这种方法可以帮助回答内皮生物学领域的关键问题,例如为什么血管在动脉硬化的发展中存在区域差异?该技术的主要优点是允许在剪切应力或多个剪切应力条件下同时研究多个条件。这种技术的含义延伸到了解动脉和静脉系统中的内皮基因调控,因为可以使用各种流速和模式。
在这里,我们演示了一个使用稳定层流的系统。该设置可适应其他流动模式,包括扰动流。一般来说,在实验期间,新采用这种方法的个体将难以维持连续的单层细胞,并在实验之间获得一致的结果。
在分析前24小时,在早期通道中计算人体内皮细胞,将大约10倍至第六细胞在一毫升的介质中播种到四井细胞培养板每个井的一个纤维素涂层玻璃滑梯上。让细胞在37摄氏度下粘附在幻灯片上15分钟。然后用三毫升的介质覆盖每张幻灯片,将板放在37摄氏度和5%CO2的细胞培养箱中24小时。
在实验当天,在大型加热内置环境中的水箱中加满可调 CO2 和热,或海滩孵化器,并配有多个搁板、内部电源和玻璃门,并确认实验有足够的二氧化碳,并且 CO2 监控器是否正常工作。要设置流室,请将 1/8 英寸的母引诱插入 16 号软管的一端,并将四向插子连接到诱饵上。将管的自由端连接到顶板的流入侧,并将 1/8 英寸的公饵插入第二个数字 16 软管的一端。
将四向止损器连接到男性诱惑,将管的自由端连接到顶部板的流出侧。插入1/8英寸男性诱惑和1/8英寸女性诱惑到第三个数字16软管的每一端,并附加管到泡沫陷阱通过1/8英寸男性诱惑。然后通过女性诱惑将四向止损到管子的另一端。
使用无菌钳子,将一个细胞种子玻璃幻灯片转移到底板上的凹槽,细胞种子侧向上。使用 10 毫升注射器在板周围的红色垫片线内向底板添加 10 毫升热介质。允许介质流过幻灯片并覆盖细胞。
轻轻地将顶板放在底板上,小心地对齐两侧,将板拧紧。要清除气泡陷阱中的气泡,请首先打开流入和气泡止风阀止损器并关闭流出止波器。然后使用 30 毫升注射器通过板轻轻冲洗 20 毫升的暖介质。
要清除腔室中的气泡,请关闭气泡陷阱止片并打开流出止波。将腔室的流出侧提升至 45 度角,并使用 30 毫升注射器从腔室的流入侧轻轻冲洗 20 毫升加热介质。重要的是在流动方向以适当的速率冲洗,并使用显微镜确认细胞的汇合单层仍然存在,然后再将细胞暴露在层流中。
然后关闭腔室两侧的止损器,并确认细胞仍附着在光学显微镜下。将流量室和以前组装的流量回路系统放入海滩,然后缓慢降低流量回路总成的泵速,然后完全暂停泵。关闭流环系统上的止口器,防止泄漏,通过止速器将腔室和回路系统连接在一起。
连接所有回路后,重新打开所有止速器并缓慢提高泵速,同时监控设置是否有任何泄漏或堵塞。将流量传感器放在腔室流入侧的腔架上,传感器朝向流动方向,并调整泵速,以获得剪切应力速率。然后打开 CO2 油箱,达到 5%C02 浓度。
实验流量期完成后,缓慢地将近位泵速度降至零并关闭电源。快速关闭所有打开的止损器,将室和附加的管子,每侧都有一个止损管,并连接到干净的工作台顶。小心拧开所有螺钉以拆下顶板,并使用针鼻钳将玻璃滑轨从底板转移到直径为 100 毫米的盘。
在 10 毫升冷 PBS 中清洗幻灯片,并在显微镜下检查细胞,以确认细胞在流动方向的粘附和对齐。吸气 PBS 后,将幻灯片转移到直径为 100 毫米的清洁盘中,并添加 350 微升的解液缓冲液,并辅以 1/100 的 1-100 分之一的 100 Beta-Mercaptoethanol 从 RNA 提取套件到幻灯片。使用聚乙烯刀片式细胞刮刀将电池从幻灯片上刮下来,然后倾斜组织培养盘,使缓冲液在底部池。
使用钳子取出滑梯,将细胞切成1.5毫升的冰管。然后将10微升稀释的荧光素酶RNA加入细胞中,根据标准方案进行下游RNA分离和分析。使用限制性酶成功线性化的荧光酶质粒可以通过在 agarose 凝胶上运行消化的产品来确认,线性化产品的大小可以通过 DNA 梯和未切割质粒进行比较来确认。
制造过程可导致腔室高度变化小,因此必须计算每个腔室的流速,以实现相同的剪切应力。对于在哺乳动物内皮细胞中结合层压的实验中,萤火虫荧光素酶RNA可用作外源RNA尖峰。内源参考基因、外源参考基因和内源性参考基因的正常化共同产生相似的结果。
值得注意的是,在这些具有代表性的实验中,每次实验使用两个同时运行流室,剪切应力为一个 Pascal,Kruppel 就像通过 SI-RNA 敲击因子二一样,在测试的生物样本之间产生了类似的敲击效率。在尝试此过程时,必须记住在幻灯片上建立一个均匀的单层细胞,并在连接流室之前大量使用流环系统。按照这个程序,其他方法,如RNA测序,可用于评估全基因组RNA表达和其他读数,如DNA和蛋白质,可用于进一步的分子分析。
该技术开发后,为内皮生物学领域的研究人员探索剪切应力与人类内皮细胞血管生成潜力之间的关系铺平了道路。