floresans değerlerini hesaplamak ve net artış tarafından Floresans bölen değer t = 0 (şekil 5, 6) .</li>
</ol>

<ol>
	<li>Cong, X., Hubmayr, R. D., Li, C., Zhao, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasma+membrane+wounding+and+repair+in+pulmonary+diseases.">Plasma membrane wounding and repair in pulmonary diseases.</a> Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 312 (3), L371-L391 (2017).</li><li>Demonbreun, A. R., McNally, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasma+Membrane+Repair+in+Health+and+Disease.">Plasma Membrane Repair in Health and Disease.</a> Curr Top Membr. 77, 67-96 (2016).</li><li>McNeil, P. L., Ito, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gastrointestinal+cell+plasma+membrane+wounding+and+resealing+in+vivo.">Gastrointestinal cell plasma membrane wounding and resealing in vivo.</a> Gastroenterology. 96 (5 Pt 1), 1238-1248 (1989).</li><li>McNeil, P. L., Kirchhausen, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+emergency+response+team+for+membrane+repair.">An emergency response team for membrane repair.</a> Nat Rev Mol Cell Biol. 6 (6), 499-505 (2005).</li><li>Cooper, S. T., McNeil, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Membrane+Repair:+Mechanisms+and+Pathophysiology.">Membrane Repair: Mechanisms and Pathophysiology.</a> Physiol Rev. 95 (4), 1205-1240 (2015).</li><li>Geeraerts, M. D., Ronveaux-Dupal, M. F., Lemasters, J. J., Herman, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cytosolic+free+Ca2++and+proteolysis+in+lethal+oxidative+injury+in+endothelial+cells.">Cytosolic free Ca2+ and proteolysis in lethal oxidative injury in endothelial cells.</a> Am J Physiol. 261 (5 Pt 1), C889-C896 (1991).</li><li>McDade, J. R., Archambeau, A., Michele, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+actin-cytoskeleton-dependent+recruitment+of+plasma+membrane-derived+dysferlin+at+wounds+is+critical+for+muscle+membrane+repair.">Rapid actin-cytoskeleton-dependent recruitment of plasma membrane-derived dysferlin at wounds is critical for muscle membrane repair.</a> FASEB J. 28 (8), 3660-3670 (2014).</li><li>Benninger, R. K., Piston, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-photon+excitation+microscopy+for+the+study+of+living+cells+and+tissues.">Two-photon excitation microscopy for the study of living cells and tissues.</a> Curr Protoc Cell Biol. Chapter 4 (Unit 4), 11-24 (2013).</li><li>Demonbreun, A. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+actin-dependent+annexin+complex+mediates+plasma+membrane+repair+in+muscle.">An actin-dependent annexin complex mediates plasma membrane repair in muscle.</a> J Cell Biol. 213 (6), 705-718 (2016).</li><li>McNeil, P. L., Khakee, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Disruptions+of+muscle+fiber+plasma+membranes.+Role+in+exercise-induced+damage.">Disruptions of muscle fiber plasma membranes. Role in exercise-induced damage.</a> Am J Pathol. 140 (5), 1097-1109 (1992).</li><li>Rodriguez, A., Webster, P., Ortego, J., Andrews, N. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lysosomes+behave+as+Ca2+-regulated+exocytic+vesicles+in+fibroblasts+and+epithelial+cells.">Lysosomes behave as Ca2+-regulated exocytic vesicles in fibroblasts and epithelial cells.</a> J Cell Biol. 137 (1), 93-104 (1997).</li><li>Reddy, A., Caler, E. V., Andrews, N. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasma+membrane+repair+is+mediated+by+Ca(2+)-regulated+exocytosis+of+lysosomes.">Plasma membrane repair is mediated by Ca(2+)-regulated exocytosis of lysosomes.</a> Cell. 106 (2), 157-169 (2001).</li><li>Bansal, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Defective+membrane+repair+in+dysferlin-deficient+muscular+dystrophy.">Defective membrane repair in dysferlin-deficient muscular dystrophy.</a> Nature. 423 (6936), 168-172 (2003).</li><li>Han, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dysferlin-mediated+membrane+repair+protects+the+heart+from+stress-induced+left+ventricular+injury.">Dysferlin-mediated membrane repair protects the heart from stress-induced left ventricular injury.</a> J Clin Invest. 117 (7), 1805-1813 (2007).</li><li>Huynh, C., Roth, D., Ward, D. M., Kaplan, J., Andrews, N. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Defective+lysosomal+exocytosis+and+plasma+membrane+repair+in+Chediak-Higashi/beige+cells.">Defective lysosomal exocytosis and plasma membrane repair in Chediak-Higashi/beige cells.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 101 (48), 16795-16800 (2004).</li><li>Corrotte, M., Castro-Gomes, T., Koushik, A. B., Andrews, N. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Approaches+for+plasma+membrane+wounding+and+assessment+of+lysosome-mediated+repair+responses.">Approaches for plasma membrane wounding and assessment of lysosome-mediated repair responses.</a> Methods Cell Biol. 126, 139-158 (2015).</li><li>Denk, W., Strickler, J. H., Webb, W. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-photon+laser+scanning+fluorescence+microscopy.">Two-photon laser scanning fluorescence microscopy.</a> Science. 248 (4951), 73-76 (1990).</li><li>Jontes, J. D., Buchanan, J., Smith, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+cone+and+dendrite+dynamics+in+zebrafish+embryos:+early+events+in+synaptogenesis+imaged+in+vivo.">Growth cone and dendrite dynamics in zebrafish embryos: early events in synaptogenesis imaged in vivo.</a> Nat Neurosci. 3 (3), 231-237 (2000).</li><li>Galbraith, J. A., Terasaki, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+damage+in+thick+specimens+by+multiphoton+excitation.">Controlled damage in thick specimens by multiphoton excitation.</a> Mol Biol Cell. 14 (5), 1808-1817 (2003).</li><li>McNeil, P. L., Miyake, K., Vogel, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+endomembrane+requirement+for+cell+surface+repair.">The endomembrane requirement for cell surface repair.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 100 (8), 4592-4597 (2003).</li><li>Weisleder, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visualization+of+MG53-mediated+cell+membrane+repair+using+in+vivo+and+in+vitro+systems.">Visualization of MG53-mediated cell membrane repair using in vivo and in vitro systems.</a> J Vis Exp. (52), (2011).</li><li>Matsuda, C., Kiyosue, K., Nishino, I., Goto, Y., Hayashi, Y. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dysferlinopathy+Fibroblasts+Are+Defective+in+Plasma+Membrane+Repair.">Dysferlinopathy Fibroblasts Are Defective in Plasma Membrane Repair.</a> PLoS Curr. 7, (2015).</li><li>Philippi, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dysferlin-deficient+immortalized+human+myoblasts+and+myotubes+as+a+useful+tool+to+study+dysferlinopathy.">Dysferlin-deficient immortalized human myoblasts and myotubes as a useful tool to study dysferlinopathy.</a> PLoS Curr. 4, RRN1298 (2012).</li><li>Cai, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MG53+nucleates+assembly+of+cell+membrane+repair+machinery.">MG53 nucleates assembly of cell membrane repair machinery.</a> Nat Cell Biol. 11 (1), 56-64 (2009).</li><li>Swaggart, K. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Annexin+A6+modifies+muscular+dystrophy+by+mediating+sarcolemmal+repair.">Annexin A6 modifies muscular dystrophy by mediating sarcolemmal repair.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 111 (16), 6004-6009 (2014).</li><li>Roostalu, U., Strahle, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+imaging+of+molecular+interactions+at+damaged+sarcolemma.">In vivo imaging of molecular interactions at damaged sarcolemma.</a> Dev Cell. 22 (3), 515-529 (2012).</li><li>Azakir, B. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modular+dispensability+of+dysferlin+C2+domains+reveals+rational+design+for+mini-dysferlin+molecules.">Modular dispensability of dysferlin C2 domains reveals rational design for mini-dysferlin molecules.</a> J Biol Chem. 287 (33), 27629-27636 (2012).</li><li>Lee, J., Yokota, T., Takeda, S., Miyagoe-Suzuki, Y., Mori-Yoshimura, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ch+6.">Ch 6.</a> Translational Research in Muscular Dystrophy. , 87-102 (2016).</li><li>Barthelemy, F., Wein, N., Krahn, M., Levy, N., Bartoli, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Translational+research+and+therapeutic+perspectives+in+dysferlinopathies.">Translational research and therapeutic perspectives in dysferlinopathies.</a> Mol Med. 17 (9-10), 875-882 (2011).</li></ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

İki fotonlu lazer hücre membran yaralama içinde vitroyeniden mühürlemeden membran dinamikleri değerlendirmek için hassas ve çok yönlü bir tekniktir. Bu makalede, hücre zarının dysferlinopathy hasta hücrelerin tahlil yaralama İki fotonlu lazer kullanarak yeteneği yeniden mühürlemeden belirlemek için bir iletişim kuralı açıklanan. Dysferlinopathy hasta hücrelerin hücre zarının yeniden mühürleme, arızalı diğer araştırmacılar tarafından bulguları ile uyumlu olduğu ve hangi daha fazla hücre zarı dynamics kas arasında yeniden mühürlemeden çarpıcı benzerlikler vurgular bizim sonuçları göster ve 3,11,15,22-kas hücre türleri. Biz de hasta hücrelerin tam uzunlukta dysferlin sıra içeren bir plazmid ile transfected--dan onların kusurlu membran fenotip, yeniden mühürlemeden kurtarıldı o tam uzunlukta dysferlin plazmid fenotip kas-kurtarmak gösteren gözlenen hücre tipleri de olduğu gibi kas27.
Birlikte, ölçüm bir altın standart hücre olarak membran yeniden mühürlemeden yetenek içinde vitrosonuçlarımız fizibilite ve güvenilirlik-in iki fotonlu membran yaralama tahlil güçlendirmek. Ancak, maliyet ve iki fotonlu mikroskobu ile ilişkili durumu tahlil yaralama İki fotonlu membran yararlanmak isteyen bazı araştırma grupları faktörü sınırlama bir potansiyel olabilir. Ayrıca, bizim kurulum içinde vitro çalışma için uygundur ama vivo içinde görüntüleme için daha az uygun olabilir bir ters confocal mikroskobu, kullanır.
İki fotonlu lazer hizalama duyarlığını teknik başarısı için kritik olduğunu unutmamak gerekir. Deneyim, lazer hizalama sorunlarını giderme karşılaşılan en yaygın sorun oldu. Lazer yaralama sırasında sanatçının başarılı hitlerinin Puan edinildi yeteneğini etkileyebilecek diğer konular cam alt fincan sahne yanı sıra çözüm hücrelerde yönünü tesviye yer alıyor.
Tahlil hangi hücre zarının bütünlüğü veya yeniden mühürlemeden tedirgin hastalık durumlarında soruşturma mevcut ve gelecekteki çalışmaları ve terapiler, gen tedavisi ve antianlamlı Oligonükleotid tabanlı terapisi yararlanacak gibi etkinliği için geçerlidir --dan having böylece roman tedavi olanakları olabilir membran dynamics karakterize için etkili bir tahlil28,29araştırdı.

Bir çift-hücre içi/hücre dışı ortam tanımlar ve hücresel homeostazı ve hücre yaşam bakımı için önemlidir tabaka-in protein çivili fosfolipitler, ökaryotik hücre hücre zarı oluşur. Hücre zarının yaralanmaları mekanik veya kimyasal hakaret kaynaklanan çeşitli memeli hücre türleri sıradan, dahil iskelet ve kalp kası, mide ve akciğer hücreleri1,2,3,4. Yaralanmalar için günlük fizyolojik fonksiyon sonucu ek olarak, hücre zarlarında Ayrıca çevre hakaret, bakteriyel toksinler ve iskemik reperfüzyon5tarafından zarar görebilir. Hücre membran yırtığı yeniden mühürlemek için başarısızlık ekstraselüler Ca2 +- diğer potansiyel olarak toksik ekstraselüler bileşenleri - ile birlikte bir düzensiz akını hücre içine hızlı bir şekilde hücre neden olabilir aşağı akım sinyal cascades tetikleme yol açar Ölüm1,4,5,6.
Bugüne kadar hücrelerde membran onarım için birkaç önerilen modelleri olmuştur. Farklı onarım mekanizmaları boyutuna ve membran rüptürü niteliğine bağlı olarak etkinleştirilebilir. Örneğin, bu hücre zarlarında yanal akışı veya küçük aksamalar onarmak için tıkanma protein yararlanmak olabilir önerilmektedir (&#60; 1 nm). Membran yırtığı hızla yanal alımı dysferlin içeren tamir lateral füzyon modeli öneriyor küçük delikler protein toplamalardan tamir modeli tıkanma protein öneriyor iken membran7, (çoğunlukla annexins) 8. diğer taraftan, daha büyük membran lezyonlar Ca2 +tetik-bağımlı, dysferlin-aracılı vezikül fusion ve onarım yama oluşumu. Onarım yama modelinde, hücre içine hızlı bir Ca2 + akın bir kompleks veya "yama", bir füzyon ile birlikte hücre içi veziküller formu birden fazla protein (dysferlin, annexins, mitsugumin-53 ve EDH proteinler) alımı tetikler veya organellerin membran sitesinde4,9,10,11,12zarar. Bu modeller mutlaka birbirini dışlamaz ve membran onarım kolaylaştırmak için konserde işe yaramayabilir unutmamak gerekir. Düzgün hücre zarının hasar yeniden mühürlemek için başarısızlık Muskuler Distrofi (dysferlinopathy - Miyoshi myopathy, bacak-korse Muskuler Distrofi Tip IIb ve anterior tibial başlangıçlı ile distal myopathy gibi) da dahil olmak üzere birden çok hastalık durumlarında ile ilişkilidir 13, kardiyomiyopati14ve Chediak-Higashi Sendromu (CHS)15.
O uygun hücre zarının bütünlüğü ve oyun yeniden mühürlemeden verilen Sağlık ve hastalığında, önemli bir rol hücre zarı tamir temel moleküler mekanizmaları daha derin bir anlayış roman tedavi stratejileri için arama yararlı olacaktır. Bu, bu nedenle, Kinetik izlemek ve hücre zarının Onarım yeteneğini değerlendirmek için uygun deneysel teknikleri sahip olmak gereklidir. Birkaç vitro yöntemi membran onarım modelleme için tasarlanmıştır. Bir strateji bir pipet/cerrahi bıçaklı/tıraş bıçağı ile veya cam boncuk hücreleri16üzerinde çalışırken tarafından hücre kazıma kolaylaştırılabilir mekanik yaralanma içerir. Ancak, bu tür mekanik yaralanma daha büyük lezyonlar oluşturur ve hücre yaralanmalarında, içinde ve kültürler arası değişim yüksek derecede oluşturur.
Membran yaralar üreten başka bir lazer ablasyon İki fotonlu mikroskobu tarafından yöntemdir. Tek foton uyarma kullanan geleneksel lazer confocal mikroskobu aksine, İki fotonlu lazer aynı anda bir yüksek enerjili elektron17uyarma kolaylaştırmak için iki uzun dalga boyu, düşük enerjili fotonlar kullanır. Uyarma sadece odak düzlemi içinde ve tüm ışık yolunu17 (şekil 1) boyunca doğrusal olmayan bu işlem sonuçlanır. Bu uyarma birim yardımcı olur duyarlilik canlı hücreleri18,19görüntüleme en alt düzeyde tutmak için azaltılmış. Araştırmacılar bu nedenle hücre zarı ve monitör membran gerçek zamanlı olarak floresan boyalar kullanarak ve floresan yoğunluğu hücre membran yırtığı ve reseals olarak değişiklikler gözlemleyerek yeniden mühürlemeden kesin lezyonlar elde edebilecektir.
Bu yaklaşımı art arda içinde in vitro ve in vivo yaralama membran eğitim için kullanılan ve birden çok hücreye20,21türleri. Örneğin, membran fibroblastlar ve hastaların bu tekniği22,23kullanarak değerlendirildi dysferlinopathy türetilen myotubes hatalarını onarın. Ayrıca, tek kas lifleri fareler izole onarım yama oluşumu13,24,25izlemek için kullanılmıştır. Hareket fluorescently tagged proteinlerin tek kas lifleri9membran onarım sırasında da görülebilir. Ayrıca, Zebra balığı embriyo İki fotonlu lazer yaralama takip sarcolemmal onarım süreci içinde gerçek-zaman içinde vivo26görülebilmektedir.
Bu makalede, biz her ne kadar bu metodoloji plazma zarı yeteneği yeniden mühürlemeden miktarının amacıyla çeşitli hücre tiplerinin uygulanabilir hücre zarı tamir dinamiklerini kullanarak iki fotonlu lazer yaralama, fibroblastlar değerlendirmek için bir metodoloji anahat vitro. Bu yöntemde, hücreleri FM4-64 ile inkübe, olumsuz bağlanır gibi hızlı bir şekilde fluoresces lipofilik, hücre geçirimsiz boya fosfolipitler sitoplazma hücre membran lezyon üzerinden girdikten sonra içinde tahsil (Şekil 2&#38; 3). boya Floresans membran lezyon komşu miktar sağlar kendisini yeniden mühürlemek hücre zarı için geçen süre izlemek için. Bu yöntemin yarar örneklemek için biz tam uzunlukta dysferlin (DYSF) GFP Birleşik Plasmid'ler ile transfected dysferlinopathy hastanın fibroblast hücre zarı tamir kurtarma değerlendirmek için kullanın.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="600">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:243px;">Dulbecco&#39;s Modified Eagle Medium (DMEM)</td>
			<td style="width:71px;">Thermo Fisher</td>
			<td style="width:119px;">11320033</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:243px;">Fetal Bovine Serum</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">F1051</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:243px;">Penicillin-Streptomycin (10,000 U/mL)</td>
			<td style="width:71px;">Thermo Fisher</td>
			<td style="width:119px;">15140122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:243px;">Trypsin-EDTA (0.05%), phenol red</td>
			<td style="width:71px;">Thermo Fisher</td>
			<td style="width:119px;">25300062</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:243px;">Dulbecco&#8217;s Phosphate Buffered Saline</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">D8537</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:243px;">35mm collagen-coated glass-bottom dishes</td>
			<td style="width:71px;">MatTek</td>
			<td style="width:119px;">P53GCOL-1.5-14-C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:243px;">Serum-deprived media</td>
			<td style="width:71px;">Thermo Fisher</td>
			<td style="width:119px;">31985070</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:243px;">Transfection reagent</td>
			<td style="width:71px;">Thermo Fisher</td>
			<td style="width:119px;">15338100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:243px;">FM 4-64 Dye</td>
			<td style="width:71px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:119px;">T13320</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:243px;">Tyrode&#8217;s Salts Solution</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">T2397</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:243px;">Confocal laser scanning microscope</td>
			<td style="width:71px;">Carl Zeiss</td>
			<td style="width:119px;">NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Chameleon Two-photon laser</td>
			<td style="width:71px;">Coherent</td>
			<td style="width:119px;">NA</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

cell membrane repair assay using a two-photon laser microscope

Çok sayıda patofizyolojik hakaret hücre zarlarında zarar verebilir ve hücre zarının onarım veya bütünlüğü, doğuştan gelen kusurlar ile birleştiğinde hastalığı neden olabilir. Hücre zarı tamir çevreleyen temel moleküler mekanizmaları anlama, bu nedenle, işlevsel olmayan hücre zarı dynamics ile ilişkili hastalıklar için yeni tedavi stratejilerinin geliştirilmesi için önemli bir amacın var. Hücre zarının çeşitli hastalık bağlamlarda yeniden mühürlemeden anlama amaçlayan birçok içinde in vitro ve in vivo çalışmada İki fotonlu lazer ablasyon fonksiyonel sonuçlar deneysel tedavileri takip belirlemek için standart olarak kullanmaktadır. Bu tahlil, hücre zarlarında hücre membran rüptürü ve hücre sızmaya floresan boya için neden bir iki fotonlu lazer ile yaralama için tabi tutulmaktadır. Hücre içinde floresan yoğunluğu sonra kendisini yeniden mühürlemek için hücrenin yeteneği ölçmek için takip edilebilir. Hücre zarının yanıt yaralanma, yaklaşım kendini yaralama İki fotonlu lazer büyük varyasyon olarak değerlendirmek için birkaç farklı yöntemi var, bu nedenle, hücre yaralama bir tek, birleştirilmiş model beneficially azaltmak için hizmet verecek Bu metodolojileri arasında varyasyon. Bu makalede, basit bir iki fotonlu lazer hücre zarı tamir vitro hem de sağlıklı ve dysferlinopathy hastanın fibroblast hücreleri veya bir tam uzunlukta dysferlin plazmid olmadan transfected değerlendirilmesi için protokol yaralama anahat.

Sağlıklı insan fibroblast, dysferlinopathy olmayan tedavi hasta fibroblastlar ve hasta fibroblastlar tam uzunlukta dysferlin sıra tabi yeteneği yeniden mühürlemeden membran değerlendirmek için iki fotonlu lazer yaralama için içeren bir plazmid transfected gerçek zamanlı olarak. Sağlıklı insan fibroblast hücreleri görüntülenen lazer yaralama takip FM 4-64 Floresans etkinleştirme düzeyi düşük ve sigara tedavi hasta fibroblastlar sergilenen yaralanma takip göreli floresan yoğunluğu yüksek derecede (şekil 5&#38; 6 ). 4-64 floresan yoğunluğu olmayan tedavi hasta denetimleri ile karşılaştırıldığında ve sağlıklı kontrol (şekil gözlenen Floresans değerlerle karşılaştırılabilir azaltılmış göreli FM tam uzunlukta dysferlin plazmid ile transfected hasta hücreleri gösterdi 5&#38; 6).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56999/56999fig1.jpg"> 
Resim 1 . Bir-foton İki fotonlu mikroskobu karşı. Geleneksel bir fotonlu mikroskop sisteminde, bir tek yüksek enerji foton (UV veya görünür tayf) bir fluorophore (A) heyecanlandırmak için kullanılır. İki fotonlu sisteminde, iki alt-enerji fotonlar (yakın kızılötesi) bir fluorophore (B) heyecanlandırmak için kullanılır. Silindir içinde tasvir nasıl iki fotonlu lazer sistemi uyarma odaklanabilirsiniz gösteren odak düzlem oluşturulan Floresans sinyal odak uçaklar (A) bir özel bölge (B) ve dışlama ışık içinde için hafiftir. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56999/56999fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56999/56999fig2.jpg"> 
Resim 2 . Bir hedef hücre zarının yerleştirerek. Yazılımı kullanarak, 0.2 µm x 2 µm hedef çizilir ve üst üste gelen ve dikey hücre zarı için yerleştirilir. Ok hedefi gösterir. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56999/56999fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56999/56999fig3.jpg"> 
Şekil 3 . FM boya olarak sinyalini Floresans infiltratlar hücre membran rüptürü ile. Hücre membran yırtığı olarak lipofilik FM 4-64 boya hücre infiltratlar ve olumsuz ücret fosfolipitler sitoplazma içinde bağlar gibi fluoresces. Yazılımı kullanarak, bir bölge (ROI) ilgi çizilmiş (beyaz kutu) olabilir ve floresan değerleri kutusunun içindeki hücre içinde göreli Floresans değişiklikleri hesaplamak için kullanılabilir. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56999/56999fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56999/56999fig4.jpg"> 
Şekil 4 . GFP Birleşik tam uzunlukta DYSF plazmid sinyalini Floresans. Plazmid transfection hastanın fibroblast hücreleri tam uzunlukta DYSF protein hızlı. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56999/56999fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56999/56999fig5.jpg"> 
Şekil 5 . Floresans zamanla miktar. ROI içinde bilgisayar yazılımı tarafından hesaplanan Floresans değerlerini her tedavi grubu için zaman içinde göreli Floresans değişir belirlemek için kullanılabilir. Oku lazer ablasyon süresini gösterir. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56999/56999fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56999/56999fig6.jpg"> 
Şekil 6 . Zaman içinde göreli Floresans değişikliği. Göreli floresan (RF) değerler her zaman için (membran yaralama önce timepoints floresan değerleri ortalaması hesaplanır) arka plan Floresans verilen Floresans değerleri (sinyal çıkararak hesaplanır Yoğunluk - arka plan ΔF =) ve net bölen t Floresans değeriyle (ΔF) artırmak = 0 (F0). Bu nedenle, RF ΔF/F0 =. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56999/56999fig6large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Cell Membrane Repair Assay Using a Two-photon Laser Microscope at JoVE.com

Cell Membrane Repair Assay Using a Two-photon Laser Microscope

İki fotonlu lazer mikroskop kullanarak hücre zarı tamir tahlil

Hücre zarının iki fotonlu lazer ile yaralama membran yeniden mühürlemeden yeteneği değerlendirmek için yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir ve birden çok hücre türü için uygulanabilir. Burada, vitro canlı İki fotonlu lazer ablasyon takip dysferlinopathy hasta hücrelerde membran yeniden mühürleme, görüntüleme için bir protokol açıklayın.

Numerous pathophysiological insults can cause damage to cell membranes and, when coupled with innate defects in cell membrane repair or integrity, can ...

cell-membrane-repair-assay-using-a-two-photon-laser-microscope

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

12.3K Görüntüleme.  University of Alberta Faculty of Medicine and Dentistry. Hücre zarının iki fotonlu lazer ile yaralama membran yeniden mühürlemeden yeteneği değerlendirmek için yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir ve birden çok hücre türü için uygulanabilir. Burada, vitro canlı İki fotonlu lazer ablasyon takip dysferlinopathy hasta hücrelerde membran yeniden mühürleme, görüntüleme için bir protokol açıklayın.

Video: Cell Membrane Repair Assay Using a Two-photon Laser Microscope

A Cell Free Assay System Estimating the Neutralizing Capacity of GM-CSF Antibody using Recombinant Soluble GM-CSF Receptor

BACKGROUNDS: Previously, we demonstrated that neutralizing capacity but not the concentration of GM-CSF autoantibody was correlated with the disease severity in patients with autoimmune pulmonary alveolar proteinosis (PAP)1-3. As abrogation of GM-CSF bioactivity in the lung is the likely cause for autoimmune PAP4,5, it is promising to measure the neutralizing capacity of GM-CSF autoantibodies for evaluating the disease severity in each patient with PAP.
Until now, neutralizing capacity of GM-CSF autoantibodies has been assessed by evaluating the growth inhibition of human bone marrow cells or TF-1 cells stimulated with GM-CSF6-8. In the bioassay system, however, it is often problematic to obtain reliable data as well as to compare the data from different laboratories, due to the technical difficulties in maintaining the cells in a constant condition.
OBJECTIVE: To mimic GM-CSF binding to GM-CSF receptor on the cell surface using cell-free receptor-binding-assay.
METHODS: Transgenic silkworm technology was applied for obtaining a large amount for recombinant soluble GM-CSF receptor alpha (sGMR&alpha;) with high purity9-13. The recombinant sGMR&alpha; was contained in the hydrophilic sericin layers of silk threads without being fused to the silk proteins, and thus, we can easily extract from the cocoons in good purity with neutral aqueous solutions14,15. Fortunately, the oligosaccharide structures, which are critical for binding with GM-CSF, are more similar to the structures of human sGMR&alpha; than those produced by other insects or yeasts.
RESULTS: The cell-free assay system using sGMR&alpha; yielded the data with high plasticity and reliability. GM-CSF binding to sGMR&alpha; was dose-dependently inhibited by polyclonal GM-CSF autoantibody in a similar manner to the bioassay using TF-1 cells, indicating that our new cell-free assay system using sGMR&alpha; is more useful for the measurement of neutralizing activity of GM-CSF autoantibodies than the bioassay system using TF-1 cell or human bone marrow cells.
CONCLUSIONS: We established a cell-free assay quantifying the neutralizing capacity of GM-CSF autoantibody.

We designed a cell-free receptor binding assay in order to estimate the binding of granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) to the receptors. It enables us to evaluate competitive inhibition of biotinylated GM-CSF binding to soluble GM-CSF receptor alpha by GM-CSF autoantibody with excellent reproducibility.

Rekombinant Çözünür GM-CSF Reseptör kullanarak GM-CSF Antikor Nötralizasyon Kapasitesi tahmin Hücre Testi Sistemi

BACKGROUNDS: Previously, we demonstrated that neutralizing capacity but not the concentration of GM-CSF autoantibody was correlated with the disease ...

İmmünoloji ve Enfeksiyon

Induction of Graft-versus-host Disease and In Vivo T Cell Monitoring Using an MHC-matched Murine Model

Graft-versus-host disease (GVHD) is the limiting barrier to the broad use of bone marrow transplant as a curative therapy for a variety of hematological deficiencies. GVHD is caused by mature alloreactive T cells present in the bone marrow graft that are infused into the recipient and cause damage to host organs. However, in mice, T cells must be added to the bone marrow inoculum to cause GVHD. Although extensive work has been done to characterize T cell responses post transplant, bioluminescent imaging technology is a non-invasive method to monitor T cell trafficking patterns in vivo. 
Following lethal irradiation, recipient mice are transplanted with bone marrow cells and splenocytes from donor mice. T cell subsets from L2G85.B6 (transgenic mice that constitutively express luciferase) are included in the transplant. By only transplanting certain T cell subsets, one is able to track specific T cell subsets in vivo, and based on their location, develop hypotheses regarding the role of specific T cell subsets in promoting GVHD at various time points. At predetermined intervals post transplant, recipient mice are imaged using a Xenogen IVIS CCD camera. Light intensity can be quantified using Living Image software to generate a pseudo-color image based on photon intensity (red = high intensity, violet = low intensity). 
Between 4-7 days post transplant, recipient mice begin to show clinical signs of GVHD. Cooke et al.1 developed a scoring system to quantitate disease progression based on the recipient mice fur texture, skin integrity, activity, weight loss, and posture. Mice are scored daily, and euthanized when they become moribund. Recipient mice generally become moribund 20-30 days post transplant. 
Murine models are valuable tools for studying the immunology of GVHD. Selectively transplanting particular T cell subsets allows for careful identification of the roles each subset plays. Non-invasively tracking T cell responses in vivo adds another layer of value to murine GVHD models.

Induction of Graft-versus-host Disease and In Vivo T Cell Monitoring Using an MHC-matched Murine Model

Murine bone marrow transplantation is a widely used technique to study immunological mechanisms governing graft-versus-host disease in humans. The ability to monitor T cell trafficking patterns in vivo allows for detailed analysis of the development and perpetuation of T cell responses during graft-versus-host disease.

Graft-versus-host hastalığı indüksiyonu ve<em&gt; In Vivo</emBir MHC-eşlemeli murin Model Kullanma&gt; T Hücre İzleme

Graft-versus-host disease (GVHD) is the limiting barrier to the broad use of bone marrow transplant as a curative therapy for a variety of hematological ...

A Visual Assay to Monitor T6SS-mediated Bacterial Competition

Type VI secretion systems (T6SSs) are molecular nanomachines allowing Gram-negative bacteria to transport and inject proteins into a wide variety of target cells1,2. The T6SS is composed of 13 core components and displays structural similarities with the tail-tube of bacteriophages3. The phage uses a tube and a puncturing device to penetrate the cell envelope of target bacteria and inject DNA. It is proposed that the T6SS is an inverted bacteriophage device creating a specific path in the bacterial cell envelope to drive effectors and toxins to the surface. The process could be taken further and the T6SS device could perforate other cells with which the bacterium is in contact, thus injecting the effectors into these targets. The tail tube and puncturing device parts of the T6SS are made with Hcp and VgrG proteins, respectively4,5.
The versatility of the T6SS has been demonstrated through studies using various bacterial pathogens. The Vibrio cholerae T6SS can remodel the cytoskeleton of eukaryotic host cells by injecting an "evolved" VgrG carrying a C-terminal actin cross-linking domain6,7. Another striking example was recently documented using Pseudomonas aeruginosa which is able to target and kill bacteria in a T6SS-dependent manner, therefore promoting the establishment of bacteria in specific microbial niches and competitive environment8,9,10.
In the latter case, three T6SS-secreted proteins, namely Tse1, Tse2 and Tse3 have been identified as the toxins injected in the target bacteria (Figure 1). The donor cell is protected from the deleterious effect of these effectors via an anti-toxin mechanism, mediated by the Tsi1, Tsi2 and Tsi3 immunity proteins8,9,10. This antimicrobial activity can be monitored when T6SS-proficient bacteria are co-cultivated on solid surfaces in competition with other bacterial species or with T6SS-inactive bacteria of the same species8,11,12,13.
The data available emphasized a numerical approach to the bacterial competition assay, including time-consuming CFU counting that depends greatly on antibiotic makers. In the case of antibiotic resistant strains like P. aeruginosa, these methods can be inappropriate. Moreover, with the identification of about 200 different T6SS loci in more than 100 bacterial genomes14, a convenient screening tool is highly desirable. We developed an assay that is easy to use and requires standard laboratory material and reagents. The method offers a rapid and qualitative technique to monitor the T6SS-dependent bactericidal/bacteriostasis activity by using a reporter strain as a prey (in this case Escherichia coli DH5&alpha;) allowing a-complementation of the lacZ gene. Overall, this method is graphic and allows rapid identification of T6SS-related phenotypes on agar plates. This experimental protocol may be adapted to other strains or bacterial species taking into account specific conditions such as growth media, temperature or time of contact.

We describe a qualitative assay to monitor bacterial competition mediated by the Pseudomonas aeruginosa type VI secretion system (T6SS). The assay relies on the survival/killing of Escherichia coli target cells carrying a lacZ-reporter. This technique is adjustable to assess the bactericidal/bacteriostasis activity of T6SS-proficient microorganisms.

T6SS aracılı Bakteriyel Rekabet Monitör A Görsel Assay

Type VI secretion systems (T6SSs) are molecular  nanomachines allowing Gram-negative bacteria to transport and inject proteins  into a wide variety of ...

Monitoring Changes in Membrane Polarity, Membrane Integrity, and Intracellular Ion Concentrations in Streptococcus pneumoniae Using Fluorescent Dyes

Membrane depolarization and ion fluxes are events that have been studied extensively in biological systems due to their ability to profoundly impact cellular functions, including energetics and signal transductions. While both fluorescent and electrophysiological methods, including electrode usage and patch-clamping, have been well developed for measuring these events in eukaryotic cells, methodology for measuring similar events in microorganisms have proven more challenging to develop given their small size in combination with the more complex outer surface of bacteria shielding the membrane. During our studies of death-initiation in Streptococcus pneumoniae (pneumococcus), we wanted to elucidate the role of membrane events, including changes in polarity, integrity, and intracellular ion concentrations. Searching the literature, we found that very few studies exist. Other investigators had monitored radioisotope uptake or equilibrium to measure ion fluxes and membrane potential and a limited number of studies, mostly in Gram-negative organisms, had seen some success using carbocyanine or oxonol fluorescent dyes to measure membrane potential, or loading bacteria with cell-permeant acetoxymethyl (AM) ester versions of ion-sensitive fluorescent indicator dyes. We therefore established and optimized protocols for measuring membrane potential, rupture, and ion-transport in the Gram-positive organism S. pneumoniae. We developed protocols using the bis-oxonol dye DiBAC4(3) and the cell-impermeant dye propidium iodide to measure membrane depolarization and rupture, respectively, as well as methods to optimally load the pneumococci with the AM esters of the ratiometric dyes Fura-2, PBFI, and BCECF to detect changes in intracellular concentrations of Ca2+, K+, and H+, respectively, using a fluorescence-detection plate reader. These protocols are the first of their kind for the pneumococcus and the majority of these dyes have not been used in any other bacterial species. Though our protocols have been optimized for S. pneumoniae, we believe these approaches should form an excellent starting-point for similar studies in other bacterial species.

Monitoring Changes in Membrane Polarity, Membrane Integrity, and Intracellular Ion Concentrations in Streptococcus pneumoniae Using Fluorescent Dyes

Unlike that seen for eukaryotes, there is a paucity of studies that detail membrane depolarization and ion concentration changes in bacteria, primarily as their small size makes conventional methods of measurement difficult. Here, we detail protocols for monitoring such events in the significant Gram-positive pathogen Streptococcus pneumoniae utilizing fluorescence techniques.

Membran Kutup, Membran Dürüstlük ve Hücre içi İyon Konsantrasyonlarında İzleme değişiklikler<em&gt; Streptococcus pneumoniae</em&gt; Floresan boyalar kullanarak

Membrane depolarization and ion fluxes are events that have been studied extensively in biological systems due to their ability to profoundly impact ...

Conformational Evaluation of HIV-1 Trimeric Envelope Glycoproteins Using a Cell-based ELISA Assay

HIV-1 envelope glycoproteins (Env) mediate viral entry into target cells and are essential to the infectious cycle. Understanding how those glycoproteins are able to fuel the fusion process through their conformational changes could lead to the design of better, more effective immunogens for vaccine strategies. Here we describe a cell-based ELISA assay that allows studying the recognition of trimeric HIV-1 Env by monoclonal antibodies. Following expression of HIV-1 trimeric Env at the surface of transfected cells, conformation specific anti-Env antibodies are incubated with the cells. A horseradish peroxidase-conjugated secondary antibody and a simple chemiluminescence reaction are then used to detect bound antibodies. This system is highly flexible and can detect Env conformational changes induced by soluble CD4 or cellular proteins. It requires minimal amount of material and no highly-specialized equipment or know-how. Thus, this technique can be established for medium to high throughput screening of antigens and antibodies, such as newly-isolated antibodies.

Understanding viral surface antigens conformations is required to evaluate antibody neutralization and guide the design of effective vaccine immunogens. Here we describe a cell-based ELISA assay that allows the study of the recognition of trimeric HIV-1 Env expressed at the surface of transfected cells by specific anti-Env antibodies.

Bir Hücre temelli bir ELISA testi kullanarak, HIV-1 zarf trimerik Glikoproteinler konformasyonel Değerlendirilmesi

HIV-1 envelope glycoproteins (Env) mediate viral entry into target cells and are essential to the infectious cycle. Understanding how those glycoproteins ...

Investigating Mast Cell Secretory Granules; from Biosynthesis to Exocytosis

Mast Cells (MC) are secretory cells of the immune system that accomplish their physiological and pathological functions by releasing pre-formed and newly synthesized allergic, inflammatory and immunoregulatory mediators. MCs&#8217; mediators affect multiple tissues and organs culminating in allergic and immune responses. The synthesis, storage and release of the MC mediators are highly regulated. The pre-formed mediators are packed in cytoplasmic secretory granules&#160;(SG) that fuse with the plasma membrane and release their content by regulated exocytosis. We present a protocol, based on the co-expression of a gene of interest with a reporter gene that is targeted to the SGs and is released in a regulated fashion alongside the endogenous SG mediators. The protocol enables high resolution four dimensional confocal analyses of the MC SGs and monitoring their timeline from biogenesis to triggered exocytosis. Thus, using this protocol for screening genes of interest for their phenotypic and functional impact allows deciphering the molecular mechanisms that govern the biogenesis and exocytosis of the MC SGs and identifying the regulators involved. Thereby, further insights into the cellular mechanisms that account for MCs function in health and disease should be provided.

The goal of the present&#160;protocol was to develop a method that will allow functional genomic analyses of mast cell secretion. The protocol is based on quantitative assessment of the release of a fluorescent reporter gene cotrasfected with the gene of interest and real time&#160;analyses of the secretory granule&#39;s morphology.

Mast Hücre Salgı granüller incelenmesi; biyosentezi adlı ekzositozu için

Mast Cells (MC) are secretory cells of the immune system that accomplish their physiological and pathological functions by releasing pre-formed and newly ...

Long Term Intravital Multiphoton Microscopy Imaging of Immune Cells in Healthy and Diseased Liver Using CXCR6.Gfp Reporter Mice

Liver inflammation as a response to injury is a highly dynamic process involving the infiltration of distinct subtypes of leukocytes including monocytes, neutrophils, T cell subsets, B cells, natural killer (NK) and NKT cells. Intravital microscopy of the liver for monitoring immune cell migration is particularly challenging due to the high requirements regarding sample preparation and fixation, optical resolution and long-term animal survival. Yet, the dynamics of inflammatory processes as well as cellular interaction studies could provide critical information to better understand the initiation, progression and regression of inflammatory liver disease. Therefore, a highly sensitive and reliable method was established to study migration and cell-cell-interactions of different immune cells in mouse liver over long periods (about 6 hr) by intravital two-photon laser scanning microscopy (TPLSM) in combination with intensive care monitoring.
The method provided includes a gentle preparation and stable fixation of the liver with minimal perturbation of the organ; long term intravital imaging using multicolor multiphoton microscopy with virtually no photobleaching or phototoxic effects over a time period of up to 6 hr, allowing tracking of specific leukocyte subsets; and stable imaging conditions due to extensive monitoring of mouse vital parameters and stabilization of circulation, temperature and gas exchange.
To investigate lymphocyte migration upon liver inflammation CXCR6.gfp knock-in mice were subjected to intravital liver imaging under baseline conditions and after acute and chronic liver damage induced by intraperitoneal injection(s) of carbon tetrachloride (CCl4).
CXCR6 is a chemokine receptor expressed on lymphocytes, mainly on Natural Killer T (NKT)-, Natural Killer (NK)- and subsets of T lymphocytes such as CD4 T cells but also mucosal associated invariant (MAIT) T cells1. Following the migratory pattern and positioning of CXCR6.gfp+ immune cells allowed a detailed insight into their altered behavior upon liver injury and therefore their potential involvement in disease progression.

Stable intravital high-resolution imaging of immune cells in the liver is challenging. Here we provide a highly sensitive and reliable method to study migration and cell-cell-interactions of immune cells in mouse liver over long periods (about 6 hours) by intravital multiphoton laser scanning microscopy in combination with intensive care monitoring.

CXCR6.Gfp Muhabir Fare kullanma Sağlıklı ve hastalıklı Karaciğer Bağışıklık Hücreleri Uzun Vadeli intravital multiphoton Mikroskopi Görüntüleme

Liver inflammation as a response to injury is a highly dynamic process involving the infiltration of distinct subtypes of leukocytes including monocytes, ...

Assessing Retinal Microglial Phagocytic Function In Vivo Using a Flow Cytometry-based Assay

Microglia are the tissue resident macrophages of the central nervous system (CNS) and they perform a variety of functions that support CNS homeostasis, including phagocytosis of damaged synapses or cells, debris, and/or invading pathogens. Impaired phagocytic function has been implicated in the pathogenesis of diseases such as Alzheimer's and age-related macular degeneration, where amyloid-&#946; plaque and drusen accumulate, respectively. Despite its importance, microglial phagocytosis has been challenging to assess in vivo. Here, we describe a simple, yet robust, technique for precisely monitoring and quantifying the in vivo phagocytic potential of retinal microglia. Previous methods have relied on immunohistochemical staining and imaging techniques. Our method uses flow cytometry to measure microglial uptake of fluorescently labeled particles after intravitreal delivery to the eye in live rodents. This method replaces conventional practices that involve laborious tissue sectioning, immunostaining, and imaging, allowing for more precise quantification of microglia phagocytic function in just under six hours. This procedure can also be adapted to test how various compounds alter microglial phagocytosis in physiological settings. While this technique was developed in the eye, its use is not limited to vision research.

Assessing Retinal Microglial Phagocytic Function In Vivo Using a Flow Cytometry-based Assay

Microglial phagocytosis is critical for the maintenance of tissue homeostasis and inadequate phagocytic function has been implicated in pathology. However, assessing microglia function in vivo is technically challenging. We have developed a simple but robust technique for precisely monitoring and quantifying the phagocytic potential of microglia in a physiological setting.

Retina Mikroglial Fagositik Fonksiyonu değerlendirilmesi<em&gt; İn Vivo</em&gt; A Akış Sitometri bazlı analiz kullamlarak

Microglia are the tissue resident macrophages of the central nervous system (CNS) and they perform a variety of functions that support CNS homeostasis, ...

In Vivo Assay for Detection of Antigen-specific T-cell Cytolytic Function Using a Vaccination Model

Current methodologies for antigen-specific killing are limited to in vitro use or utilized in infectious disease models. However, there is not a protocol specifically intended to measure antigen-specific killing without an infection. This protocol is designed and describes methods to overcome these limitations by allowing for the detection of antigen-specific killing of a target cell by CD8+ T cells in vivo. This is accomplished by merging a vaccination model with a traditional CFSE-labeled target killing assay. This combination allows the researcher to assess the antigen-specific CTL potential directly and quickly as the assay is not dependent upon tumor growth or infection. In addition, the readout is based on flow cytometry and so should be readily accessible to most researchers. The major limitation of the study is identifying the timeline in vivo that is appropriate to the hypothesis being tested. Variations in antigen strength and mutations in the T cells that may result in differential cytolytic function need to be carefully assessed to determine the optimal time for cell harvest and assessment. The appropriate concentration of peptide for vaccination has been optimized for hgp10025-33 and OVA257-264, but further validation would be needed for other peptides that may be more appropriate to a given study. Overall, this protocol allows a quick assessment of killing function in vivo and can be adapted to any given antigen.

In Vivo Assay for Detection of Antigen-specific T-cell Cytolytic Function Using a Vaccination Model

The goal of this protocol is to allow for detection of in vivo antigen-specific killing of a target cell in a murine model.

Vivo Tahlil antijen spesifik T-hücre Cytolytic işlevi bir aşı modeli kullanılarak tespiti için

Current methodologies for antigen-specific killing are limited to in vitro use or utilized in infectious disease models. However, there is not a protocol ...

Two-photon Intravital Imaging of Leukocytes During the Immune Response in Lipopolysaccharide-treated Mouse Liver

Sepsis is a type of severe infection that can cause organ failure and tissue damage. Although the mortality and morbidity rates associated with sepsis are extremely high, no direct treatment or organ-related mechanism has been examined in detail in real time. The liver is the key organ that manages toxins and infections in the human body. Herein, we aimed to perform intravital imaging of mouse liver after induction of endotoxemia in order to track the motility of immune cells, such as neutrophils and liver capsular macrophages (LCMs). Accordingly, we designed a novel surgical method for exposure of the liver with minimally invasive surgery. Mice were intraperitoneally injected with lipopolysaccharide (LPS), a common endotoxin. Using our novel surgical approach for exposure and intravital imaging of the mouse liver, we found that neutrophil recruitment in LPS-treated LysM-green fluorescent protein (GFP) mouse liver was increased compared with that in phosphate-buffered saline-treated liver. After LPS treatment, the number of neutrophils increased significantly with time. Additionally, using CX3Cr1-GFP mice, we successfully visualized liver resident macrophages called LCMs. Therefore, to investigate the efficacy of new reagents to control immune mobility in vivo, determining the motility and morphology of neutrophils and LCMs in the liver may allow us to identify therapeutic effect in organ failure and tissue damage caused by leukocytes activation in sepsis.

We established a novel surgical protocol for two-photon imaging of live mice liver with minimal invasion. With this technique, we identified the detailed structure of the liver during lipopolysaccharide-induced endotoxemia. We anticipate that this method may be utilized to determine the effectiveness of various reagents treatment to hepatic leukocyte migration.

İki fotonlu Lipopolysaccharide tedavi fare karaciğer bağışıklık yanıtında sırasında lökositlerin Intravital görüntüleme

Sepsis is a type of severe infection that can cause organ failure and tissue damage. Although the mortality and morbidity rates associated with sepsis are ...

İki fotonlu lazer mikroskop kullanarak hücre zarı tamir tahlil

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler