Summary

Une évaluation quantitative de la migration cellulaire par le test de motilité piste Phagokinetic

Published: December 04, 2012
doi:

Summary

Le test de motilité phagokinetic piste est une méthode utilisée pour évaluer le mouvement des cellules. Plus précisément, le test mesure chimiokinèse (motilité cellulaire aléatoire) au fil du temps de manière quantitative. Le dosage tire parti de la capacité des cellules à créer une piste mesurable de leur mouvement sur colloïdales revêtues d'or lamelles.

Abstract

La motilité cellulaire est un processus biologique important pour les deux organismes unicellulaires et multicellulaires. Il est essentiel pour le mouvement des organismes unicellulaires vers une source de nutriments ou de loin des conditions inappropriées, ainsi que dans les organismes multicellulaires pour le développement des tissus, la surveillance immunitaire et la cicatrisation des plaies, pour n'en citer que quelques rôles 1,2,3. La déréglementation de ce processus peut entraîner de graves maladies neurologiques, cardio-vasculaires et immunologiques, ainsi que exacerbé la formation de tumeurs et la propagation 4,5. Moléculaire, polymérisation de l'actine et de recyclage des récepteurs ont été montré à jouer un rôle important dans la création d'extensions cellulaires (lamellipodes), qui animent le mouvement vers l'avant de la cellule 6,7,8. Cependant, de nombreuses questions sur la migration des cellules biologiques restent sans réponse.

Le rôle central de la motilité cellulaire sur la santé humaine et la maladie souligne l'importance de comprendre le mec spécifiquehanisms impliqués dans ce processus et fait des méthodes précises d'évaluation de la motilité cellulaire particulièrement important. Microscopes sont généralement utilisés pour visualiser le mouvement des cellules. Cependant, les cellules se déplacent assez lentement, ce qui rend la mesure quantitative de la migration des cellules d'un processus consommateur de ressources nécessitant de coûteux appareils photographiques et des logiciels pour créer quantitatives temps périmé films de cellules mobiles. Par conséquent, la possibilité d'effectuer une mesure quantitative de la migration cellulaire qui est rentable, non-laborieux, et qui utilise l'équipement de laboratoire commun est une grande nécessité pour de nombreux chercheurs.

Le dosage piste phagokinetic motilité utilise la capacité d'une cellule mobile pour dégager des particules d'or de sa trajectoire pour créer une piste mesurable sur une lamelle de verre enduit d'or colloïdal, 9,10. Avec l'utilisation de logiciels librement disponibles, plusieurs pistes peuvent être évalués pour chaque traitement pour accomplir les exigences statistiques. Le test peut être utilisé pour évaluermotilité de nombreux types de cellules, comme les cellules cancéreuses, 11,12 fibroblastes 9, 13, neutrophiles cellules musculaires squelettiques 14, 15, kératinocytes trophoblastes 16, les cellules endothéliales et les monocytes 17, 10,18-22. Le protocole implique la création de lames recouvertes de nanoparticules d'or (Au ​​°) qui sont générés par une réduction de l'acide chloroaurique (3 Au +) par le citrate de sodium. Cette méthode a été développée par Turkevich et al., En 1951 23, puis améliorée dans les années 1970 par Frens et al. 24,25. À la suite de cette étape de réduction chimique, des particules d'or (10-20 nm de diamètre) précipiter à partir du mélange réactionnel et peuvent être appliqués à des lamelles de verre qui sont alors prêts à être utilisés dans des analyses de migration cellulaires 9,26,27.

En général, le dosage piste phagokinetic motilité est une mesure rapide, quantitative et facile de la motilité cellulaire. En outre, ilpeut être utilisé comme un simple test à haut débit, pour une utilisation avec types de cellules qui ne se prêtent pas à temps caduc imagerie, ainsi que d'autres utilisations en fonction des besoins du chercheur. Ensemble, la capacité de mesurer quantitativement la motilité cellulaire de plusieurs types de cellules, sans la nécessité pour les microscopes coûteux et des logiciels, ainsi que l'utilisation de matériel de laboratoire et produits chimiques commun, faire l'essai de piste phagokinetic motilité un choix solide pour les scientifiques ayant un intérêt dans la compréhension cellulaire motilité.

Protocol

1. Préparation de gélatine à revêtement Lamelles Placer les lamelles de verre lavées à l'acide (15 mm de diamètre) dans un plastique stérile boîte de 100 mm (es). Placer 8-9 lamelles par boîte et assurez-vous qu'ils ne se touchent pas les uns les autres ou sur les côtés du plat .. Remarque: lamelles, les aiguilles et les pinces doivent être stérile pour éliminer les microorganismes contaminants possibles, ainsi que les endotoxines qui …

Representative Results

Montré est un exemple de photos prises au microscope optique montrant une zone de piste effacée par une seule cellule (un monocyte de nos expériences est illustré à la figure 2). Cellules non-mobiles de créer typique de petite taille, de forme ovale ou un cercle en forme de tracts autour d'eux indiquant un faible niveau basal de mouvement de ces cellules non stimulées (Figures 2A et 2B). En revanche, les cellules très mobiles [dans notre système, le cytomégalovirus humain …

Discussion

Le dosage de piste phagokinetic motilité présenté dans cet article est une méthode simple et très efficace pour l'analyse quantitative de la migration cellulaire. Parce que plusieurs types de cellules peuvent être analysées 9-17, cette méthode présente l'utilisation vaste potentiel dans de multiples disciplines. L'utilisation de lamelles de verre colloïdales revêtues d'or permet la mesure d'une zone de route autorisée par une cellule mobile. Le test permet de mesurer l'effe…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Ce travail a été soutenu par des subventions du National Institutes of Health (AI050677, HD-051 998, et GM103433), un Malcolm Feist bourse de recherche cardio-vasculaire, et une bourse de l'American Heart Association prédoctoral (10PRE4200007).

Materials

Name of the reagent Company Catalog number Comments
Glass Coverslips (15 mm) Fisher Scientific 12-545-83  
Gelatin 300 Bloom Sigma-Aldrich G-1890  
Tetrachloroauric Acid Trihydrate Fisher Chemical G54-1 14.5 mM (a final working solution)
Sodium Citrate Fisher Scientific BP327-500 0.5% (a final working solution)
Paraformaldehyde Fisher Scientific O4042 3% (a final working solution)
100 mm Tissue Culture Dish Sarstedt 83.1802  
12-Well Plates Fisher Scientific 08-772-29  
24-Well Plates Fisher Scientific 07-200-84  
Techne Oven Hybridiser HB-1D LabPlanet 2040500 The standard laboratory oven will suffice
10 ml Serological Pipettes Sarstedt 86.1254.001  
Pipet-Aid Filler/Dispenser Drummond 13-681-15  
P200 Single-Channel Manual Pipette Rainin PR-200  
200 ml Barrier Tips CLP BT200  
ImageJ software http://rsb.info.nih.gov/ij/   License: Public Domain
Nikon Eclipse TE300 with a photometrics CoolSNAPfx monochrome 12-bit CCD camera Nikon   Discontinued; The most comparable specification has Nikon Eclipse Ti, but a lower end Nikon 80i will be suitable as well. Other brands also provide comparable microscopes.
      Note: The reagents and equipment listed below have been utilized by us in our various studies. Other supplies, suppliers, reagents, and equipment can be used, as long as they have similar specifications.

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Nogalski, M. T., Chan, G. C., Stevenson, E. V., Collins-McMillen, D. K., Yurochko, A. D. A Quantitative Evaluation of Cell Migration by the Phagokinetic Track Motility Assay. J. Vis. Exp. (70), e4165, doi:10.3791/4165 (2012).

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