Eski Vivo Ürotelyal Hücrelerde Mekanik Olarak Aktive Edilmiş Ca2+ Geçicilerinin Analizi

Özet

Bu protokol, floresan Ca²⁺ sensörü GCaMP5G kullanılarak doğal ürotelyal hücrelerde mekanik olarak aktive edilmiş iyon kanallarının işlevini değerlendirmek için bir metodolojiyi açıklamaktadır.

Özet

Mekanik olarak aktive edilen iyon kanalları, gerilme veya kesme kuvvetleri gibi mekanik uyaranları elektriksel ve biyokimyasal sinyallere dönüştüren biyolojik dönüştürücülerdir. Memelilerde, mekanik olarak aktive edilmiş kanallar, dokunma hissi, işitme, kırmızı kan hücresi hacminin düzenlenmesi, bazal kan basıncı regülasyonu ve idrar kesesi dolgunluğu hissi gibi çeşitli süreçlerde dış ve iç uyaranların tespiti için gereklidir. Mekanik olarak aktive edilmiş iyon kanallarının işlevi, yama-kelepçe tekniği kullanılarak in vitro ortamda kapsamlı bir şekilde incelenmiş olsa da, doğal ortamlarındaki işlevlerini değerlendirmek, genellikle bu kanalların ekspresyon bölgelerine (örneğin, afferent terminaller, Merkel hücreleri, baroreseptörler ve böbrek tübülleri) sınırlı erişim veya yama kelepçesi tekniğinin uygulanmasındaki zorluklar nedeniyle zor bir görev olmaya devam etmektedir. ürotelyal şemsiye hücrelerinin apikal yüzeyleri). Bu protokol, ex vivo ürotelyal preparatta floresan sensör GCaMP5G kullanılarak mekanik olarak uyarlanan Ca 2 + geçicileri değerlendirmek için bir prosedürü açıklamaktadır; bu, diğer doğal doku preparatlarında mekanik olarak uyarlanmış Ca^{2 +} olaylarının incelenmesi için kolayca uyarlanabilecek bir tekniktir.

Giriş

İdrar yollarındaki epitel hücreleri, idrar filtrasyonu nefronlardan geçerken mekanik kuvvetlere maruz kalır ve idrar renal pelvisten dışarı pompalanır ve idrar kesesinde depolanacak üreterlerden geçer. İdrar yolunu kaplayan epitel hücreleri üzerindeki sıvılar tarafından uygulanan mekanik kuvvetlerin (örneğin, kesme stresi ve gerilmesi), proksimal tübüldeki proteinin ve distal nefron 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11'deki çözünenlerin yeniden emilimini düzenlediği uzun zamandır bilinmektedir^.<....

Protokol

Hayvanların bakımı ve bakımı, Pittsburgh Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi'ne uygun olarak gerçekleştirildi. Bu çalışmada dişi, 2-4 aylık C57Bl/6J fareler kullanıldı. Fareler ticari olarak elde edildi (bakınız Malzeme Tablosu).

1. Ekipman montajı ve kurulumu

1. Yüksek çözünürlüklü bir kamera ve sabit bir ışık kaynağı ile donatılmış dik bir mikroskopla Ca²⁺ görüntüleme gerçekleştirin (bkz.
   1. Görüntüleri, bir USB dijital I/O cihazı aracılığıyla kameranın, ışık kaynağının ve piezo aktüatörünün doğrudan kontrolüne izin veren mikroskop uyum....

Sonuçlar

Mevcut protokol, floresan Ca 2+ sensörü GCaMP5G kullanılarak şemsiye hücrelerinde mekanik olarak uyarılan Ca²⁺ geçicileri değerlendirmek için bir teknik tanımlamaktadır. Adenoviral transdüksiyon, ürotelyal hücrelerde GCaMP5G'yi yüksek etkinliği ve yüksek bir ekspresyon seviyesi üretmesi nedeniyle eksprese etmek için kullanıldı. Transdüktif bir mesaneden lekeli kriyoseksiyonların floresan görüntüleri Şekil 2D'de gösterilmiştir. Bu deneyler i?.......

Tartışmalar

Tüm organizmalar ve görünüşte çoğu hücre tipi, mekanik uyaranlara cevap veren iyon kanallarını eksprese eder 20,33,34,35,36,37. Mekanik olarak aktive edilen bu kanalların işlevi ağırlıklı olarak yama-kelepçe tekniği ile değerlendirilmiştir. Bununla birlikte, erişilebilirlik sorunları nedeniyle, mekanik o.......

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
20x Objective	Olympus	UMPlanFL N
24 G ¾” catheter	Medline	Suresite IV slide
4x Objective	Olympus	UPlanFL N
Analog/digital converter	Molecular Devices	Digidata 1440A
Anti-GFP antibody	Abcam	Ab6556
Beam splitter	Chroma	T495lpxr
Bipolar temperature controller	Warner Instruments	TC-344B
CaCl2	Fluka	21114-1L	1 M solution
cellSens software	Olympus		Imaging software
CMOS camera	Hamamatsu	ORCA fusion
Donkey anti-rabbit conjugated to Alexa Fluor 488	Jackson ImmunoResearch	711-545-152
Excel	Microsoft Corporation
Filter	Chroma	ET470/40X
Glass capillaries Corning 8250 glass	Warner Instruments	G85150T-4
Glucose	Sigma	G8270
HEPES	Sigma	H4034
Inline heater	Warner Instruments	SH-27B
KCl	Sigma	793590
Light source	Sutter Instruments	Lambda XL
Manifold pump tubing	Fisherbrand	14-190-510	ID 1.52 mm
Manifold pump tubing	Fisherbrand	14-190-533	ID 2.79 mm
MgCl2	Sigma	M9272
Mice	Jackson Lab	664	2-4 months old female C57BL/6J
Microforge	Narishige	MF-830
Micromanipulator	Sutter Instruments	MP-285
Microscope	Olympus	BX51W
Mounting media with DAPI	Invitrogen	S36964	Slowfade Diamond Antifade with DAPI
NaCl	Sigma	S7653
pClamp software	Molecular Devices	Version 10.4	Patch-clamp electrophysiology data acquisition and analysis software
Peristaltic pump	Gilson	Minipuls 3
Piezoelectric actuator	Thorlabs	PAS005
Pipette holder	World Precision Instruments
Pipette puller	Narishige	PP-830
Quick exchange heated base with perfusion and adapter ring kit	Warner Instruments	QE-1	Quick exchange platform fits 35 mm dish
Rhodamine-phalloidin	Invitrogen	R415
Sigma-Plot	Systat Software Inc	Version 14.0	Scientific graphing and data analysis software
Silicone elastomer	Dow	Sylgard 184
Single channel open-loop piezo controller	Thorlabs	MDT694B
Square grid holder pad	Ted Pella	10520
Suture	AD Surgical	S-S618R13	6-0 Sylk
Teflon mounting rod	Custom made		Use to mount the piezoelectric actuator in the micromanipulator
Tubing	Fisher Scientific	14171129	Tygon S3 ID 1/16 IN, OD 1/8 IN
USB Digital I/O device	National Instruments	NI USB-6501