Name: techniques to induce and quantify cellular senescence
Uploaded: 2017-05-01T11:30:00
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Questo studio è stato sostenuto dal programma di ricerca intramurale del National Institutes of Health, National Institute on Aging. Gli autori desiderano ringraziare Myriam Gorospe e Kotb Abdelmohsen per molte discussioni utili su senescenza e Kotb Abdelmohsen per anche criticamente la lettura del manoscritto. Ringraziamo anche i nostri membri di laboratorio, in particolare Douglas Dluzen per la lettura critica del manoscritto.

1. Induzione replicativo senescenza <ol><li> Disgelo basso passaggio fibroblasti diploidi umane (ad esempio, WI-38 e IMR-90) o altre linee cellulari. NOTA: Qui, fibroblasti diploidi umane sono stati usati, ma questi protocolli può essere utilizzato per valutare la senescenza in altri tipi di cellule, come cellule endoteliali, epiteliali, o cellule staminali mesenchimali. condizioni di coltura possono essere ottimizzate per i diversi tipi cellulari utilizzati a causa dei diversi tassi di crescita o con...

Qui, abbiamo descritto metodi per replicativo e danno del DNA senescenza indotta utilizzando fibroblasti diploidi umane. Inoltre, le tecniche di quantificazione delle proteine ​​e livelli di mRNA di varie proteine ​​senescenza associate sono inclusi, così come colorazione per SA-β-gal e per il marcatore DNA-danneggiamento γ-H2AX. Questi protocolli possono essere ampiamente utilizzati per valutare fenotipi senescenti sia in vitro che in vivo, sebbene esistano molti avvertimenti per la caratte...

Più di mezzo secolo fa, Hayflick e colleghi hanno descritto come le cellule proliferano non trasformata in cultura, ma solo per un periodo limitato di tempo 1. coltura a lungo termine di fibroblasti umani ha causato le cellule per fermare la proliferazione; tuttavia, erano metabolicamente attiva, e questo è stato chiamato senescenza cellulare. Senescenza può essere utile per inibire la tumorigenesi, ma può anche essere dannoso, in quanto si ritiene contribuiscano alla perdita di capacità rigenerativa che si verifica con l&#39;invecchiamento 2, 3. Cellule senescenti hanno dimostrato di accumularsi nei tessuti come esseri umani 4 anni e sono stati implicati in una serie di processi biologici, tra cui lo sviluppo embrionale, la guarigione delle ferite, la riparazione dei tessuti e l&#39;infiammazione legata all&#39;età 2. passaging continuo di cellule in coltura induce senescenza replicativa, che è stato collegatodi telomero attrito e instabilità genomica. Varie sollecitazioni cellulari, comprese danno al DNA e oncogeni, possono anche causare senescenza 3. Senescenza causata da fattori diversi telomere attrito è spesso chiamato da stress o senescenza prematura e dipende generalmente dalla p16 INK4A / Rb pathway 5. Sebbene proliferanti, cellule non trasformate compaiono tipicamente mandrino in forma, cellule senescenti possono essere identificati come aventi determinate caratteristiche, tra cui una TV, ampio morfologia e una maggiore attività β-galattosidasi senescenza-associato (SA-β-gal) (Figure 1 e 2). Cellule senescenti accumulano anche marcatori di danno del DNA, tra cui γ-H2AX (figura 3) 6, e, potenzialmente, senescenza associata eterocromatina foci (SAHF) (Figura 4) 7. cellule senescenti hanno livelli elevati di regolatori del ciclo cellulare, tra cui p<html> 16 (INK4A p16) e / o p21 e p53 (Figura 5) 8, 9. Inoltre, i dati recenti hanno dimostrato che le cellule senescenti possono avere effetti non autonomi secernendo un numero di citochine pro-infiammatorie e chemochine chiamato senescenza associata secretoria fenotipo (PSAS) 10. Sebbene questo fenomeno SASP può variare da tipo cellulare a tipo cellulare, in generale, è dimostrato da un aumento di interleuchina-6 (IL-6), IL-8, fattore stimolante le colonie di granulociti-macrofagi (GM-CSF), alla crescita α regolata oncogene (GRO-α) e GRO-β, tra gli altri (Figura 6). Lo stress particolare o danni che induce senescenza possono anche influenzare il fenotipo secretorio 11, 12, 13. SASP può essere rilevata misurando i livelli di proteine ​​secrete mediante ELISA o array citochine / proteinas = &quot;xref&quot;&gt; 10, 14. Sebbene i meccanismi post-trascrizionali possono regolare i livelli proteici SASP 11, 15, 16, 17, cambiamenti nei livelli di mRNA possono essere rilevati anche in molti casi. Questi cambiamenti sono generalmente più sensibili e più facile da quantificare rispetto misurazioni del livello di proteine. Altri marcatori senescenti possono anche essere valutati, compresi persistente danno al DNA foci nucleari, detti segmenti di DNA con alterazioni della cromatina rinforzo senescenza (DNA-SCARS) 18, e vari altri marcatori 3, 19, 20. Qui, descriviamo comuni tecniche per indurre senescenza in cellule in coltura e per la misura diversi marcatori di senescenza, tra SA-β-Gal, γ-H2AX, SAHF, e la proteina e mRNA di senescemolecole SNO-associata.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>16% Tris-glycine gels</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td colspan="2">XP00160BOX</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acid-Phenol ChCl3</td>
			<td>Ambion</td>
			<td>AM9720</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa-Fluor 568 goat anti-mouse antibody</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>A11031</td>
			<td>1:300 dilution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell lifters</td>
			<td>Corning Inc.</td>
			<td>3008</td>
			<td>Cell scraper</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ECL anti-mouse HRP linked antibody</td>
			<td>Amersham</td>
			<td>NA931V</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ECL Plus Western Blotting Substrate</td>
			<td>Pierce</td>
			<td>32132</td>
			<td>ECL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DAPI</td>
			<td>Molecular Probes</td>
			<td>MP01306</td>
			<td>stock 5 mg/ml in dH2O</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GAPDH antibody</td>
			<td>Santa Cruz</td>
			<td>sc-32233</td>
			<td>1:1,000-5,000 dilution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GlycoBlue</td>
			<td>Ambion</td>
			<td>AM9515</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Histone H3 dimethyl K9 monoclonal antibody</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>1220</td>
			<td>1:500 dilution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human IL-6 Quantikine ELISA assay</td>
			<td>R&#38;D systems</td>
			<td>D6050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human IL-8 Quantikine ELISA assay</td>
			<td>R&#38;D systems</td>
			<td>D8000C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human GROa Quantikine ELISA assay</td>
			<td>R&#38;D systems</td>
			<td>DRG00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-N-dimethylformamide&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>D4551</td>
			<td>DMF</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>p16 monoclonal antibody</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>51-1325gr</td>
			<td>1:500 dilution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>p21 monoclonal antibody</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>05-345</td>
			<td>1:750 dilution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>p53 monoclonal antibody</td>
			<td>Santa Cruz</td>
			<td>sc-126</td>
			<td>1:500 dilution clone DO-1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>phospho-H2AX (Ser139) FITC conjugate antibody</td>
			<td>Cell Signaling</td>
			<td>9719</td>
			<td>1:2000 dilution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>POWER SYBR-green PCR master mix&#160;</td>
			<td>Applied Biosystems</td>
			<td>4367659</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pre-stained molecular weight markers</td>
			<td>Biorad</td>
			<td>161-0374</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ProLong Gold Antifade&#160;</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>P36930</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PVDF membrane&#160;</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>88518</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Senescence b-Galactosidase Staining Kit</td>
			<td>Cell Signaling</td>
			<td>9860</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TRIzol</td>
			<td>Ambion/Life Tech</td>
			<td>10296028</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

techniques to induce and quantify cellular senescence

In risposta allo stress cellulare o danno, le cellule proliferanti possono indurre un programma specifico che avvia uno stato di arresto del ciclo cellulare a lungo termine, chiamato senescenza cellulare. Accumulo di cellule senescenti verifica con l&#39;invecchiamento organismal e mediante coltura continua in vitro. cellule senescenti influenzano molti processi biologici, compreso lo sviluppo embrionale, la riparazione dei tessuti e la rigenerazione, soppressione del tumore, e l&#39;invecchiamento. Caratteristiche di cellule senescenti includono, ma non sono limitati a, maggiore attività β-galattosidasi senescenza-associato (SA-β-gal); p16 INK4a, p53, p21 e livelli; Livelli più elevati di danno al DNA, tra γ-H2AX; la formazione di senescenza associata Eterocromatina Foci (SAHF); e l&#39;acquisizione di un senescenza associata secretoria fenotipo (SASP), un fenomeno caratterizzato dalla secrezione di alcune citochine pro-infiammatorie e molecole di segnalazione. Qui, descriviamo i protocolli sia per replicativo esenescenza DNA danno-indotta in cellule coltivate. Inoltre, si segnalano tecniche per monitorare il fenotipo senescente utilizzando diversi marcatori senescenza-associata, tra SA-β-gal, γ-H2AX e SAHF colorazione, e per quantificare i livelli di proteine ​​e mRNA di regolatori del ciclo cellulare e fattori SASP. Questi metodi possono essere applicati alla valutazione della senescenza in vari modelli e tessuti.

Le figure 2 - 6 mostrano risultati rappresentativi SA-β-gal colorazione; colorazione per γ-H2AX e SAHF; valutazione dei livelli di proteina di p16 INK4A, p21, e p53; e mRNA e di proteina di molecole senescenti-associata. Aumento della colorazione SA-β-gal verifica con replicativa e danni al DNA indotto senescenza. Inoltre, osservare i cambiamenti morfologici che si verificano con senescenza. Cellule diventano allargata e piatta rispetto alla comparsa del ma...

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Techniques to Induce and Quantify Cellular Senescence

senescenza cellulare, lo stato irreversibile di arresto del ciclo cellulare, può essere indotta da vari stress cellulari. Qui, descriviamo i protocolli per indurre la senescenza e metodi per valutare cellulare marcatori di senescenza.

Le tecniche per indurre e Quantificare cellulare senescenza

In response to cellular stress or damage, proliferating cells can induce a specific program that initiates a state of long-term cell-cycle arrest, termed ...

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