Name: visualization of vascular ca2+ signaling triggered by paracrine derived ros
Uploaded: 2011-12-21T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Visualization of Vascular Ca2+ Signaling Triggered by Paracrine Derived ROS at JoVE.com

Dit werk werd ondersteund door de National Institutes of Health-subsidie ​​(R01 HL086699, HL086699-01A2S1, 1S10RR027327-01) naar MM. Ons artikel wordt mede ondersteund door Carl Zeiss microimaging LLC.

Reactive oxygen species kan worden gemeten in levende cellen met behulp van oxidatie gevoelige kleurstoffen (1 &amp; 2) of met behulp van plasmide sensoren (3 &amp; 4) door confocale microscopie. 1. Visualisatie van cytosolisch ROS in J774 cellen <ol><li> Grow J774.1 muis monocyt-afgeleide macrofagen (10 6 cellen / ml) op de glazen bodem van 35 mm gerechten (Harvard Apparatus) voor 48 uur </li><li> Challenge cellen met TLR-agonisten (2 ug / ml, Lipo-teichoic zuur-TLR2 agonist, 1...

<ol>
	<li>Madesh, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+role+for+superoxide+in+InsP3+receptor-mediated+mitochondrial+dysfunction+and+endothelial+apoptosis.">Selective role for superoxide in InsP3 receptor-mediated mitochondrial dysfunction and endothelial apoptosis.</a> J. Cell. Biol. 170, 1079-1090 (2005).</li><li>Droge, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Free+radicals+in+the+physiological+control+of+cell+function.">Free radicals in the physiological control of cell function.</a> Physiol. Rev. 82, 47-95 (2002).</li><li>Hamanaka, R. B., Chandel, N. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mitochondrial+reactive+oxygen+species+regulate+cellular+signaling+and+dictate+biological+outcomes.">Mitochondrial reactive oxygen species regulate cellular signaling and dictate biological outcomes.</a> Trends Biochem. Sci. 35, 505-513 .</li><li>Hawkins, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=S-glutathionylation+activates+STIM1+and+alters+mitochondrial+homeostasis.">S-glutathionylation activates STIM1 and alters mitochondrial homeostasis.</a> J. Cell. Biol. 190, 391-405 (2010).</li><li>Madesh, M., Hajnoczky, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=VDAC-dependent+permeabilization+of+the+outer+mitochondrial+membrane+by+superoxide+induces+rapid+and+massive+cytochrome+c+release.">VDAC-dependent permeabilization of the outer mitochondrial membrane by superoxide induces rapid and massive cytochrome c release.</a> J. Cell Biol. 155, 1003-1015 (2001).</li><li>Finkel, T., Holbrook, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxidants+oxidative+stress+and+the+biology+of+ageing.">Oxidants oxidative stress and the biology of ageing.</a> Nature. 408, 239-247 (2000).</li><li>Rittirsch, D., Flierl, M. A., Ward, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Harmful+molecular+mechanisms+in+sepsis.">Harmful molecular mechanisms in sepsis.</a> Nat. Rev. Immunol. 8, 776-787 (2008).</li><li>Sanlioglu, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lipopolysaccharide+induces+Rac1-dependent+reactive+oxygen+species+formation+and+coordinates+tumor+necrosis+factor-alpha+secretion+through+IKK+regulation+of+NF-kappa.">Lipopolysaccharide induces Rac1-dependent reactive oxygen species formation and coordinates tumor necrosis factor-alpha secretion through IKK regulation of NF-kappa.</a> 276, 30188-30198 (2001).</li><li>Hawkins, B. J., Madesh, M., Kirkpatrick, C. J., Fisher, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Superoxide+flux+in+endothelial+cells+via+the+chloride+channel-3+mediates+intracellular+signaling.">Superoxide flux in endothelial cells via the chloride channel-3 mediates intracellular signaling.</a> Mol. Biol. Cell. 18, 2002-2012 (2007).</li><li>Vliet, A. v. a. n. d. e. r. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NADPH+oxidases+in+lung+biology+and+pathology:+host+defense+enzymes+and+more.">NADPH oxidases in lung biology and pathology: host defense enzymes and more.</a> Free Radic. Biol. Med. 44, 938-955 (2008).</li><li>Babior, B. M., Kipnes, R. S., Curnutte, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biological+defense+mechanisms.+The+production+by+leukocytes+of+superoxide,+a+potential+bactericidal+agent.">Biological defense mechanisms. The production by leukocytes of superoxide, a potential bactericidal agent.</a> J. Clin. Invest. 52, 741-744 (1973).</li><li>Lambeth, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NOX+enzymes+and+the+biology+of+reactive+oxygen.">NOX enzymes and the biology of reactive oxygen.</a> Nat. Rev. Immunol. 4, 181-189 (2004).</li><li>Mukhopadhyay, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+detection+of+apoptosis+and+mitochondrial+superoxide+production+in+live+cells+by+flow+cytometry+and+confocal+microscopy.">Simultaneous detection of apoptosis and mitochondrial superoxide production in live cells by flow cytometry and confocal microscopy.</a> Nat. Protoc. 2, 2295-2301 (2007).</li><li>Niethammer, P., Grabher, C., Look, A. T., Mitchison, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+tissue-scale+gradient+of+hydrogen+peroxide+mediates+rapid+wound+detection+in+zebrafish.">A tissue-scale gradient of hydrogen peroxide mediates rapid wound detection in zebrafish.</a> Nature. 459, 996-999 (2009).</li><li>Medzhitov, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toll-like+receptors+and+innate+immunity.">Toll-like receptors and innate immunity.</a> Nat. Rev. Immunol. 1, 135-145 (2001).</li></ol>

De hier beschreven methode maakt een snelle en kwantitatieve meting van zuurstofradicalen in levende cellen hetzij met behulp van oxidatie gevoelige kleurstoffen of plasmide sensoren. Agonisten van TLR (Toll-like receptoren) zijn verbindingen die de cellen te stimuleren door middel van de TLR&#39;s aanwezig op het celoppervlak en leiden tot de stroomafwaartse signaalwegen 15. In ons protocol, gebruikten we drie verschillende TLR-agonisten te weten, Lipo-teichoic zuur-TLR2 agonist, Poly (I: C). TLR3-agonist; L...

<table border="1"><tbody><tr><td> Reagens </td><td> Vennootschap </td><td> Catalogus nummer </td></tr><tr><td> Attofluor cel kamer </td><td> Invitrogen </td><td> A7816 </td></tr><tr><td> Antimycin A </td><td> Sigma Aldrich </td><td> A8674 </td></tr><tr><td> DMEM lage glucose-medium </td><td> Invitrogen </td><td> 10567-014 </td></tr><tr><td> Endotheliale groeifactor supplement (ECG&#39;s) </td><td> Upstate </td><td> 02-102 </td></tr><tr><td> Foetaal Bovine Serum </td><td> Invitrogen </td><td> 12662011 </td></tr><tr><td> G418 </td><td> Invitrogen </td><td> 10131-027 </td></tr><tr><td> Gelatine </td><td> Sigma Aldrich </td><td> G1393 </td></tr><tr><td> H 2 DCFDA </td><td> Invitrogen </td><td> D-399 </td></tr><tr><td> LPS </td><td> Sigma Aldrich </td><td> L4516 </td></tr><tr><td> LTA </td><td> Sigma Aldrich </td><td> L2515 </td></tr><tr><td> MitoSOX Red </td><td> Invitrogen </td><td> M36008 </td></tr><tr><td> Opti-MEM ik Verminderde Serum Medium </td><td> Invitrogen </td><td> 51985091 </td></tr><tr><td> Pen / Strep (10x) </td><td> Invitrogen </td><td> 15140163 </td></tr><tr><td> pHyPer-cyto </td><td> Evrogen </td><td> FP941 </td></tr><tr><td> pHyPer-dMito </td><td> Evrogen </td><td> FP942 </td></tr><tr><td> Poly (I: C) </td><td> Sigma Aldrich </td><td> P0913 </td></tr><tr><td> Prism software 5.0 </td><td> GraphPad Software, Inc </td><td></td></tr><tr><td> SigmaPlot 11,0 </td><td> Systat software, Inc </td><td></td></tr><tr><td> Trypsine-EDTA (10x) </td><td> Invitrogen </td><td> 15400054 </td></tr><tr><td> T-25 Kolven </td><td> Corning </td><td> 430639 </td></tr><tr><td> T-75 Kolven </td><td> BD Falcon </td><td> 353136 </td></tr><tr><td> 96-well TC micro-well plaat </td><td> BD Falcon </td><td> 353072 </td></tr><tr><td> Zen 2009 software </td><td> Carl Zeiss 510 Meta confocale microscopie </td><td></td></tr></tbody></table>

visualization of vascular ca2+ signaling triggered by paracrine derived ros

Oxidatieve stress is betrokken bij een aantal pathologische condities waaronder ischemie / reperfusie schade en sepsis. Het concept van oxidatieve stress verwijst naar de afwijkende vorming van ROS (reactive oxygen species), die O 2 • omvatten -, H 2 O 2, en hydroxyl radicalen. Reactive oxygen species invloeden een veelheid van cellulaire processen zoals signaaltransductie, celproliferatie en celdood 1-6. ROS hebben het potentieel om van bloedvaten en organen cellen direct schade aan, en kan initiëren secundaire chemische reacties en genetische veranderingen die uiteindelijk resulteren in een versterking van de eerste ROS-gemedieerde weefselschade. Een belangrijk onderdeel van de versterking cascade die onomkeerbare weefselschade verergert is de werving en activering van circulerende ontstekingscellen. Tijdens de ontsteking, inflammatoire cellen produceren cytokines zoals tumor necrose factor-α (TNFa) en IL-1 dieActiveer endotheelcellen (EC) en epitheliale cellen en verder vergroten van de ontstekingsreactie 7. Vasculaire endotheliale dysfunctie is een vast onderdeel van de acute ontsteking. Macrofagen bijdragen aan de endotheliale dysfunctie bij een ontsteking door middel van mechanismen die onduidelijk blijven. Activatie van macrofagen resulteert in de extracellulaire vrijgave van O 2 • - en verschillende pro-inflammatoire cytokines, die pathologische signalering in aangrenzende cellen acht triggers. NADPH oxidasen zijn de grote en belangrijkste bron van ROS in de meeste celtypen. Onlangs is aangetoond door ons en anderen 9,10 dat ROS geproduceerd door NADPH oxidasen de mitochondriale ROS productie gedurende vele pathofysiologische omstandigheden induceren. Vandaar dat het meten van de mitochondriale ROS productie is even belangrijk als aanvulling op het meten van cytosolische ROS. Macrofagen produceren ROS door de flavoprotein enzym NADPH oxidase, die een primaire rol bij ontstekingen speelt. Eenmaal geactiveerd,fagocytaire NADPH oxidase produceert grote hoeveelheden van O 2 • - die van belang zijn in de ontvangende afweermechanisme 11,12. Hoewel de paracriene-afgeleide O 2 • - speelt een belangrijke rol in de pathogenese van vasculaire ziekten, visualisatie van paracriene ROS-geïnduceerde intracellulaire signalering met inbegrip van Ca 2 + mobilisatie is nog steeds hypothese. We hebben een model ontwikkeld waarin de geactiveerde macrofagen worden gebruikt als een bron van O 2 • - om een signaal te transduceren aan aangrenzende endotheelcellen. Met behulp van dit model tonen we aan dat de macrofaag afgeleide O 2 • - leiden tot een calcium signalisatie in aangrenzende endotheelcellen.

Watch this Scientific Journal Video about Visualization of Vascular Ca2+ Signaling Triggered by Paracrine Derived ROS at JoVE.com

Visualization of Vascular Ca2+ Signaling Triggered by Paracrine Derived ROS

Een efficiënte methode om inzicht te krijgen in het visualiseren van de paracriene afgeleide ROS inductie van endotheliale Ca2 + signalering wordt beschreven. Deze methode maakt gebruik van het meten van paracriene afgeleid ROS geactiveerd Ca2 + mobilisatie in vasculaire endotheliale cellen in een co-cultuur model.

Visualisatie van vasculaire Ca 2 + Signalering Geactiveerd door Paracriene Derived ROS

Oxidative stress has been implicated in a number of pathologic conditions including ischemia/reperfusion damage and sepsis. The concept of oxidative ...

Research

JoVE Journal

Biology

Visualization of Vascular Ca2+ Signaling Triggered by Paracrine Derived ROS

Techniques for Imaging Ca2+ Signaling in Human Sperm

Techniques for Imaging Ca2+ Signaling in Human Sperm

Technieken voor Imaging Ca 2 + Signalering in Human Sperm

Fluorescence microscopy of cells loaded with fluorescent, Ca2+-sensitive dyes is used for measurement of spatial and temporal aspects of Ca2+ signaling in ...

Visualization of ATP Synthase Dimers in Mitochondria by Electron Cryo-tomography

Visualisatie van ATP synthase Dimeren in Mitochondriën door Electron Cryo-tomografie

Electron cryo-tomography is a powerful tool in structural biology, capable of visualizing the three-dimensional structure of biological samples, such as ...

Automated Analysis of Dynamic Ca2+ Signals in Image Sequences

Automated Analysis of Dynamic Ca2+ Signals in Image Sequences

Geautomatiseerde analyse van Dynamic Ca<sup&gt; 2 +</sup&gt; Signalen in reeksen afbeeldingen

Intracellular Ca2+ signals are commonly studied with fluorescent Ca2+ indicator dyes and microscopy techniques. However, quantitative analysis of Ca2+ ...

Fecal Glucocorticoid Analysis: Non-invasive Adrenal Monitoring in Equids

Fecale Glucocorticoïd Analyse: Niet-invasieve bijnier Toezicht op Equids

Adrenal activity can be assessed in the equine species by analysis of feces for corticosterone metabolites. During a potentially aversive situation, ...

DiI Perfusion as a Method for Vascular Visualization in Ambystoma mexicanum

DiI Perfusion as a Method for Vascular Visualization in Ambystoma mexicanum

DiI perfusie als een methode voor vasculaire visualisatie in<em&gt; Ambystoma Mexicanes</em

Perfusion techniques have been used for centuries to visualize the circulation of tissues. Axolotl (Ambystoma mexicanum) is a species of salamander that ...

Visualization of DNA Compaction in Cyanobacteria by High-voltage Cryo-electron Tomography

Visualisatie van DNA verdichting in cyanobacteriën door hoogspannings-Cryo-Elektronentomografie

This protocol describes how to visualize the transient DNA compaction in cyanobacteria. DNA compaction is a dramatic cytoplasmic event recently found to ...

Retinal Cryo-sections, Whole-Mounts, and Hypotonic Isolated Vasculature Preparations for Immunohistochemical Visualization of Microvascular Pericytes

Netvlies Cryo-secties, geheel-Mounts en hypotone geïsoleerde therapieën voorbereidingen voor immunohistochemische visualisatie van microvasculaire Pericytes

Retinal pericytes play an important role in many diseases of the eye. Immunohistochemical staining techniques of retinal vessels and microvascular ...

A Proximal Culture Method to Study Paracrine Signaling Between Cells

Een proximale cultuur methode om te studeren Paracrine signalen tussen cellen

Intercellular interactions play an important role in many biological processes, including tumor progression, immune responses, angiogenesis, and ...

Myeloid Innate Signaling Pathway Regulation by MALT1 Paracaspase Activity

Myeloïde aangeboren signalering Pathway regelgeving door MALT1 Paracaspase activiteit

Besides its function in lymphoid cells, which has been addressed by numerous studies, the paracaspase MALT1 also plays an important role in innate cells ...

Applications of Spatio-temporal Mapping and Particle Analysis Techniques to Quantify Intracellular Ca2+ Signaling In Situ

Applications of Spatio-temporal Mapping and Particle Analysis Techniques to Quantify Intracellular Ca2+ Signaling In Situ

Toepassingen van de Spatio-temporele Mapping en analysetechnieken deeltje te kwantificeren intracellulaire Ca2 + signalering In Situ

Ca2+ imaging of isolated cells or specific types of cells within intact tissues often reveals complex patterns of Ca2+ signaling. This activity requires ...