Hier presenteren we een gedetailleerd protocol voor de toepassing van rhodamine 123 CLIC4 knockdown-geïnduceerde HN4 cel apoptosis in vitrostudie te identificeren van de Mitochondriale membraanpotentiaal (MMP). Onder gemeenschappelijke fluorescentie Microscoop en confocale laser scanning fluorescentie Microscoop, werd de real-time verandering van de MMP opgenomen.
Uitputting van de Mitochondriale membraanpotentiaal (MMP, ΔΨm) wordt beschouwd als de vroegste gebeurtenis in de apoptotic cascade. Het komt zelfs voor nucleaire apoptotic kenmerken, met inbegrip van condensatie van de chromatine en DNA breuk. Zodra de MMP instortingen, cel apoptosis onherroepelijk begint zal. Een reeks van lipofiele kationische kleurstoffen kan de celmembraan passeren en statistische binnen de matrix van mitochondriën, en dienen als fluorescentie marker te evalueren van MMP verandering. Als één van de zes leden van de Cl– intracellulaire kanaal (CLIC) familie, deelneemt CLIC4 aan het proces van de apoptotic cel voornamelijk door middel van de mitochondriale pathway. Hier beschrijven we een gedetailleerd protocol voor het meten van MMP via het toezicht op de schommelingen van de fluorescentie van Rhodamine 123 (Rh123), via welke we apoptosis geïnduceerd door CLIC4 knockdown bestuderen. We bespreken de voordelen en beperkingen van de toepassing van confocale laser scanning en normale fluorescentie Microscoop in detail, en ook vergelijken met andere methoden.
Rh123 is een fluorescentie kationogene kleurstof, die als indicator voor de transmembrane potentieel dient. Rh123 is in staat van doordringing van de celmembraan en het invoeren van de mitochondriale matrix afhankelijk van het potentiaalverschil van binnen en buiten de membraan-1. Apoptosis leidt tot schade van de mitochondriale membraan integriteit. De mitochondrion permeabiliteit overgang porie (MPTP) zal openen en leiden tot de ineenstorting van de MMP, die op zijn beurt tot de vrijlating van Rh123 aan de buitenkant van de mitochondriën leidt. Tot slot zal sterker groene fluorescentie signaal worden gedetecteerd onder fluorescentie Microscoop. Het is goed gedocumenteerd dat uitputting van de MMP en de verhoogde membraan permeabiliteit zijn vroege tekenen van cel apoptosis2. Daarom kunnen Rh123 worden toegepast op de opsporing van MMP verandering en het vóórkomen van cel apoptosis.
Als de 6 meest voorkomende carcinoom in de wereld verslechtert hoofd en nek kanker ernstig iemands gezondheid3. Hoewel vele benaderingen werden ontwikkeld in de afgelopen jaren, is klinische uitkomst van behandeling voor patiënten die lijden aan hoofd en nek plaveiselcelcarcinoom (HNSCC) nog steeds niet ideaal4. Verkennen van nieuwe therapeutische methoden kan het verbeteren van de behandeling voor HNSCC5. Ionenkanalen met tal van biologische processen weergegeven een belangrijke rol in de ontwikkeling van verschillende kankers6. Volledige of gedeeltelijke deelname van Cl– -kanalen zijn zeer betrokken bij de verschillende eigenschappen van neoplastische transformatie, inclusief de actieve migratie, hoge mate van verspreiding en invasiviteit. In dit licht is de CLIC, een roman eiwit familie, opgenomen als een veelbelovende klasse van therapeutische doelen voor6,7van de behandeling van de kanker. Recente studies is gebleken dat leden van de familie van de CLIC met inbegrip van CLIC1, CLIC4 en CLIC5, lokaliseren naar cardiale mitochondriale en het niveau van reactieve zuurstof soorten (ROS) is upregulated door CLIC5, met vermelding van de functionele rol van mitochondriale gelegen Cl – kanalen in de apoptotic reactie8. CLIC4, één van de leden van de familie van de CLIC (ook bekend als mtCLIC, P64H1 en RS43), heeft meest uitvoerig bestudeerd voor de apoptotic verordening eigenschappen in kankercellen en subcellular locatie inclusief endoplasmatisch reticulum, Golgi en mitochondrion in mens keratinocyten7,9,10. Het profiel van de expressie van CLIC4 werd geregeld door Tumornecrosefactor-α (TNF-α), P53 en externe prikkel. Overexpressie en Downregulatie van CLIC4 leiden tot een reactie van de apoptotic voornamelijk door middel van de mitochondriale traject begeleid met het gebrek aan evenwicht van Bcl-2 familie leden, activering van caspase cascade, en vrijlating van cytochroom C11, 12 , 13. Daarom MMP meting is cruciaal voor het verkennen van CLIC4-gerelateerde apoptosis en Rh123 dient als een ideale fluorescentie-indicator.
De huidige studie beschrijft een gedetailleerd protocol voor de detectie van MMP te bestuderen CLIC4 knockdown-veroorzaakte apoptosis in HN4 cellen. Rh123 wordt gebruikt als een fluorescentie-sonde te observeren van de verandering van de MMP. Onder gemeenschappelijke fluorescentie Microscoop en confocale laser scanning fluorescentie Microscoop, kan de real-time schommelingen van de MMP worden opgelost. We bespreken de voordelen en beperkingen van de toepassing van confocale laser scanning fluorescentie Microscoop in detail, en ook vergelijken met andere methoden. Dit protocol kan ook worden toegepast op andere apoptosis-gerelateerde studies.
Het is goed gedocumenteerd dat Cl− kanalen zijn van essentieel belang bij het handhaven van de hemostase van het interne milieu en spelen een belangrijke rol in de celproliferatie en apoptosis15,16. De relatie tussen ion kanaal-gerichte interventie en apoptosis daarom van grote behoefte en betekenis te vinden van een beter therapeutische aanpak voor verschillende kankers17. Mitochondriën handhaven de normale biologische toest…
The authors have nothing to disclose.
Wij vriendelijk dank de heer Chao Fang voor celkweek. Dit werk werd gesteund door subsidies van de Natural Science Foundation van China (Grant nr. 81570403, 81371284); Anhui provinciale Natural Science Foundation (Grant No. 1408085MH158); Outstanding Young Investigator van Anhui Medizinische Universität; Ondersteuning van programma voor uitstekende jonge talenten in de universiteiten van de oostelijke provincie Anhui.
HNSCC cells | ATCC | CRL-3241 | |
Polylysine | Thermo Fisher Scientific | P4981 | |
Specific siRNA for human CLIC4 | Biomics | NM_013943 | (accession numbers, NM_013943; corresponding to the cDNA sequence 5-GCTGAAGGAGGAGGACAAAGA-3) and scrambled siRNA (5 ACGCGUAACGCGGGAAUUU-3) were designed and obtained from Biomics Company |
Lipofectamine 2000 Transfection Reagent | Thermo Fisher Scientific | L3000-015 | |
Opti-MEM I Reduced Serum Medium, GlutaMAX | Thermo Fisher Scientific | 51985-042 | |
Rhodamine 123, FluoroPure grede | Thermo Fisher Scientific | R22420 | |
Dulbecco’smodified Eagle medium (DMEM, 4.5 g/L glucose) | Gibco | 11965-084 | |
Fetal Bovine Serum, Qualified, Australia Origin | Gibco | 10099141 | |
Trypsin-EDTA Solution | Beyotime | C0201 | |
Antibiotic-Antimycotic, 100X | Gibco | 15240062 | |
Laser Scanning Confocal Microscopy | Leica Microsystems GmbH | LEICA.SP5-DMI6000-DIC | |
Nikon Eclipse TE300 Inverted Microscope | Nikon | N/A | |
Metaflour, V7.5.0.0 | Universal Imaging Corporation | N/A | |
Leica application suite, v2.6.0.7266 | Leica Microsystems GmbH | N/A | |
Microsoft office Excel 2007 | Microsoft | N/A | |
Sigma Plot 12.5 | Systat Software | N/A | |
Attofluor Cell Chamber | Thermo Fisher Scientific | A7816 |