Name: visualization of vascular ca2+ signaling triggered by paracrine derived ros
Uploaded: 2011-12-21T13:00:00
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Este trabajo fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud de subvención (R01 HL086699, HL086699-01A2S1, 1S10RR027327-01) a MM. Nuestro artículo es apoyado en parte por Carl Zeiss MicroImaging LLC.

Especies reactivas de oxígeno se puede medir en células vivas con tintes sensibles a la oxidación (1 y 2) o el uso de sensores de plásmido (3 y 4) por microscopía confocal. 1. Visualización de citosólica de ROS en células J774 <ol><li> Crecer J774.1 ratón macrófagos derivados de monocitos (10 6 células / ml) en el fondo de cristal de 35 mm platos (Harvard Apparatus) durante 48 h. </li><li> Células desafío con agonistas TLR (2 ug / ml, Lipo-teicoicos ácido TLR2 agon...

<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>

El método aquí descrito permite una medición rápida y cuantitativa de las especies reactivas del oxígeno en las células vivas, ya sea usando tintes sensibles a la oxidación o los sensores de plásmido. Los agonistas de los TLR (Toll-like receptors) son compuestos que estimulan a las células a través de los TLR en la superficie celular y la activación de las vías de señalización hacia abajo 15. En nuestro protocolo, se utilizaron tres diferentes TLR es decir agonistas, Lipo-teicoicos ácido TLR2 a...

<table border="1"><tbody><tr><td> Reactivo </td><td> Empresa </td><td> Número de catálogo </td></tr><tr><td> Attofluor cámara de celular </td><td> Invitrogen </td><td> A7816 </td></tr><tr><td> Antimicina </td><td> Sigma Aldrich </td><td> A8674 </td></tr><tr><td> Medio DMEM glucosa baja </td><td> Invitrogen </td><td> 10567-014 </td></tr><tr><td> De crecimiento del endotelio suplemento factor (ECG) </td><td> Al norte del estado </td><td> 02-102 </td></tr><tr><td> El suero fetal bovino </td><td> Invitrogen </td><td> 12662011 </td></tr><tr><td> G418 </td><td> Invitrogen </td><td> 10131-027 </td></tr><tr><td> Gelatina </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 I Reducción media en suero </td><td> Invitrogen </td><td> 51985091 </td></tr><tr><td> Penicilina / estreptomicina (10 veces) </td><td> Invitrogen </td><td> 15140163 </td></tr><tr><td> pHyPer-cito </td><td> Evrogen </td><td> FP941 </td></tr><tr><td> pHyPer-dMito </td><td> Evrogen </td><td> FP942 </td></tr><tr><td> Poli (I: C) </td><td> Sigma Aldrich </td><td> P0913 </td></tr><tr><td> Prism 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> Tripsina-EDTA (10 veces) </td><td> Invitrogen </td><td> 15400054 </td></tr><tr><td> T-25 Frascos </td><td> Corning </td><td> 430639 </td></tr><tr><td> T-75 Frascos </td><td> BD Falcon </td><td> 353136 </td></tr><tr><td> 96 y TC micro y placa </td><td> BD Falcon </td><td> 353072 </td></tr><tr><td> Zen software 2009 </td><td> Carl Zeiss 510 Meta microscopía confocal </td><td></td></tr></tbody></table>

visualization of vascular ca2+ signaling triggered by paracrine derived ros

El estrés oxidativo ha sido implicado en una serie de condiciones patológicas incluyendo el daño por isquemia / reperfusión y la sepsis. El concepto de estrés oxidativo se refiere a la formación aberrante de los ROS (especies reactivas de oxígeno), que incluye O 2 • -, H 2 O 2, y los radicales hidroxilo. Especies reactivas de oxígeno influye en multitud de procesos celulares, como la transducción de señales, la proliferación celular y muerte celular 1-6. ROS tienen el potencial de daño vascular y las células de órganos directamente, y puede iniciar reacciones químicas secundarias y las alteraciones genéticas que en última instancia, dar lugar a una amplificación de la lesión tisular mediada por ROS inicial. Un componente clave de la cascada de amplificación que agrava el daño irreversible del tejido es el reclutamiento y activación de células inflamatorias circulantes. Durante la inflamación, las células inflamatorias producen citoquinas tales como factor de necrosis tumoral α (TNF) y que la IL-1activan las células endoteliales (CE) y las células epiteliales y además aumentar la respuesta inflamatoria 7. La disfunción del endotelio vascular es una característica establecida de la inflamación aguda. Macrófagos contribuyen a la disfunción endotelial durante la inflamación por mecanismos que no están claros. La activación de los resultados de los macrófagos en la liberación extracelular de O 2 • - y varias citoquinas pro-inflamatorias, lo que desencadena la señalización patológica de las células adyacentes 8. NADPH oxidasas son la fuente principal y primordial de ROS en la mayoría de los tipos de células. Recientemente, se muestra por nosotros y otros 9,10 que ROS producido por NADPH oxidasas inducir la producción mitocondrial de ROS durante muchas condiciones fisiopatológicas. Por lo tanto la medición de la producción mitocondrial de ROS es igual de importante, además de medir citosólica ROS. Los macrófagos producen ROS por la NADPH oxidasa flavoproteína enzima que juega un papel primordial en la inflamación. Una vez activado,NADPH oxidasa fagocítica produce grandes cantidades de O 2 • - que son importantes en el mecanismo de defensa del huésped 11,12. Aunque paracrina derivados de O 2 • - juega un papel importante en la patogénesis de las enfermedades vasculares, la visualización de paracrinos ROS inducida por la señalización intracelular, incluyendo la movilización de Ca 2 + sigue siendo hipótesis. Hemos desarrollado un modelo en el que los macrófagos activados se utilizan como fuente de O 2 • - la transducción de una señal a las células endoteliales adyacentes. El uso de este modelo se demuestra que los macrófagos derivados de O 2 • - llevar a la señalización del calcio en las células endoteliales adyacentes.

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Visualization of Vascular Ca2+ Signaling Triggered by Paracrine Derived ROS

Un método eficaz para obtener información sobre la visualización de la inducción paracrina derivados de ROS endotelial Ca2 + de señalización se describe. Este método tiene la ventaja de medir paracrina derivados ROS provocó la movilización de Ca2 + en las células endoteliales vasculares en un modelo de co-cultivo.

Visualización de Ca Vascular 2 + Señalización desencadenada por paracrina derivados ROS

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