Method Article
Sitokinlerin salgılanmasından sorumlu hücre tipinin tanımlanması, böbrek hastalığının patobiyolojisini anlamak için gereklidir. Burada, bir sekresyon inhibitörü olan brefeldin A ve hücre tipine özgü belirteçler kullanılarak böbrek epitel veya interstisyel hücreler tarafından üretilen sitokinler için böbrek dokusunu kantitatif olarak boyamak için bir yöntem açıklıyoruz.
Kronik böbrek hastalığı (KBH), ABD'de önde gelen on ölüm nedeninden biridir. Akut böbrek hasarı (ABH), sıklıkla iyileşebilir olsa da, hastaları daha sonraki yaşamlarında KBH'ye yatkın hale getirir. Böbrek epitel hücreleri, hem ABH hem de KBH'de anahtar sinyal düğümleri olarak tanımlanmıştır, bu sayede hücreler sitokinlerin ve diğer proteinlerin salgılanması yoluyla hastalığın seyrini belirleyebilir. Özellikle KBH'de, çeşitli kanıtlar, uyumsuz olarak onarılmış tübüler hücrelerin, dönüştürücü büyüme faktörü-beta (TGF-β), bağ dokusu büyüme faktörü (CTGF) ve diğer profibrotik sitokinlerin salgılanması yoluyla hastalığın ilerlemesini tetiklediğini göstermiştir. Bununla birlikte, in vivo olarak farklı hücre tiplerinden salgılanan proteinlerin kaynağını ve nispi sayısını belirlemek zor olmaya devam etmektedir.
Bu yazıda, sitokinlerin salgılanmasını önlemek için brefeldin A (BFA) kullanan ve standart immünofloresan teknikleri kullanılarak böbrek dokusundaki sitokinlerin boyanmasını sağlayan bir teknik açıklanmaktadır. BFA, sitokinlerin ve diğer proteinlerin salgılanması için gerekli olan endoplazmik retikulumdan (ER) Golgi aygıtına taşınmayı inhibe eder. Fedakarlıktan 6 saat önce BFA enjeksiyonu, AKI'nin bir fare sisplatin modelinde proksimal tübül hücreleri (PTC'ler) ve bir fare aristochic asit (AA) CKD modelinde TGF-β içinde TGF-β, PDGF ve CTGF birikmesine yol açar. Analiz, BFA + sisplatin veya BFA + AA'nın, tek başına BFA + salin, sisplatin veya AA'ya kıyasla TGF-β pozitif sinyali önemli ölçüde artırdığını ortaya koydu. Bu veriler, BFA'nın spesifik sitokinler üreten hücre tipini tanımlamak ve üretilen nispi miktarları ve / veya farklı sitokin türlerini ölçmek için kullanılabileceğini düşündürmektedir.
Dünya nüfusunun %>10'unun bir tür böbrek hastalığına sahip olduğu tahmin edilmektedir1. Hızlı başlangıcı ile tanımlanan ABH, büyük ölçüde tedavi edilebilir; bununla birlikte, ABH'nin bir atağı, hastaları daha sonraki yaşamlarında KBH geliştirmeye yatkın hale getirebilir 2,3. AKI'den farklı olarak, KBH ilerleyici fibroz ve kötüleşen böbrek fonksiyonu ile işaretlenir ve böbrek replasman tedavisi gerektiren son dönem böbrek hastalığına yol açar. Böbreklerdeki yaralanmaların çoğu, nefronu oluşturan podositler veya proksimal tübül hücreleri gibi özelleşmiş epitel hücrelerini hedef alır 4,5. Yaralanmayı takiben, hayatta kalan epitel hücreleri, sitokinlerin ve diğer proteinlerin salgılanması yoluyla onarım yanıtını koordine etmeye yardımcı olur. Bu şekilde, hayatta kalan hücreler bağışıklık tepkisini modüle edebilir, hücre dışı matrisin yeniden şekillenmesini yönlendirebilir ve organ iyileşmesine yardımcı olabilir.
Sitokinler, çok hücreli organizmaların olgunlaşmasını, büyümesini ve yanıt verebilirliğini modüle etmek için gerekli olan küçük, salgılanan proteinlerdir 6,7. Bağışıklık ve epitel hücreleri8 dahil olmak üzere çeşitli hücre tipleri arasında sinyal habercileri olarak işlev görürler. Sitokinlerin esas olarak bağışıklık hücreleri tarafından salgılandığı düşünülse de, uzun süredir devam eden araştırmalar, böbrek epitel ve interstisyel hücrelerin, tübül hücreleri, interstisyel hücreler ve bağışıklık hücreleri gibi diğer yerleşik böbrek hücreleri için sinyal olarak sitokinler salgıladığını göstermiştir 9,10. Özellikle PTC'ler, ABI11 sonrası başlangıç ve iyileşme aşamasında önemli bir rol oynamaktadır. Bununla birlikte, uyumsuz olarak onarılan PTC'lerin, transforme edici büyüme faktörü-β (TGF-β), trombosit kaynaklı büyüme faktörü-D (PDGF-D) ve bağ dokusu büyüme faktörü (CTGF) gibi profibrotik sitokinler salgıladığı ve KBH ilerlemesine katkıda bulunduğu bilinmektedir12. Bu nedenle, böbrek epitel hücreleri, böbrek hasarını modüle etmek için salgılanan sitokinleri kullanır.
Böbrek epitel hücrelerinin sitokin salgıladığı bilinmekle birlikte, salgılanan proteinleri incelemenin teknik zorlukları nedeniyle her hücre tipinin kesin kaynağını ve nispi katkısını belirlemek zor olmuştur13. Sitokinleri ölçmek için kullanılan yaygın bir yaklaşım olan akış sitometrisi, özellikle yüksek fibrotik olanlarda, yaralı böbreklerde gerçekleştirmek zordur. Bir sitokin promotörü tarafından yönlendirilen Cre rekombinaz ile, sitokin raportör fareler genellikle belirli bir sitokini eksprese eden hücre tipini tanımlamak için kullanılır. Bununla birlikte, muhabir farelerin kullanımı, muhabir fareleri çeşitli nakavt geçmişlerine çaprazlama gerekliliği, uygun raportörlerin olmaması ve bir seferde yalnızca bir sitokinin analiz edilebilmesi nedeniyle sınırlıdır. Bu nedenle, sitokin salgılayan böbrek hücrelerini tespit etmek için basit, çok yönlü ve uygun fiyatlı bir teknik geliştirmek gerekir.
İn vivo olarak endoplazmik retikulum-Golgi taşınmasını bloke eden bir sekresyon inhibitörü olan BFA enjeksiyonunun, akış sitometrisi bazlı testler 14,15 ile gösterildiği gibi, böbrek dokusunda salgılanan proteinlerin boyanmasına izin vereceğini varsaydık (Şekil 1A,B). Hücre tipine özgü yapıcılarla birlikte, bu teknik, yaralı böbreklerde sitokin üreten hücrelerin kaynağını ve göreceli katkısını belirlemek için kullanılabilir. Akış sitometrisi için alınan örneklerin aksine, sabit dokular, proteinlerin ve hücresel yapıların korunmasıyla uzun süreli tutulabilir ve bu da salgı hücrelerinin daha kapsamlı bir şekilde araştırılmasına olanak tanır. Bu hipotezi test etmek için, fare böbrekleri bir ABH modeli (sisplatin) ve bir CKD modeli (aristochic asit nefropatisi (AAN)) ile yaralandı, BFA enjekte edildi ve standart immünofloresan teknikleri kullanılarak boyandı.
Tüm hayvan deneyleri, Vanderbilt Üniversitesi Tıp Merkezi Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanıcı Komitesi tarafından onaylanan hayvan kullanım protokolüne uygun olarak gerçekleştirilmiştir.
1. Hayvanlar
2. Sisplatin enjeksiyonu
3. Aristoloşik asit (AA) enjeksiyonu
4. BFA çözeltisinin hazırlanması
5. BFA'nın kuyruk damarı enjeksiyonu
6. Böbreklerin kurban edilmesi ve toplanması
7. Böbreklerin perfüzyonu ve çıkarılması
8. TGF-β ve PDGF-D boyama için parafine gömülü doku
9. Deparafinizasyon ve rehidrasyon
10. CTGF boyama için donmuş dokunun hazırlanması
11. Donmuş kesit alma
12. İmmünofloresan boyama
13. Görüntü edinme
14. Görüntü analizi
15. Alternatif: Özgür yazılım ile görüntü analizi (ImageJ)
16. İsteğe bağlı: Lazer taramalı konfokal mikroskop ile görüntüleme
NOT: Yayın için daha yüksek çözünürlüklü görüntüler elde etmek için, taramalı konfokal mikroskopi, böbrek dokusunda daha net görüntüler ve azaltılmış arka plan sağlar.
17. Plazma BUN seviyesi
Sisplatin kaynaklı ABH'yi takiben sitokin üretiminde tübüler epitel hücrelerinin rolünü incelemek için, sisplatin enjeksiyonundan sonraki 3. günde 20 mg / kg'lık bir konsantrasyonda sisplatin enjekte edildi ve ardından 0.25 mg BFA intravenöz enjeksiyonu yapıldı. Böbrekler 6 saat sonra alındı. Parafine gömülü böbrekler, ABH'de doku onarımından sorumlu temsili sitokinler olan TGF-β, PDGF-D ve CTGF ile kesitlere ayrıldı ve boyandı. Şekil 2A'da gösterildiği gibi, BFA varlığında sisplatin ile tedavi edilen böbreklerde LTL ile işaretlenmiş PTC'lerde TGF-β+ veziküller gözlenir. Bu arada, yaralanmamış veya BFA ile tedavi edilmemiş böbreklerde TGF-β+ vezikülleri gözlenmedi.
Kantifikasyon, sisplatin ile indüklenen AKI'de BFA tedavisi ile TGF-β1+ alanında bir artış olduğunu ortaya koydu (Şekil 2B). TGF-β'ye benzer şekilde, sisplatin ile indüklenen ABH'de BFA tedavisi ile PDGF-D+ veya CTGF+ vezikülleri de birikmiştir (Şekil 2C ve Şekil 2E). Kantifikasyon, LTL+ PTC'lerde PDGF-D+ ve CTGF+ alanlarının BFA ile önemli ölçüde arttığını göstermiştir (Şekil 2D ve Şekil 2F). BFA tedavisinin böbrek fonksiyonu üzerindeki etkisini incelemek için, sisplatin enjeksiyonundan sonraki 3. günde plazma BUN seviyeleri ölçüldü. Şekil 2G'de gösterildiği gibi, BFA enjeksiyonu plazma BUN seviyelerini önemli ölçüde artırmadı.
Daha sonra, sisplatin ile indüklenen ABH'de interstisyel hücreler tarafından hangi sitokinlerin salgılandığını araştırmak için, böbrekler TGF-β veya CTGF için boyandı ve interstisyel miyofibroblastlar α-SMA ile işaretlendi. Şekil 3A'da gösterildiği gibi, BFA tedavisi ile sisplatin-AB'de α-SMA işaretli interstisyel hücrelerde TGF-β+ veziküller gözlenmiştir (Şekil 3A). α-SMA+ hücreleri içindeki sinyali ölçmek için, α-SMA+ alanı ana hatları çizildi ve pozitif sitokin ve α-SMA sinyalleri alan içinde ölçüldü. Kantifikasyon, sisplatin ABH'de BFA tedavisi ile α-SMA+ alanındaki TGF-β+ alanının önemli ölçüde arttığını ortaya koydu (Şekil 3B). CTGF + vezikülleri de BFA tedavisi ile artmıştır (Şekil 3C) ve kantitasyon, BFA tedavisinin sisplatin ile indüklenen ABI'de CTGF + alan / α-SMA + alan oranını arttırdığını göstermiştir (Şekil 3D).
BFA tedavisinin kronik böbrek hasarı modellerinde kullanılıp kullanılamayacağını belirlemek için, böbrek hasarı, olgun renal fibrozlu kronik bir yaralanmaya dönüşen ve klinik olarak insan KBH ile ilgili olan AKI'yi indükleyen üç doz AA ile indüklendi. AA enjeksiyonundan 42. günde BFA enjekte edildi ve böbrekler 6 saat sonra alındı. Sisplatin kaynaklı yaralanma ile karşılaştırıldığında, PTC'lerdeki TGF-β+ veziküller AA'nın kronik fazında çok daha küçüktü. LTL + PTC'lerde minimal pozitif lekelenme vardı; bununla birlikte, böbrek hasarı molekülü-1-pozitif (KIM-1+) PTC'lerde TGF-β'nin sinyal yoğunluğu BFA tedavisi ile artmıştır (Şekil 3E). TGF-β'nin ortalama yoğunluk seviyesi, BFA enjeksiyonu ile BFA olmayana göre 3 kat daha yüksekti (Şekil 3F). Bu bulgu, in vivo BFA enjeksiyonunun immünofloresan boyama için ve sitokin üretimini hücre tipine özgü bir şekilde değerlendirmek için diğer belirteçlerle kombinasyon halinde kullanılabileceğini göstermektedir.
Şekil 1: BFA etki tarzının şematik gösterimi. (A) BFA, TGF-β gibi salgılanacak proteinleri içeren veziküllerin ER'den Golgi'ye taşınmasını bloke eder. (B) BFA, böbrek tübüler epitel hücrelerinde TGF-β gibi hücre içi sitokinlerin birikmesine neden olur. (C) Bir fare kuyruğunun şematik kesiti. Yan damarlar enjeksiyon için en erişilebilir olanlardır. Kısaltmalar: BFA = brefeldin A; ER = endoplazmik retikulum; TGF-β = transforme edici büyüme faktörü-beta; BFA- = BFA-negatif; BFA+ = BFA-pozitif. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 2: BFA enjeksiyonu ile immünofloresan, sisplatin kaynaklı akut böbrek hasarını takiben tübüler epitel hücrelerinde sitokin açısından zengin vezikülleri tespit eder. (A) Sisplatin (20 mg / kg) veya salin uygulamasından sonraki 3. günde TGF-β + veziküllerinin temsili görüntüleri. Ölçek çubuğu = 20 μm. Oklar, PTC'lerde TGF-β+ vezikülleri gösterir. (B) Tuzlu su (n = 5), salin + BFA (n = 5), Cis (n = 5), Cis + BFA (n = 5) içinde TGF-β + veziküllerin / tübüllerin miktar tayini. (C) Sisplatin (20 mg / kg) veya salin uygulamasından sonraki 3. günde PDGF-D-veziküllerinin temsili görüntüleri. Ölçek çubuğu = 20 μm. (D) Tuzlu su (n = 4), tuzlu su + BFA (n = 4), Cis (n = 4), Cis + BFA (n = 4) içinde PDGF-D + veziküllerin / tübüllerin miktar tayini. (E) Sisplatin (20 mg / kg) veya salin uygulamasından sonraki 3. günde CTGF + veziküllerinin temsili görüntüleri. Ölçek çubuğu = 20 μm. (F) Tuzlu su (n = 4), tuzlu su + BFA (n = 4), Cis (n = 4), Cis + BFA (n = 4) içinde CTGF + veziküllerin/tübüllerin miktar tayini. (G) Sisplatin (20 mg / kg) uygulamasından sonraki 3. günde plazma BUN seviyesi: Sisplatin (Cis) (n = 7) ve sisplatin + BFA (Cis + BFA) (n = 3). Veriler ortalama ± SD olarak sunulmuştur. * p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001. Kesikli beyaz kutularla sınırlanan bölgeler, daha yüksek büyütmeli iç panelde gösterilir. Kısaltmalar: BFA = brefeldin A; TGF-β = transforme edici büyüme faktörü-beta; Cis = sisplatin; PDGF-D = trombosit kaynaklı büyüme faktörü-D; CTGF = bağ dokusu büyüme faktörü; BUN = kan üre azotu; LTL = lotus tetragonolobus lektin; DAPI = 4',6-diamidino-2-fenilindol; HM = Yüksek büyütme. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 3: Sisplatin kaynaklı akut böbrek hasarını takiben miyofibroblastlarda gözlenen sitokin açısından zengin veziküller ve aristovolkanik asit nefropatisinin kronik fazında tübüler epitel hücreleri. (A) Sisplatin (20 mg / kg) veya salin uygulamasından sonraki 3. günde TGF-β+ veziküllerinin temsili görüntüleri. Ölçek çubuğu = 20 μm. Oklar, a-SMA+ interstisyel hücrelerinde TGF-β+ veziküllerini gösterir. (B) Tuzlu su (n = 4), tuzlu su + BFA (n = 4), Cis (n = 4), Cis + BFA (n = 4) cinsinden TGF-β+ alanı / α-SMA+ alanının miktar tayini. (C) Sisplatin (20 mg / kg) veya salin uygulamasından sonraki 3. günde CTGF + veziküllerinin temsili görüntüleri. Ölçek çubuğu = 20 μm. Oklar, a-SMA+ interstisyel hücrelerdeki CTGF+ veziküllerini gösterir. (D) Tuzlu su (n = 4), tuzlu su + BFA (n = 4), Cis (n = 4), Cis + BFA (n = 4) cinsinden CTGF + alanı / α-SMA+ alanının nicelleştirilmesi. (E) Kronik aristolovik asit nefropatisinde TGF β ile boyanmış (kırmızı) böbreğin temsili görüntüleri. Ölçek çubuğu = 20 μm. (F) AAN (n = 6) ve AAN + BFA (n = 6) cinsinden TGF-β+ sinyal yoğunluğu / KIM-1+ PTC'lerin miktarının belirlenmesi. Veriler ortalama ± SD. * p < 0.05, ***p < 0.001, ****p < 0.0001. Kesikli beyaz kutularla sınırlanan bölgeler, daha yüksek büyütmeli iç panelde gösterilir. Kısaltmalar: BFA = brefeldin A; TGF-β = transforme edici büyüme faktörü-beta; α-SMA = alfa-düz kas aktini; Cis = sisplatin; CTGF = bağ dokusu büyüme faktörü; KIM-1 = böbrek hasarı molekülü-1; LTL = lotus tetragonolobus lektin; AAN = aristovolkanik asit nefropatisi; DAPI = 4',6-diamidino-2-fenilindol; HM = yüksek büyütme. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Böbrek PTC'lerinin TGF-β, TNF-α, CTGF, PDGF, vasküler endotelyal büyüme faktörü ve diğer birçok proteinin salgılanması yoluyla ABH ve KBH'yi düzenlediği bilinmektedir 20,21,22,23. Benzer şekilde, glomerüller, distal tübüller ve diğer böbrek epitel hücreleri ile interstisyel hücreler, yaralanma sırasında bunları ve/veya diğer proteinleri salgılar 24,25,26. Bu hücre tiplerinin her birinin sitokin sekresyonuna nispi katkısını açıklamak zordur, çünkü sitokinler üretildikten kısa bir süre sonra salgılanır. Salgılanan proteinlerin RNA'sını boyamak için in situ hibridizasyon ve diğer RNA boyama teknikleri kullanılabilirken, bu teknikleri hücre tipine özgü belirteçler veya yaralanma belirteçleri için boyama ile birleştirmek zordur. Alternatif olarak, birçok çalışma in vivo bulguları kültürlenmiş böbrek hücrelerinde gerçekleştirilen in vitro deneylerle birleştirir. Bu durumda, böbrek hasarı verileri, in vivo duruma sınırlı çevrilebilirliği olan sonuçlar çıkarmak için kültürlenmiş hücrelerden sitokin salgılama verileri ile ilişkilendirilir.
Yeni nesil dizileme ve tek hücreli RNAseq'in ortaya çıkışı, hücre tiplerinin gen ekspresyonu ile sınıflandırılmasını ve her hücre tipi27 tarafından ifade edilen diğer genlerin tanımlanmasını sağlamıştır. Bu, popülasyon bazında mükemmel ayrıntılar sağlarken, genellikle böbrek bölümlerinden toplanabilecek anatomik ve patolojik verilerin çoğunu dışarıda bırakır. Ek olarak, tek hücreli dizileme genellikle yalnızca her hücrede ifade edilen ilk 3.000-7.000 geni tanımlar ve bu da ilgilenilen tüm sitokinleri taramak için yeterli derinlik sağlayamayabilir28. Bu makale, bu yaklaşımlara bir alternatif sunmaktadır. Protein sekresyonunu bloke etmek için BFA kullanılarak, böbrek dokusu, standart immünofloresan teknikleri kullanılarak hücre tipi belirteçleri de dahil olmak üzere sitokinler ve diğer ilgili proteinler için doğrudan boyanabilir.
TGF-β, PDGF-D ve CTGF, böbrek hasarında en çok çalışılan sitokinler arasındadır. Üçünün de iki ucu keskin kılıç görevi gördüğü ve CKD29,30'da fibrozun ilerlemesine katkıda bulunurken ABH'yi takiben iyileşmeyi teşvik ettiği bilinmektedir. Böbrek tübül epitel hücrelerinin ve interstisyel hücrelerin böbrek hasarında potansiyel olarak TGF-β, PDGF-D ve CTGF salgılayabildiği bilinmesine rağmen, hangi hücre tipinin ve göreceli üretimin doğrudan tanımlanması zor olmaya devam etmektedir. Bu çalışmada, sisplatin kaynaklı AKI sırasında böbreklerde TGF-β, PDGF-D ve CTGF'yi ve AAN CKD modelinde TGF-β'yi PTC belirteci LTL, PTC yaralanma belirteci KIM-1 veya miyofibroblast belirteci α-SMA ile birlikte boyamayı seçtik. Bu, PTC'lerin veya miyofibroblastların bu sitokinleri üretip üretmediğinin ve deney grupları arasındaki nispi ekspresyon seviyelerinin belirlenmesine izin verecektir.
Sadece BFA ile tedavi edilen farelerde, her iki sitokinde de pozitif boyama çok az veya hiç yoktu. Benzer şekilde, sisplatin tedavisi sitokin boyamada sadece marjinal bir artışa neden olmuştur. Sisplatin hasarının 6 saat boyunca BFA tedavisi ile kombinasyonu, üç sitokin'in tümünün hücre içi pozitif sinyallerinde dramatik bir artışa neden oldu, bu da bu sitokinlerin normal olarak salgılandığını gösterir. Benzer şekilde, sadece sisplatin + BFA grubu, α-SMA+ interstisyel hücrelerde TGF-β ve CTGF sinyalinde önemli bir artış gösterdi. TGF-β'nin patolojik bir yanıtla ilişkili olduğu kronik AAN modelinde, AA enjeksiyonu tek başına, özellikle yaralı KIM-1+ PTC'lerde bir miktar TGF-β boyanmasına neden oldu. BFA tedavisi, KIM-1+ PTC'lerde pozitif hücre içi sinyali arttırdı (PTC'ler, KIM-131'i eksprese ettiği bilinen tek böbrek tübül hücreleridir). İlginç bir şekilde, LTL+ KIM-1+ veya LTL+ KIM-1- PTC'ler belirgin TGF-β boyanması göstermezken, LTL-KIM-1+ PTC'ler daha fazla TGF-β pozitifliğine sahipti. LTL boyamanın kaybı, daha yüksek TGF-β seviyelerini ifade eden PTC'lerin, yaralanmanın kronik fazında hem yaralandığını hem de farklılaştığını düşündürmektedir. Bu fenotip muhtemelen daha önce tarif edilen uyumsuz onarımdır32,33. Bu nedenle, BFA tedavisi, TGF-β'nin ABH'yi takiben ve KBH sırasında PTC'lerde eksprese edildiğini göstermektedir.
Mevcut çalışma immünofloresan boyamaya odaklanmış olsa da, BFA tedavisinin diğer tahlillerle birleştirilebileceğini not etmek önemlidir. Örneğin, deney, ilgilenilen proteini salgılayan hücre tipini tanımlamayı gerektirmiyorsa, BFA enjekte edilebilir ve deney gruplarına karşı kontrolde tüm böbrek lizatları üzerinde bir immünoblot veya ELISA gerçekleştirilebilir. Göz önünde bulundurulabilecek başka bir test akış sitometrisidir. BFA tedavisi, farklı hücre tiplerinde sitokinlerin nispi üretimini belirlemek için immünolojik çalışmalarda akış sitometrisi ile birleştirilmiştir15. Böbrek epitel hücrelerini böbrek dokusundan tek hücrelere ayırmak zor olsa da, akım sitometrisi, tekniğin yerleşik olduğu laboratuvarlarda bir alternatif olabilir. Ek olarak, BFA tedavisi, yukarıda listelenen tüm tahlillerde in vitro hücre kültürü çalışmaları için kullanılabilir.
Bu çalışma, çalışmada kullanılan antikorlar için iyi çalışan en yaygın doku hazırlama yöntemlerinden ikisini, sabit parafine gömülü doku ve donmuş dokuyu özetlemektedir. Bununla birlikte, antikorların değişken doğası göz önüne alındığında, bu tekniği benimseyen araştırmacıların, antikora bağlı olarak boyama protokollerini veya doku işlemeyi daha da standartlaştırmaları gerekecektir. Sitokinler normal olarak salgılandığından, dokuda lekelenme için az sayıda anti-sitokin antikoru test edilir. Protokolün standardizasyonunu hızlandırmak için, BFA tedavisinden sonra ilgilenilen sitokinleri salgıladığı bilinen organların toplandığı pozitif kontrollerin oluşturulmasını öneririz. Örneğin, lipopolisakkarit ve BFA ile tedavi edilen hayvanlardan elde edilen dalaklar, birçok farklı sitokin için pozitif kontrol dokusu görevi görebilir. Dalakların toplanması ve parafine gömülü veya donmuş doku olarak işlenmesi, antikor konsantrasyonunun ve tamponlarının daha hızlı standardizasyonuna izin verecektir. Ayrıca, anti-sitokin antikorları, sitokinleri in vitro olarak doğal konformasyonlarında boyamak için karakterize edilmişse, bu antikorların daha az işlenmiş donmuş dokudaki hedeflerini tanıma olasılığı daha yüksektir.
BFA tedavisi, salgılanan proteinleri ölçerken güçlü bir araç olabilirken, sınırlamalar olmadan değildir. En belirgin sınırlama, analiz edilen salgılanan proteinin ER-Golgi salgılama yolunu izlemesi gerektiğidir; aksi takdirde, BFA'nın sınırlı bir etkisi olabilir. Diğer bir sınırlama, BFA ile tedavi edilen hayvanların diğer deneysel tahlillerde sonuçları değiştirebilmesidir. Örneğin, KIM-1 gibi bazı böbrek hasarı biyobelirteçleri, hücre yüzeyinde sunulacak ER-Golgi taşınmasına güvenir. Bu nedenle, BFA ile tedavi edilen hayvanlarda idrardaki KIM-1 seviyeleri muhtemelen azalacaktır. Ek olarak, BFA'nın hücresel stresin artmasına yol açabileceği endişesi vardır. Bu endişe, BFA tedavisinin süresini kısaltarak hafifletilebilirken, dikkate alınmalıdır. Bu çalışmada BUN'da anlamlı bir artış gözlenmedi; Ancak, ~% 10 artış oldu. Bu nedenle, BFA ile tedavi edilen hayvanlarda analiz edilecek diğer hedeflere veya belirteçlere karar verirken dikkatli olunmalıdır.
Bu çalışma, BFA'nın proteinlerin salgılanmasını bloke etmek için kullanılabileceğini ve standart immünofloresan teknikleriyle boyanabilen hücre içi sitokinlerin birikmesine yol açabileceğini göstermektedir. Bu, spesifik sitokinleri veya diğer proteinleri salgılayan hücre tiplerinin tanımlanmasını ve bu hücreler tarafından sitokin üretiminin niceliklendirilmesini sağlar. Bu protokolün bir diğer avantajı da histolojik ve patolojik verilerin aynı veya komşu seri kesitlerde korunup analiz edilebilmesidir. Bu nedenle, BFA tedavisi, böbrek dokusunda sitokin üretimini incelemek için uygun maliyetli ve nispeten basit bir yaklaşım sağlar.
Yazarların açıklanacak herhangi bir çıkar çatışması yoktur.
Amerikan Kalp Derneği (AHA): Kensei Taguchi, 20POST35200221; HHS | NIH | Ulusal Diyabet ve Sindirim ve Böbrek Hastalıkları Enstitüsü (NIDDK): Craig Brooks, DK114809-01 DK121101-01.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1 mL Insulin syringes | BD | 329654 | |
10 mL Syringe | BD | 302995 | |
2 mL tube | Fisher brand | 05-408-138 | |
20 mL Syringe | BD | 302830 | |
25 G needles | BD | 305125 | |
28 G needles | BD | 329424 | |
96-well-plate | Corning | 9017 | |
Aristolochic acid-I | Sigma-Aldrich | A9461 | |
α-SMA antibody conjugated with Cy3 | Sigma-Aldrich | C6198 | RRID:AB_476856 |
Blade for cryostat | C.L. Sturkey. Inc | DT315R50 | |
Bovine serum albumin (BSA) | Sigma-Aldrich | A7906 | |
Brefeldin A | Sigma-Aldrich | B6542 | |
Cisplatin | Sigma-Aldrich | P4394 | |
Citric acid | Sigma-Aldrich | 791725 | |
Confocal microscope | ZEISS | LSM710 | |
Confocal microscopy objectives | ZEISS | 40x / 1.10 LD C-Apochromat WATER | |
Confocal software | ZEISS | ZEN | |
Coplin jar | Fisher Scientific | 19-4 | |
Cover glass | Fisher brand | 12545F | |
Cryostat | Leica | CM1850 | |
CTGF antibody | Genetex | GTX124232 | RRID:AB_11169640 |
Cy3-AffiniPure Donkey Anti-Rabbit IgG (H+L) | Jackson immunoresearch | 711-165-152 | RRID: AB_2307443 |
Cy5-AffiniPure Donkey Anti-Goat IgG (H+L) | Jackson immunoresearch | 705-175-147 | RRID: AB_2340415 |
DAPI | Sigma-Aldrich | D9542 | |
Dimethyl sulfoxide (DMSO) | Sigma-Aldrich | D8418 | |
Disposable base molds | Fisher brand | 22-363-553 | |
donkey serum | Jackson immunoresearch | 017-000-121 | |
Ethanol | Decon Labs, Inc. | 2701 | |
Forceps | VETUS | ESD-13 | |
Glycine | Fisher brand | 12007-0050 | |
Heating pads | Kent scientific | DCT-20 | |
Heparin sodium salt | ACROS organics | 41121-0010 | 100mg/15ml of dH2O |
Humidified chamber | Invitrogen | 44040410 | A plastic box covered in foil can be used as an alternative humidified chamber. |
Insulin syringes | BD | 329461 | |
Inverted microscope | NIKON | Eclipse Ti-E2 | immunofluorescence |
KIM-1 antibody | R & D | AF1817 | RRID: AB_2116446 |
Lemozole (Histo-clear) | National diagnostics | HS-200 | |
lotus tetragonolobus lectin | Vector | FL-13212 | |
Microscope slide | Fisher scientific | 12-550-343 | |
Microtome | Reichert | Jung 820 II | |
monochrome CMOS camera | NIKON | DS-Qi-2 | |
Mouse surgical kit | Kent scientific | INSMOUSEKIT | |
NIS Elements | NIKON | ||
Objectives | NIKON | Plan Apo 20x/0.75 | image acquisition software linked to Eclipse Ti-E2 (invertd microscope) |
OCT compound | Scigen | 4586 | |
Pap pen | Vector | H-4000 | |
PBS with calcium and magnesium | Corning | 21-030-CV | |
PBS without calcium and magnesium | Corning | 21-031-CV | |
PDGF-D antibody | Thermo-Fisher scientific | 40-2100 | |
PFA | Electron Microscopy Science | 15710 | RRID: AB_2533455 |
Plate reader | Promega | GloMax® Discover Microplate Reader | 4% PFA is diluted from 16% in PBS. |
povidone-iodine (Betadine) | Avrio Health L.P. | NDC 67618-151-17 | |
Pressure cooker | Tristar 8 | Qt. Power Cooker Plus | |
ProLong Gold Antifade Reagent | Invitrogen | P36930 | |
Quantichrom Urea (BUN) assay Kit II | BioAssay Systems | DUR2-100 | |
Single-edge razor blade for kidney dissection (.009", 0.23 mm) | IDL tools | 521013 | |
Slide warmer | Lab Scientific Inc., | XH-2001 | |
Software | NIKON | NIS elements | |
Sucrose | RPI | S24060 | |
TGF-b1 anitbody | Sigma-Aldrich | SAB4502954 | |
Tris EDTA buffer | Corning | 46-009-CM | RRID: AB_10747473 |
Trisodium citrate dihydrate | Sigma-Aldrich | SLBR6660V | |
Trisodium citrate dihydrate | Sigma-Aldrich | SLBR6660V | |
Triton | Sigma-Aldrich | 9002-93-1 | |
Tween 20 | Sigma-Aldrich | P1379 | |
White Glass Charged Microscope Slide, 25 x 75 mm Size, Ground Edges, Blue Frosted | Globe Scientific | 1358D |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır