Описанные здесь протоколов, используемых для визуализации динамичный процесс MG53-опосредованной клеточной мембраны ремонт в целых животных и на клеточном уровне. Эти методы могут быть применены для исследования клеточной биологии плазмы опечатывания мембраны и регенеративной медицины.
Ремонт острого повреждения клеточной мембраны является элементарный процесс нормальной клеточной физиологии и дефектных мембраны ремонт был связан со многими дегенеративных заболеваний человека. Недавнее открытие MG53, как одного из ключевых компонентов машины запечатывания мембраны позволяет лучше молекулярного понимания фундаментальной биологии восстановления тканей, а также для потенциальных поступательного применения в регенеративной медицине. Здесь мы подробно экспериментальных протоколов для исследования в естественных функций MG53 по ремонту повреждения мышц использованием беговой дорожке протоколов упражнений на мышах, для тестирования бывших естественных мембран ремонт мощностей путем измерения красителя вступления в изолированных мышечных волокон, а также для мониторинга динамического процесса из MG53-опосредованной торговли пузырьков и ремонта клеточных мембран в культуре клеток с использованием живой клетки конфокальной микроскопии.
Беговая дорожка бег полезной методологии на обеспечение осуществления нагрузки у подопытных животных. Как методологии для измерения функции мышц или выносливость это общеизвестно шумных подход, который трудно выполнить в последовательно воспроизводимый модой 8. В общем, времени до изнеможения могут быть использованы в качестве конечной точки для решения основных различий между экспериментальными группами, например, между некоторыми нокаутом мышей линии и мышей дикого типа 9. Экспериментальные манипуляции, которые производят более тонкие различия, например, некоторые фармацевтические исследования, не может урегулировать разногласия выше шума, связанного с этой техникой. В целях обеспечения максимальной воспроизводимости и чувствительности этих методов важно для поддержания условий для сессии к сессии очень внимательно. Времени суток животных осуществляются, а также теплый период наблюдения условия использования являются важными факторами, и он должен оставаться последовательной от испытания к испытанию.
Штамм эффекты могут оказать существенное влияние на дизайн беговой дорожке протоколы некоторых штаммов мышей может работать намного больше времени на беговой дорожке, чем другие штаммы и по-разному реагируют на выносливость 10. В качестве общей рекомендации, многие мыши будет иметь возможность запускать 200-300 метров в общем истощении исследования с постоянным увеличением скорости беговой дорожке (5 м / м с начальной скоростью 1 м / м добавили за каждую минуту после старта). За упражнения на выносливость мышей могут быть запущены в возрасте от 9 до 12 м / м в течение 30 минут два или три раза в неделю. Тем не менее, отдельные исследования, как правило, требуют некоторой оптимизации протокола в соответствии с индивидуальными потребностями экспериментальной.
УФ-лазерного разрушения процедура показали, чтобы быть эффективным методом для измерения мощности мембраны ремонт скелетные мышечные волокна 3,6,11. Один жизненно важным компонентом для успеха этих экспериментов является использование только мышечные волокна, которые отображают прямые, стержень формы внешности с шаблоном регулярного страт и гладкой сарколеммой, что не появляется морщинистой. Если другие мышечные волокна выбираются мембраны ущерб может уже находиться в этих волокон и интерпретация результатов этих экспериментов могут быть сложными. Важно также, что ориентация волокон и определения области облучения быть как показано на рис 1. Это обеспечивает травмы воспроизводимых размера, что позволяет сравнение между волокнами. Если определена область травмы целиком лежит внутри волокна, внутренняя травма будет создан, а не нарушая сарколеммой. Кроме того, значение, рассчитанное для f / F 0 является очень чувствительной к интересующей нас области, отобранных для измерения средней флуоресценции. Площадь около 200 мкм 2, прилегающих к и в том числе места повреждения, является целесообразным. В отличие от области, определяемой за вред, эта область должна полностью лежать в пределах волокна. Если включить пространства вне волокна, в результате пустой области увеличится f / F 0 в волокнах с небольшим красителя запись при одновременном снижении f / F 0 в волокнах с более тяжелыми фенотипа. Это приводит к уменьшению чувствительности анализа, что делает сравнение между волокнами сложнее.
Для анализа повреждений микропипетки, угол между микропипетки и блюдо со стеклянным дном должно быть примерно 45 градусов, с тем чтобы эффективно повреждение клеточной мембраны. Клетки были выбраны за ущерб, микропипетки должны быть плотно прикреплена к нижней части блюда и округлые клетки не должна использоваться так, скорее всего, они будут отделяться после микропипетки тыкать. Эксперименты Saponin permeabilzation менее технически сложных и сравнительно быстрого выполнения по сравнению с микропипетки проникновения анализов. Однако Есть несколько ограничений сапонин повреждения, в том числе, что только одна ячейка может быть использована на чашку с сапонин будет диффундировать и повредить другие клетки в этом блюде.
The authors have nothing to disclose.
Name of the reagent | Company | Catalogue number |
---|---|---|
Rodent treadmill | Columbus Instruments Exer 3/6 or equivalent | |
70 % ethanol | ISC Bioexpress | |
Dissection tools including fine tip forceps, spring scissors | World Precision Instruments | |
2 mg/ml collagenase type I | Sigma | |
0 Ca2+ Tyrode buffer (140 mM NaCl, 5 mM KCl, 10 mM HEPES, 2 mM MgCl2, pH 7.2, 290 mosm) | Sigma | |
2.5mM Ca2+ Tyrode buffer (140 mM NaCl, 2.5 mM CaCl2, 5 mM KCl, 10 mM HEPES, 2 mM MgCl2, pH 7.2, 290 mosm) | Sigma | |
Temperature controllable orbital shaker | New Brunswick or equivalent | |
Delta TPG Dish | Fisher Scientific | 1207133 |
LSM 510 confocal microscope with an Enterprise 80 mW UV laser or equivalent confocal microscope | Zeiss | |
FM1-43 or FM4-64 dyes | Invitrogen | |
Borosilicate Capillaries Size 0.8-1.0 X 100 mm | PYREX | Part No. 9530-2 |
Micropipette puller | Sutter Instruments | model P-97 |
3 axis micromanipulator | Narishige | MHW-3 |
Radiance 2100 laser scanning confocal microscope or equivalent microscope | BioRad | MHW-3 |
Saponin | Sigma | 47036 |