Bu çalışma Fransız Müsküler Distrofi Derneği (AFM) ile AD Sağlık Hibeler AR055686 ve AR060836 ve doktora sonrası dostluk Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından desteklenmiştir. Bu çalışmada kullanılan hücresel görüntüleme tesis Sağlık Hibeler HD040677 Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından desteklenmektedir.

1.. Görüntüleme Hücre Zarı Onarımı Toplu Kullanımı (Cam Boncuk) Yaralama Bu protokol ayrıca yaralı hücreleri ve iyileşmek için başarısız olanlar işaretleme sağlar. Hücrelerin bu popülasyonlarını miktarının üç şarttan kullanımını gerektirir: 1.. Testi (C1) - Hücreler, Ca2 +, 2 varlığında, tamir izin verilir. Kontrol 1 (yaralanma yok ve C2) - Hücreler Ca2 + mevcudiyetinde inkübe ancak yaralı olmayan ve 3 vardır. Kontrol 2 (hiçbir onarım C3) - hücrelerin Ca 2 + yokluğunda onarmak için izin verilir. <ol><li> Üç steril lamelleri&gt;% 50 ortak akışa kadar hücrelerin büyümesine ve silikon O-halkaları üzerinde 37 ° C ve devir lamelleri PBS ile 37 ° C&#39;de ve C3 CIM ile iki kez C1 ve C2 yıkama. </li><li> C1 ve C2 veya PBS C3 üzerinde CIM prewarmed FITC dekstran solüsyonu 100 ul ekleyin. </li><li> Nazikçe elle geri eğerek lamelleri oda sıcaklığında lamel üzerinde 40 mg cam boncuk haddeleme tarafından C1 ve C3 plazma zarı zarar30 ° &#39;lik bir açıyla ileri 6-8 kez. Not: hafif sakatlığı için, böylece tekrar sakatlanmaları en aza indirmeyi, cam boncuklar eşit yayılır sağlamak. Örnekler arasında yaralanma tekrarlanabilirlik artırmak için, eş zamanlı olarak karşılaştırılabilir, farklı numunelerin cam boncuk yaralanma gerçekleştirmek. </li><li> Boncuklar bundan başka haddeleme kaçınmak çevre CO2 bir 37 ° C inkübatöre tüm lamelleri aktarmak ve onarım 5 dakika devam etmesine izin verir. </li><li> Boncuklar rulo izin olmadan, 37 ° C de CIM (C1 ve C2) veya PBS (C3) ile yıkanarak, cam boncuklar ve FITC dekstran kaldırma </li><li> Yeri O halka geri lamelleri ve C1 ve C2 veya PBS C3 üzerinde CIM prewarmed lisin fixable TRITC dekstran çözüm 100 ul ekleyin. </li><li> Ortam CO 2 ° C&#39;de 5 dakika boyunca 37 ° C&#39;de inkübe edilir. </li><li> Önceden ısıtılmış CIM ile iki kere yıkayın lamelleri ve oda sıcaklığında 10 dakika boyunca% 4 PFA ile tamir. </li><li> Iki kez PBS ile yıkayın ve Hoechst boya içinde, oda sıcaklığında 2 dakika inkübe edilir. </li><li> Yıkama SAMPLes PBS ile iki kez, bir Epifloresans mikroskop kullanılarak montaj medya ve görüntü hücreleri kullanarak bir slayt üzerine monte. </li><li> Arka plan, kırmızı ve yeşil boyama yoğunluğunu belirlemek ve tüm numunelerin (C1-C3) için eşik, kırmızı ve yeşil kanallar için bu değeri kullanmak C2 hücreleri kullanın. </li><li> A) Yeşil (yaralı ve tamir) ve b) kırmızı veya kırmızı ve yeşil (yaralananların, ama C1 ve C3 örneklerinde) onarmak için başarısız olan hücrelerin toplam sayısını skor. </li><li> Sayısı&gt; 100 yeşillik ve her bir durum için yaralı tüm hücreler (yeşil ve kırmızı) bir yüzdesi olarak onarım başarısız hücrelerin fraksiyonu ifade hücreleri. </li></ol> 2. Lazer Sakatlık sonrasında Hücre zarı tamiri Kinetiğinin Canlı Görüntüleme <ol><li> Prewarmed CIM hücreleri yıkayın ve ardından FM boya ile CIM lamel koydu. </li><li> 37 ° C de muhafaza üst evre inkübatör içinde bir tutucu içine lamel </li><li> Hücre zarının 1-2 mm 2 bölgenizi seçin ve aydınlatılır &lt;, Darbeli lazer ile 10 msn. Pik güç% 40-50 yazılım aracılığıyla lazer gücünü zayıflatabilir. Optimal güç tutarlı, ancak ölümcül olmayan yaralanma izin verir ve bu kullanılan her bir alet ve bir hücre hattı için deneme-yanılma ile tespit edilmelidir. </li><li> Yaralanmadan önceki başlıyor, epifluoresan ve aydınlık onarım, görüntü her 10 saniye izlemek ve yaralanmayı takiben 3-5 dakika boyunca devam edin. Not: Hiçbir onarım kontrolü için, tekrar PBS yaralanan hücrelerin FM boya içeren 2,1-2,4 adımları. </li><li> Tamir kinetiklerini ölçmek için, cep FM boya floresan ölçümü ve görüntüleme sırasında yoğunluk (ΔF/F0) &#39;de değişiklik arsa. Bu veriler, her durumda üzerinde 10 hücreleri için ortalama ve gerektiği gibi, ortalama veya bireysel hücrenin değeri olarak çizilmiştir edilmelidir. </li></ol> 3. Görüntüleme Toplu (Cam Boncuk) Yaralanma Indüklenen Lizozomal Ekzositoz Numuneler,&gt;% 50 büyüdü aşağıdaki hücreleri,izdiham: 1. Testi (C1) - Ca2 +, 2 varlığında, tamir edilmesine bırakılmıştır hücreler. Kontrol 1 (C2; Yaralanma) - Hücreler yaralı veya birincil antikor ile inkübe edildi ve 3 de. Kontrol 2 (C3; Hayır onarım) - Ca 2 + yokluğunda onarmak için izin Hücreler. <ol><li> Yıkama 37 ° C &#39;de PBS ile 37 ° C&#39;de ve C3 CIM ile iki kez C1 ve C2 lamelleri ve silikon O-halkaları üzerinde aktarın. </li><li> C3 üzerinde C1 ve C2 üzerinde CIM ve PBS prewarmed lisin fixable TRITC dekstran 100 ul ekleyin. </li><li> Adım 1.3 &#39;de olduğu gibi C1 ve C3 plazma membran hasar görebilir. </li><li> Boncuklar bundan başka haddeleme kaçınmak çevre CO2 bir 37 ° C inkübatöre tüm lamelleri aktarmak ve onarım 5 dakika devam etmesine izin verir. </li><li> Yine hücreler üzerindeki cam boncuklar no haddeleme sağlanması, soğuk büyüme ortamında lamelleri yıkanarak cam boncuklar ve TRITC dekstran çıkarın. </li><li> Soğuk büyüme ortamı ile iki kez lamelleri durulayın ve O-halkalara transfer. </li><li> C1 ve C3 için:, Soğuk tam büyüme ortamı içinde sıçan anti-fare antikoru LAMP1 100 ul ekleyin ve C2 için soğuk, tam büyüme ortamı ilave edin. </li><li> Antikor, 4 ° C&#39;de 30 dakika boyunca inkübe lamelleri bağlayıcı izin vermek için </li><li> Soğuk CIM ile lamelleri üç kez yıkayın ve oda sıcaklığında 10 dakika boyunca% 4 PFA Tüm lamelleri düzeltmek ve daha sonra CIM ile 3 kez yıkayın. </li><li> Oda sıcaklığında 15 dakika boyunca 100 ml bloke etme ul Tüm lamelleri inkübe </li><li> 4 ° C&#39;de Alexa Fluor 100 ul içinde 15 dakika boyunca 488 anti fare antikoru, tüm lamelleri inkübe </li><li> Iki kez PBS ile yıkayın ve Hoechst içinde, oda sıcaklığında 2 dakika inkübe edilir. </li><li> PBS ile iki kez hücreleri yıkayın, Epifloresans bir mikroskop kullanılarak montaj medya ve görüntü kullanılarak bir slayt üzerine monte. </li><li> C2 hücrelerinin görüntüleri kullanarak, spesifik olmayan arka plan kırmızı boyanma (TRITC dekstran) ve yeşil (Alexa Fluor 488 antikor) kanalları belirlemek ve tüm numunelerin (C1-C3) için kırmızı ve yeşil kanalları eşik bu plan boyama değerleri kullanın. &lt;/ Li&gt; <li> Yaralı hücrelerinde LAMP1 lekeleme (yeşil) yoğunluğunu ölçmek için C1 ve C3 ila&gt; 100 kırmızı etiketli hücreler kullanın. Başarılı bir deney için C3 hücrelerinde LAMP1 boyama C1 hücrelerine önemli ölçüde daha düşük olacaktır. </li></ol> 4. Hücre Zarı Yaralanma Canlı Görüntüleme hücrealtı Ticareti AteŃlemeli <ol><li> Fluoresanlı etiketlemek (lizozomlardan 8 örneğin CD63-GFP) veya floresan boyalar 9 kullanılarak uygun muhabiri transfecting tarafından ilgi bölmesi. </li><li> Floresan boya ile etiketleme, lizozomlar için, FITC-dekstran ihtiva eden büyüme ortamı içinde% 50 ortak akışa kadar büyütülmüş hücrelerini inkübe </li><li> CO2 inkübatöründe (ilgi hücre hattı ile dekstran ile yeterli endozomal etiketlenmesi için gerektiği kadar veya daha uzun) dekstran 2 saat boyunca endocytosed izin ver. </li><li> Izin vermek için önceden ısıtılmış büyüme ortamı ile yıkayın ve hücreler, bir CO2 inkübatör içinde 2 saat içinde inkübe tümlizozomlarda birikir dekstran endocytosed. </li><li> Görüntüleme önce, önceden ısıtılmış CIM lamel yıkayın ve 37 ° C&#39;de sahne üst inkübatör bir lamel tutucu monte </li><li> (Hücre boyunca hareketi için) Widefield veya TIRF (hücre yüzeyinde ve ekzositoz ile hareket) görüntüleme yürütmek - FITC dekstranı kalabalık var olmayan hücreleri etiketlenmiş lizozomlar bireysel lizozomların hareketini ve ekzositoz görüntüleme için idealdir. </li><li> Görüntüleme mikroskop için TIRF lazer hizalama: kullan 60x veya&gt; 1.45 NA ile 100X objektif. Üreticinin yaklaşımı kullanarak olay TIRF lazer ışınının açısını ayarlayın. </li><li> % 40-50 zayıflatma de darbeli bir lazer ile, &lt;100 ms için küçük (1-2 mm 2) bölgeyi ışınlayarak hücre zarı hasar görebilir. </li><li> Ilgi hücrelerde ekzositoz dinamiklerine bağlı olarak en az 2 dakika ya da daha uzun süre 4-6 kare / sn yaralanma, görüntü hücreleri hücre lizozoma yanıtını izlemek için. </li></ol>

<ol>
	<li>Bi, G. Q., Alderton, J. M., Steinhardt, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calcium-regulated+exocytosis+is+required+for+cell+membrane+resealing.">Calcium-regulated exocytosis is required for cell membrane resealing.</a> Cell Biol. 131, 1747-1758 (1995).</li><li>Togo, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Disruption+of+the+plasma+membrane+stimulates+rearrangement+of+microtubules+and+lipid+traffic+toward+the+wound+site.">Disruption of the plasma membrane stimulates rearrangement of microtubules and lipid traffic toward the wound site.</a> Cell Sci. 119, 2780-2786 (2006).</li><li>Miyake, K., McNeil, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vesicle+accumulation+and+exocytosis+at+sites+of+plasma+membrane+disruption.">Vesicle accumulation and exocytosis at sites of plasma membrane disruption.</a> Cell Biol. 131, 1737-1745 (1995).</li><li>Reddy, A., Caler, E. V., Andrews, N. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasma+membrane+repair+is+mediated+by+Ca2+-regulated+exocytosis+of+lysosomes.">Plasma membrane repair is mediated by Ca2+-regulated exocytosis of lysosomes.</a> Cell. 106, 157-169 (2001).</li><li>Babiychuk, E. B., Monastyrskaya, K., Potez, S., Draeger, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Blebbing+confers+resistance+against+cell+lysis.">Blebbing confers resistance against cell lysis.</a> Death Differ. 18, 80-89 .</li><li>Bansal, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Defective+membrane+repair+in+dysferlin-deficient+muscular+dystrophy.">Defective membrane repair in dysferlin-deficient muscular dystrophy.</a> Nature. 423, 168-172 (2003).</li><li>Abreu-Blanco, M. T., Verboon, J. M., Parkhurst, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+wound+repair+in+Drosophila+occurs+through+three+distinct+phases+of+membrane+and+cytoskeletal+remodeling.">Cell wound repair in Drosophila occurs through three distinct phases of membrane and cytoskeletal remodeling.</a> Cell Biol. 193, 455-464 (2011).</li><li>Jaiswal, J. K., Chakrabarti, S., Andrews, N. W., Simon, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synaptotagmin+VII+restricts+fusion+pore+expansion+during+lysosomal+exocytosis.">Synaptotagmin VII restricts fusion pore expansion during lysosomal exocytosis.</a> PLoS Biol. 2, 1224-1232 (2004).</li><li>McNeil, P. L., Clarke, M. F., Miyake, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+wound+assays.">Cell wound assays.</a> Protoc. Cell Biol. Chapter 12, (2001).</li><li>McNeil, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+introduction+of+molecules+into+cells.">Direct introduction of molecules into cells.</a> Protoc. Cell Biol. Chapter 20, (2001).</li><li>Knight, M. M., Roberts, S. R., Lee, D. A., Bader, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Live+cell+imaging+using+confocal+microscopy+induces+intracellular+calcium+transients+and+cell+death.">Live cell imaging using confocal microscopy induces intracellular calcium transients and cell death.</a> J. Physiol. Cell Physiol. 284, C1083-C1089 (2003).</li><li>McNeil, P. L., Miyake, K., Vogel, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+endomembrane+requirement+for+cell+surface+repair.">The endomembrane requirement for cell surface repair.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 100, 4592-4597 (2003).</li><li>Benink, H. A., Bement, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Concentric+zones+of+active+RhoA+and+Cdc42+around+single+cell+wounds.">Concentric zones of active RhoA and Cdc42 around single cell wounds.</a> Cell Biol. 168, 429-439 (2005).</li><li>Schmoranzer, J., Goulian, M., Axelrod, D., Simon, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+constitutive+exocytosis+with+total+internal+reflection+fluorescence+microscopy.">Imaging constitutive exocytosis with total internal reflection fluorescence microscopy.</a> Cell Biol. 149, 23-32 (2000).</li><li>Steyer, J. A., Horstmann, H., Transport Almers, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=docking+and+exocytosis+of+single+secretory+granules+in+live+chromaffin+cells.">docking and exocytosis of single secretory granules in live chromaffin cells.</a> 388, 474-478 (1997).</li><li>Jaiswal, J. K., Andrews, N. W., Simon, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Membrane+proximal+lysosomes+are+the+major+vesicles+responsible+for+calcium-dependent+exocytosis+in+nonsecretory+cells.">Membrane proximal lysosomes are the major vesicles responsible for calcium-dependent exocytosis in nonsecretory cells.</a> Cell Biol. 159, 625-635 (2002).</li><li>Jaiswal, J. K., Simon, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ch.+4.12.">Ch. 4.12.</a> Current Protocols in Cell Biology. , 4.12.1-4.12.15 (2003).</li><li>Johnson, D. S., Jaiswal, J. K., Simon, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Total+internal+reflection+fluorescence+(TIRF)+microscopy+illuminator+for+improved+imaging+of+cell+surface+events.">Total internal reflection fluorescence (TIRF) microscopy illuminator for improved imaging of cell surface events.</a> Protoc. Cytom. Chapter 12, (2012).</li><li>Jaiswal, J. K., Simon, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+single+events+at+the+cell+membrane.">Imaging single events at the cell membrane.</a> Chem. Biol. 3, 92-98 (2007).</li></ol>

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

In vivo hücre zarı hasarı, fizyolojik stres çeşitli ve çok sayıda deneysel yaklaşım, bu taklit etmek için geliştirilmiştir oluşur. Bunlar çanak onları kazıyarak ya da dar bir delik şırınga 9,10 ile pasajlanarak yapışık hücrelerin hücre zarı yaralanmasına içerir. Gibi yaralanmalar sonrasında hücreler süspansiyonda iyileşmesi ve normal dokuda olduğu gibi hücre dışı matrisin yapışık değildir. Bu gözenek oluşturucu toksin kullanımı Yine bazıları, kimyasal ola...

Hücre membran hücre ve hücre-dışı ortam arasında bir bariyer sağlayarak hücre bütünlüğünü korur. Normal fizyolojik eşik gibi, istila eden patojenlere varlığını aşan bir kimyasal elektriksel veya mekanik uyarıcı hücre zarına zarar her bir sonuç, bu hasarı onarmak için bir sonraki hücresel tepkiye sebep olabilir. Hücre zarı, bu yaralanmalar hayatta kalmak için, hücreleri tamir için etkili bir mekanizmaya sahip. Bu mekanizma, kalsiyum bağımlıdır ve diğerlerinin yanı sıra bu ve MG53 anneksinler gibi proteinlerin hücre içi hem de örneğin yaralı hücre zarı 1-7 endozomlarda, lizozomlarda, Golgi türetilmiş veziküller ve mitokondri gibi hücre altı bölme içerir. Bununla birlikte, hasarlı hücre zarı ve tamiri ile ilgili moleküler ve hücre içi olaylar dizisinin ayrıntıları henüz tam olarak anlaşılamamıştır. Hücrenin onarım tepkisi kulağına ayrılmış olabilirly ve geç yanıtlar. Dakikalık bir zaman ölçeği saniyeler içinde meydana gelen erken tepkiler, başarılı onarım hücresi ya da hücre ölümüne yol açan geç yanıtların doğasını belirlenmesinde son derece önemlidir. Toplu biyokimyasal ve hücresel analizine dayalı uç nokta tahliller tamir moleküler ve hücresel süreçlerin tutulumu kurulmasına yardımcı olmuştur. Ama nedeniyle hücresel onarım tepki heterojenliği ve süratine, uç nokta deneyleri onarmak yol açan olaylar dizisinin kinetik ve mekansal ayrıntıları sağlamak için başarısız. Hücre zarı kontrollü yaralanma etkinleştirmek ve hücre zarı onarımı ve yüksek uzaysal ve zamansal çözünürlükte ilişkili subselüler yanıtları izlemek izin Yaklaşımlar ideal gibi çalışmalar için uygundur. İşte, bu tür yaklaşımlar sunulmuştur. Protokollerin iki lazer inj aşağıdaki hücre membran onarım gerçek zamanlı kinetik ve canlı hücrelerdeki onarım süreci ile ilgili hücre içi tepkileri izlemek için yaklaşımlar açıklarUry. Bu canlı hücre görüntüleme bazlı deneyler için bir tamamlayıcı olarak, uç nokta deneyler ayrıca tek tek hücrelerin ve ilgili hücre içi tepkileri izleme onarımı için bir nüfus tabanlı bir ölçüsünü sağlar tarif edilmiştir. Bu yaklaşımlar hücre zarı hasarına yanıt ticaretini ve lizozomların eksositosizini izlemek için kullanılmış olan kendi programını göstermek için.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="814" fo:keep-together.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>HBSS</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>H1387</td>
			<td>Used to prepare CIM (HBSS/10 mM Hepes/2 mM Ca2+ pH 7.4)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEPES</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>BP410</td>
			<td>Used to prepare CIM (HBSS/10 mM Hepes/2 mM Ca2+ pH 7.4)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FITC dextran (Lysine fixable)</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>D1820</td>
			<td>2 mg/ml in CIM or PBS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass beads</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>G8772</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TRITC dextran (Lysine fixable)</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>D1818</td>
			<td>2 mg/ml in CIM or PBS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PFA 16%</td>
			<td>EMS</td>
			<td>15710</td>
			<td>4% in PBS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hoechst</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>H3570</td>
			<td>1/10 000 in PBS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FM dye</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>T3163</td>
			<td>1 &#181;g/&#181;l in CIM or PBS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FITC dextran</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>FD40S</td>
			<td>2 mg/ml in growth medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LAMP1&#160;</td>
			<td>Santa Cruz</td>
			<td>sc-19992</td>
			<td>1/300 in growth medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa Fluor 488 chicken anti-rat IgG</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>A21470</td>
			<td>1/500 in blocking solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mounting media</td>
			<td>Dako</td>
			<td>S3023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coverslips</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>12-545-86</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass bottom petridish</td>
			<td>MatTek corporation</td>
			<td>P35G-1.0-14-C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone O ring</td>
			<td>Bellco</td>
			<td>1943-33315</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coverslip holder</td>
			<td>Bellco</td>
			<td>1943-11111</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>A-7816</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM</td>
			<td>VWR</td>
			<td>12001-566</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FBS</td>
			<td>VWR</td>
			<td>MP1400-500H</td>
			<td>Used for growth medium: 10% FBS, 1% P/S in DMEM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin/Sreptomycin</td>
			<td>VWR</td>
			<td>12001-350</td>
			<td>Used for growth medium: 10% FBS, 1% P/S in DMEM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chicken serum</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>C5405</td>
			<td>5% chicken serum in CIM is used for blocking solution during immunostaining</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS (Ca2+ and Mg2+ free)</td>
			<td>VWR</td>
			<td>12001-664</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Epifluorescence microscope</td>
			<td>Olympus America, PA</td>
			<td>IX81</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TIRF illuminator&#160;</td>
			<td>Olympus America, PA</td>
			<td>Cell^TIRF (IEC60825-1:2007)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Epifluorescence illuminator</td>
			<td>Sutter Instruments, Novato CA</td>
			<td>Lambda DG-4 (DG-4 30)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CCD Camera</td>
			<td>Photometrics, Tucson, AZ</td>
			<td>Evolve 512 EMCCD&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Image acquisition and anaysis software</td>
			<td>Intelligent Imaging Innovations, Inc. Denver, CO</td>
			<td>Slidebook 5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pulsed laser</td>
			<td>Intelligent Imaging Innovations, Inc. Denver, CO</td>
			<td>Ablate (3iL13)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stage top incubator</td>
			<td>Tokaihit, Japan</td>
			<td>INUBG2ASFP-ZILCS</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

imaging cell membrane injury and subcellular processes involved in repair

Iyileşmek için yaralı hücrelerinin yeteneği temel bir hücresel süreçtir, ama şifa yaralı hücrelerde yer alan hücresel ve moleküler mekanizmalar tam olarak anlaşılamamıştır. Burada deneyler lokalize yaralanma sonrası kültürlenmiş hücrelerin iyileşmesi yeteneği ve kinetik izlemek için tarif edilmiştir. İlk protokol hücre aynı anda yüzlerce hücre zarı tamir yeteneği değerlendirmek için bir uç nokta bazlı yaklaşım anlatılmaktadır. İkinci protokol, bir darbeli lazerle lokalize yaralanmasından sonra, tek tek hücrelerin hücre membran onarım kinetiğini izlemek için bir gerçek zamanlı görüntüleme yaklaşımı tarif eder. Şifa yaralı hücreleri yaralanma siteye spesifik proteinler ve subselüler bölmeleri kaçakçılığı içerdiğinden, üçüncü protokolü aynı anda yaralı hücrelerin yüzlerce böyle bir kaçakçılık olayı (lizozomal ekzositoz) değerlendirmek için yukarıdaki uç nokta bazlı yaklaşımın kullanımı ve son protokolünü açıklar TIRF MICROS birlikte darbeli lazer yaralanma kullanımını tarifyüksek uzaysal ve zamansal çözünürlükte yaralı hücrelerin içindeki bireysel subselüler bölmelerinin dinamiklerini izlemek için kopyalama. Burada protokoller, hücre zarı ve tamir kültürlenmiş kas hücrelerinde lızozomal Ekzositoz arasındaki bağlantıyı incelemek için bu yaklaşımların kullanımını tarif olsa da, herhangi bir diğer yapışık kültürlenmiş hücre ve hücre altı bölme seçim için gibi uygulanabilir.

Tek hücre görüntüleme için burada anlatılan Protokoller yeteneği ve kinetik hücre zarı tamiri (Protokoller 1 ve 2) ve onarım sırasında subsellüler kaçakçılığı ve lizozomların füzyon izlemek için vardır (Protokoller 3 ve 4). Protokol 1 yaralı tüm hücreleri işaretleme ve onarmak için başarısız olanlar yaralı hücrelerin belirlenmesi sağlayan bir yığın tahlil gösterir. Yaralanmamış hücreleri (Şekil 1A) etiketsiz kalırken, FITC dekstran ...

Watch this Scientific Journal Video about Imaging Cell Membrane Injury and Subcellular Processes Involved in Repair at JoVE.com

Imaging Cell Membrane Injury and Subcellular Processes Involved in Repair

Iyileşme yaralı hücrelerinin hücre zarı gibi bir işlem yaralanma siteye özgü protein ve hücre içi bölmeler kaçakçılığı içerir. Bu protokol, bu süreçleri izlemek için deneyleri açıklar.

Görüntüleme Hücre Membran Hasarı ve Onarımı ilgilendim hücrealtı Süreçleri

The ability of injured cells to heal is a fundamental cellular process, but cellular and molecular mechanisms involved in healing injured cells are poorly ...

imaging-cell-membrane-injury-subcellular-processes-involved

Research

JoVE Journal

Biology

15.0K Görüntüleme.  Children's National Medical Center.  Iyileşme yaralı hücrelerinin hücre zarı gibi bir işlem yaralanma siteye özgü protein ve hücre içi bölmeler kaçakçılığı içerir. Bu protokol, bu süreçleri izlemek için deneyleri açıklar. 

Video: Imaging Cell Membrane Injury and Subcellular Processes Involved in Repair

Imaging Mismatch Repair and Cellular Responses to DNA Damage in Bacillus subtilis

Both prokaryotes and eukaryotes respond to DNA damage through a complex set of physiological changes. Alterations in gene expression, the redistribution of existing proteins, and the assembly of new protein complexes can be stimulated by a variety of DNA lesions and mismatched DNA base pairs. Fluorescence microscopy has been used as a powerful experimental tool for visualizing and quantifying these and other responses to DNA lesions and to monitor DNA replication status within the complex subcellular architecture of a living cell. Translational fusions between fluorescent reporter proteins and components of the DNA replication and repair machinery have been used to determine the cues that target DNA repair proteins to their cognate lesions in vivo and to understand how these proteins are organized within bacterial cells. In addition, transcriptional and translational fusions linked to DNA damage inducible promoters have revealed which cells within a population have activated genotoxic stress responses. In this review, we provide a detailed protocol for using fluorescence microscopy to image the assembly of DNA repair and DNA replication complexes in single bacterial cells. In particular, this work focuses on imaging mismatch repair proteins, homologous recombination, DNA replication and an SOS-inducible protein in Bacillus subtilis. All of the procedures described here are easily amenable for imaging protein complexes in a variety of bacterial species.

Imaging Mismatch Repair and Cellular Responses to DNA Damage in Bacillus subtilis

A detailed protocol is described for imaging the real time formation of DNA repair complexes in Bacillus subtilis cells.

Görüntüleme Uyuşmazlığı DNA Hasar Onarım ve Hücresel Yanıtları Bacillus subtilis</em

Both prokaryotes and eukaryotes respond to DNA damage through a complex set of physiological changes. Alterations in gene expression, the redistribution ...

Biyoloji

Visualization of MG53-mediated Cell Membrane Repair Using in vivo and in vitro Systems

Repair of acute injury to the cell membrane is an elemental process of normal cellular physiology, and defective membrane repair has been linked to many degenerative human diseases. The recent discovery of MG53 as a key component of the membrane resealing machinery allows for a better molecular understanding of the basic biology of tissue repair, as well as for potential translational applications in regenerative medicine. Here we detail the experimental protocols for exploring the in vivo function of MG53 in repair of muscle injury using treadmill exercise protocols on mouse models, for testing the ex vivo membrane repair capacity by measuring dye entry into isolated muscle fibers, and for monitoring the dynamic process of MG53-mediated vesicle trafficking and cell membrane repair in cultured cells using live cell confocal microscopy.

Visualization of MG53-mediated Cell Membrane Repair Using in vivo and in vitro Systems

Described here are protocols used to visualize the dynamic process of MG53-mediated cell membrane repair in whole animals and at the cellular level. These methods can be applied to investigate the cell biology of plasma membrane resealing and regenerative medicine.

MG53-aracılı Hücre Zarı Tamiri Görselleştirme In vivo Ve In vitro Sistemleri

Repair of acute injury to the cell membrane is an elemental process of normal cellular physiology, and defective membrane repair has been linked to many ...

Live Imaging Assay for Assessing the Roles of Ca2+ and Sphingomyelinase in the Repair of Pore-forming Toxin Wounds

Plasma membrane injury is a frequent event, and wounds have to be rapidly repaired to ensure cellular survival. Influx of Ca2+ is a key signaling event that triggers the repair of mechanical wounds on the plasma membrane within ~30 sec. Recent studies revealed that mammalian cells also reseal their plasma membrane after permeabilization with pore forming toxins in a Ca2+-dependent process that involves exocytosis of the lysosomal enzyme acid sphingomyelinase followed by pore endocytosis. Here, we describe the methodology used to demonstrate that the resealing of cells permeabilized by the toxin streptolysin O is also rapid and dependent on Ca2+ influx. The assay design allows synchronization of the injury event and a precise kinetic measurement of the ability of cells to restore plasma membrane integrity by imaging and quantifying the extent by which the liphophilic dye FM1-43 reaches intracellular membranes. This live assay also allows a sensitive assessment of the ability of exogenously added soluble factors such as sphingomyelinase to inhibit FM1-43 influx, reflecting the ability of cells to repair their plasma membrane. This assay allowed us to show for the first time that sphingomyelinase acts downstream of Ca2+-dependent exocytosis, since extracellular addition of the enzyme promotes resealing of cells permeabilized in the absence of Ca2+.

Live Imaging Assay for Assessing the Roles of Ca2+ and Sphingomyelinase in the Repair of Pore-forming Toxin Wounds

Live imaging of cells exposed to the lipophilic dye FM1-43 allows precise determination of the kinetics by which pore-forming toxins are removed from the plasma membrane. This is a sensitive assay that can be used to assess requirements for Ca2+, sphingomyelinase and other factors on plasma membrane repair.

Ca Rolleri değerlendirilmesi için Görüntüleme Testi Canlı<sup&gt; 2 +</supGözenek oluşturucu Toksin yaraların tamiri&gt; ve sfingomiyelinaz

Plasma membrane injury is a frequent event, and wounds have to be rapidly repaired to ensure cellular survival. Influx of Ca2+ is a key signaling event ...

Intravital Microscopy for Imaging Subcellular Structures in Live Mice Expressing Fluorescent Proteins

Here we describe a procedure to image subcellular structures in live rodents that is based on the use of confocal intravital microscopy. As a model organ, we use the salivary glands of live mice since they provide several advantages. First, they can be easily exposed to enable access to the optics, and stabilized to facilitate the reduction of the motion artifacts due to heartbeat and respiration. This significantly facilitates imaging and tracking small subcellular structures. Second, most of the cell populations of the salivary glands are accessible from the surface of the organ. This permits the use of confocal microscopy that has a higher spatial resolution than other techniques that have been used for in vivo imaging, such as two-photon microscopy. Finally, salivary glands can be easily manipulated pharmacologically and genetically, thus providing a robust system to investigate biological processes at a molecular level.
In this study we focus on a protocol designed to follow the kinetics of the exocytosis of secretory granules in acinar cells and the dynamics of the apical plasma membrane where the secretory granules fuse upon stimulation of the beta-adrenergic receptors. Specifically, we used a transgenic mouse that co-expresses cytosolic GFP and a membrane-targeted peptide fused with the fluorescent protein tandem-Tomato. However, the procedures that we used to stabilize and image the salivary glands can be extended to other mouse models and coupled to other approaches to label in vivo cellular components, enabling the visualization of various subcellular structures, such as endosomes, lysosomes, mitochondria, and the actin cytoskeleton.

Intravital microscopy is a powerful tool that enables imaging various biological processes in live animals. In this article, we present a detailed method for imaging the dynamics of subcellular structures, such as the secretory granules, in the salivary glands of live mice.

Floresan Proteinler ifade Canlı Farelerde Görüntüleme hücrealtı Yapıların Intravital Mikroskopi

Here we describe a procedure to image subcellular structures in live rodents that is based on the use of confocal intravital microscopy. As a model organ, ...

Ground State Depletion Super-resolution Imaging in Mammalian Cells

Advances in fluorescent microscopy and cell biology are intimately correlated, with the enhanced ability to visualize cellular events often leading to dramatic leaps in our understanding of how cells function. The development and availability of super-resolution microscopy has considerably extended the limits of optical resolution from ~250-20 nm. Biologists are no longer limited to describing molecular interactions in terms of colocalization within a diffraction limited area, rather it is now possible to visualize the dynamic interactions of individual molecules. Here, we outline a protocol for the visualization and quantification of cellular proteins by ground-state depletion microscopy&#160;for fixed cell imaging. We provide examples from two different membrane proteins, an element of the endoplasmic reticulum translocon, sec61&#946;, and a plasma membrane-localized voltage-gated L-type Ca2+ channel (CaV1.2). Discussed are the specific microscope parameters, fixation methods, photo-switching buffer formulation, and pitfalls and challenges of image processing.

This article outlines a protocol for the detection of one or more plasma and/or intracellular membrane proteins using Ground State Depletion (GSD) super-resolution microscopy in mammalian cells. Here, we discuss the benefits and considerations of using such approaches for the visualization and quantification of cellular proteins.

Memeli hücrelerinde devlet tükenmesi süper kararlılık düşsel yer

Advances in fluorescent microscopy and cell biology are intimately correlated, with the enhanced ability to visualize cellular events often leading to ...

Application of Membrane and Cell Wall Selective Fluorescent Dyes for Live-Cell Imaging of Filamentous Fungi

The application of membrane and cell wall selective fluorescent dyes for live-cell imaging analyses of organelle dynamics in fungal cells started two decades ago and since then continues to contribute greatly to our understanding of the filamentous fungal lifestyle. This paper provides a practical guide for the utilization of the two membrane dyes FM 1-43 and FM 4-64 and the four cell wall stains Calcofluor White M2R, Solophenyl Flavine 7GFE 500, Pontamine Fast Scarlet 48 and Congo Red. The focus is on their low-dose application to ascertain artefact-free staining, their co-imaging properties, and their quantitative evaluation. The presented methods are applicable to all filamentous fungal samples that can be prepared in the described ways. The fundamental staining approaches can serve as starting points for adaptations to species that might require different cultivation conditions. First, biophysical and biochemical properties are reviewed as their understanding is essential for using these dyes as truly vital fluorescent stains. Secondly, step-by-step protocols are presented that detail the preparation of various fungal sample types for fluorescent live-cell imaging. Finally, example experiments illustrate different approaches to: (1) identify defects in the spatio-temporal organization of endocytosis in genetic mutants, (2) comparatively characterize shared and distinct co-localization of GFP-labeled target proteins in the endocytic pathway, (3) identify morphogenetic cell wall defects in a genetic mutant, and (4) monitor cell wall biogenesis in real time.

Vital fluorescent dyes are essential tools for live-cell imaging analyses in modern fungal cell biology. This paper details the application of established and lesser-known fluorescent dyes for tracking plasma membrane dynamics, endo-/exocytosis and cell wall morphogenesis in filamentous fungi.

Filamentöz Mantarların Canlı Hücre Görüntülemesi İçin Membran ve Hücre Duvarı Seçici Floresan Boyaların Uygulanması

The application of membrane and cell wall selective fluorescent dyes for live-cell imaging analyses of organelle dynamics in fungal cells started two ...

Super-Resolution Live Cell Imaging of Subcellular Structures

There has long been a crucial tradeoff between spatial and temporal resolution in imaging. Imaging beyond the diffraction limit of light has traditionally been restricted to be used only on fixed samples or live cells outside of tissue labeled with strong fluorescent signal. Current super-resolution live cell imaging techniques require the use of special fluorescence probes, high illumination, multiple image acquisitions with post-acquisition processing, or often a combination of these processes. These prerequisites significantly limit the biological samples and contexts that this technique can be applied to.
Here we describe a method to perform super-resolution (~140 nm XY-resolution) time-lapse fluorescence live cell imaging in situ. This technique is also compatible with low fluorescent intensity, for example, EGFP or mCherry endogenously tagged at lowly expressed genes. As a proof-of-principle, we have used this method to visualize multiple subcellular structures in the Drosophila testis. During tissue preparation, both the cellular structure and tissue morphology are maintained within the dissected testis. Here, we use this technique to image microtubule dynamics, the interactions between microtubules and the nuclear membrane, as well as the attachment of microtubules to centromeres.
This technique requires special procedures in sample preparation, sample mounting and immobilizing of specimens. Additionally, the specimens must be maintained for several hours after dissection without compromising cellular function and activity. While we have optimized the conditions for live super-resolution imaging specifically in Drosophila male germline stem cells (GSCs) and progenitor germ cells in dissected testis tissue, this technique is broadly applicable to a variety of different cell types. The ability to observe cells under their physiological conditions without sacrificing either spatial or temporal resolution will serve as an invaluable tool to researchers seeking to address crucial questions in cell biology.

Presented here is a protocol for super-resolution live-cell imaging in intact tissue. We have standardized the conditions for imaging a highly sensitive adult stem cell population in its native tissue environment. This technique involves balancing temporal and spatial resolution to allow for the direct observation of biological phenomena in live tissue.

Hücre Altı Yapıların Süper Çözünürlüklü Canlı Hücre Görüntülemesi

There has long been a crucial tradeoff between spatial and temporal resolution in imaging. Imaging beyond the diffraction limit of light has traditionally ...

Photodiode-Based Optical Imaging for Recording Network Dynamics with Single-Neuron Resolution in Non-Transgenic Invertebrates

The development of transgenic invertebrate preparations in which the activity of specifiable sets of neurons can be recorded and manipulated with light represents a revolutionary advance for studies of the neural basis of behavior. However, a downside of this development is its tendency to focus investigators on a very small number of &#8220;designer&#8221; organisms (e.g., C. elegans and Drosophila), potentially negatively impacting the pursuit of comparative studies across many species, which is needed for identifying general principles of network function. The present article illustrates how optical recording with voltage-sensitive dyes in the brains of non-transgenic gastropod species can be used to rapidly (i.e., within the time course of single experiments) reveal features of the functional organization of their neural networks with single-cell resolution. We outline in detail the dissection, staining, and recording methods used by our laboratory to obtain action potential traces from dozens to ~150 neurons during behaviorally relevant motor programs in the CNS of multiple gastropod species, including one new to neuroscience &#8211; the nudibranch Berghia stephanieae. Imaging is performed with absorbance voltage-sensitive dyes and a 464-element photodiode array that samples at 1,600 frames/second, fast enough to capture all action potentials generated by the recorded neurons. Multiple several-minute recordings can be obtained per preparation with little to no signal bleaching or phototoxicity. The raw optical data collected through the methods described can subsequently be analyzed through a variety of illustrated methods. Our optical recording approach can be readily used to probe network activity in a variety of non-transgenic species, making it well suited for comparative studies of how brains generate behavior.

This protocol presents a method for imaging neuronal population activity with single-cell resolution in non-transgenic invertebrate species using absorbance voltage-sensitive dyes and a photodiode array. This approach enables a rapid workflow, wherein imaging and analysis can be pursued over the course of a single day.

Transgenik Olmayan Omurgasızlarda Tek Nöron Çözünürlüğü ile Ağ Dinamiklerini Kaydetmek için Fotodiyot Tabanlı Optik Görüntüleme

The development of transgenic invertebrate preparations in which the activity of specifiable sets of neurons can be recorded and manipulated with light ...

Isolating and Imaging Live, Intact Pacemaker Regions of Mouse Renal Pelvis by Vibratome Sectioning

The renal pelvis (RP) is a funnel-shaped, smooth muscle structure that facilitates normal urine transport from the kidney to the ureter by regular, propulsive contractions. Regular RP contractions rely on pacemaker activity, which originates from the most proximal region of the RP at the pelvis-kidney junction (PKJ). Due to the difficulty in accessing and preserving intact preparations of the PKJ, most investigations on RP pacemaking have focused on single-cell electrophysiology and Ca2+ imaging experiments. Although important revelations on RP pacemaking have emerged from such work, these experiments have several intrinsic limitations, including the inability to accurately determine cellular identity in mixed suspensions and the lack of in situ imaging of RP pacemaker activity. These factors have resulted in a limited understanding of the mechanisms that underlie normal rhythmic RP contractions. In this paper, a protocol is described to prepare intact segments of mouse PKJ using a vibratome sectioning technique. By combining this approach with mice expressing cell-specific reporters and genetically encoded Ca2+ indicators, investigators may be able to more accurately study the specific cell types and mechanisms responsible for peristaltic RP contractions that are vital for normal urine transport.

The goal of this protocol is to isolate intact pacemaker regions of the mouse renal pelvis using vibratome sectioning. These sections can then be used for in situ Ca2+ imaging to elucidate Ca2+ transient properties of pacemaker cells and other interstitial cells in vibratome slices.

Vibratom Kesitleme ile Fare Renal Pelvisin Canlı, Sağlam Kalp Pili Bölgelerini İzolasyon ve Görüntüleme

The renal pelvis (RP) is a funnel-shaped, smooth muscle structure that facilitates normal urine transport from the kidney to the ureter by regular, ...

Isolation of Cardiac and Vascular Smooth Muscle Cells from Adult, Juvenile, Larval and Embryonic Zebrafish for Electrophysiological Studies

Zebrafish have long been used as a model vertebrate organism in cardiovascular research. The technical difficulties of isolating individual cells from the zebrafish cardiovascular tissues have been limiting in studying their electrophysiological properties. Previous methods have been described for dissection of zebrafish hearts and isolation of ventricular cardiac myocytes. However, the isolation of zebrafish atrial and vascular myocytes for electrophysiological characterization was not detailed. This work describes new and modified enzymatic protocols that routinely provide isolated juvenile and adult zebrafish ventricular and atrial cardiomyocytes, as well as vascular smooth muscle (VSM) cells from the bulbous arteriosus, suitable for patch-clamp experiments. There has been no literary evidence of electrophysiological studies on zebrafish cardiovascular tissues isolated at embryonic and larval stages of development. Partial dissociation techniques that allow patch-clamp experiments on individual cells from larval and embryonic hearts are demonstrated.

The present protocol describes the acute isolation of viable cardiac and vascular smooth muscle cells from adult, juvenile, larval, and embryonic zebrafish (Danio rerio), suitable for electrophysiological studies.

Kardiyak ve Vasküler Düz Kas Hücrelerinin Elektrofizyolojik Çalışmalar İçin Yetişkin, Genç, Larva ve Embriyonik Zebra Balıklarından İzolasyonu

Zebrafish have long been used as a model vertebrate organism in cardiovascular research. The technical difficulties of isolating individual cells from the ...