Name: methods for analyzing the impacts of natural uranium on in vitro osteoclastogenesis
Uploaded: 2018-01-30T13:00:00
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저자 Chantal Cros 도움이 기술 지원에 대해 감사 하 고 싶습니다. 이 연구는에서 교부 금에 의해 투자 되었다는 "Commissariat à l'Energie Atomique 외 보조 에너지 대안" (URANOs-프로그램 횡단 de Toxicologie du CEA와 CPRR CEA-AREVA), ANR에서 (우라늄의 독성: biomineralization의 다단계 접근 뼈, ANR-16-CE34-0003에서에서 처리). 이 작품 또한 좋은 소피아 앙 티 폴리스는 CNRS의 대학에 의해 지원 되었다.

1입니다. Uranyl 아세테이트 솔루션의 준비
<ol><li>100 mM uranyl 아세테이트 솔루션의 2 개 mL를 준비 하려면 추가 uranyl 아세테이트 (UO2(OCOCH3)2, 2 H2O; 85 mg M = 424 g.mol-1) 5 mL에 플라스틱 튜브를 고체 상태에서.</li>
	<li>플라스틱 튜브에 증류수 2 mL를 추가 하 고 플라스틱 스 토퍼 맞지.</li>
	<li>고체의 총 해체까지 튜브를 적극적으로 악수. 24 시간 냉장고에 솔루션을 ?...

<ol>
	<li>Keith, S., Faroon, O., Roney, N., Scinicariello, F., Wilbur, S., Ingerman, L., 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=Toxicological+profile+for+uranium.">Toxicological profile for uranium.</a> Agency for Toxic Substances and Disease Registry. , (2013).</li><li>Ballou, J. E., Gies, R. A., Case, A. C., Haggard, D. L., Buschbom, R. L., Ryan, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deposition+and+early+disposition+of+inhaled+233UO2(NO3)2+and+232UO2(NO3)2+in+the+rat.">Deposition and early disposition of inhaled 233UO2(NO3)2 and 232UO2(NO3)2 in the rat.</a> Health Phys. 51 (6), 755-771 (1986).</li><li>Kathren, R. L., McInroy, J. F., Moore, R. H., Dietert, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Uranium+in+the+tissues+of+an+occupationally+exposed+individual.">Uranium in the tissues of an occupationally exposed individual.</a> Health Phys. 57 (1), 17-21 (1989).</li><li>Kurttio, P., 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=Renal+effects+of+uranium+in+drinking+water.">Renal effects of uranium in drinking water.</a> Environ.Health Perspect. 110 (4), 337-342 (2002).</li><li>Leggett, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Basis+for+the+ICRP's+age-specific+biokinetic+model+for+uranium.">Basis for the ICRP's age-specific biokinetic model for uranium.</a> Health Phys. 67 (6), 589-610 (1994).</li><li>Vidaud, C., Bourgeois, D., Meyer, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bone+as+target+organ+for+metals:+the+case+of+f-elements.">Bone as target organ for metals: the case of f-elements.</a> Chem. Res. Toxicol. 25 (6), 1161-1175 (2012).</li><li>Arzuaga, X., Gehlhaus, M., Strong, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modes+of+action+associated+with+uranium+induced+adverse+effects+in+bone+function+and+development.">Modes of action associated with uranium induced adverse effects in bone function and development.</a> Toxicol. Lett. 236 (2), 123-130 (2015).</li><li>Ikeda, K., Takeshita, 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+role+of+osteoclast+differentiation+and+function+in+skeletal+homeostasis.">The role of osteoclast differentiation and function in skeletal homeostasis.</a> J. Biochem. 159 (1), 1-8 (2016).</li><li>Teiltelbaum, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+osteoclast+and+its+unique+cytoskeleton.">The osteoclast and its unique cytoskeleton.</a> Ann N Y Acad Sci. 1240, 14-17 (2011).</li><li>Nesbitt, S. A., Horton, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trafficking+of+matrix+collagens+through+bone-resorbing+osteoclasts.">Trafficking of matrix collagens through bone-resorbing osteoclasts.</a> Science. 276 (5310), 266-269 (1997).</li><li>Salo, J., Lehenkari, P., Mulari, M., Metsikko, K., Vaananen, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Removal+of+osteoclast+bone+resorption+products+by+transcytosis.">Removal of osteoclast bone resorption products by transcytosis.</a> Science. 276 (5310), 270-273 (1997).</li><li>Pierrefite-Carle, V., 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=Effect+of+natural+uranium+on+the+UMR-106+osteoblastic+cell+line:+impairment+of+the+autophagic+process+as+an+underlying+mechanism+of+uranium+toxicity.">Effect of natural uranium on the UMR-106 osteoblastic cell line: impairment of the autophagic process as an underlying mechanism of uranium toxicity.</a> Arch. Toxicol. 91 (4), 1903-1914 (2017).</li><li>Ubios, A. M., Guglielmotti, M. B., Steimetz, T., Cabrini, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Uranium+inhibits+bone+formation+in+physiologic+alveolar+bone+modeling+and+remodeling.">Uranium inhibits bone formation in physiologic alveolar bone modeling and remodeling.</a> Environ. Res. 54 (1), 17-23 (1991).</li><li>Bozal, C. B., Martinez, A. B., Cabrini, R. L., Ubios, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+ethane-1-+hydroxy-1,1-bisphosphonate+(EHBP)+on+endochondral+ossification+lesions+induced+by+a+lethal+oral+dose+of+uranyl+nitrate.">Effect of ethane-1- hydroxy-1,1-bisphosphonate (EHBP) on endochondral ossification lesions induced by a lethal oral dose of uranyl nitrate.</a> Arch. Toxicol. 79 (8), 475-481 (2005).</li><li>Kurttio, P., 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=Bone+as+a+possible+target+of+chemical+toxicity+of+natural+uranium+in+drinking+water.">Bone as a possible target of chemical toxicity of natural uranium in drinking water.</a> Environ. Health Perspect. 113 (1), 68-72 (2005).</li><li>Collin-Osdoby, P., Osdoby, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=RANKL-mediated+osteoclast+formation+from+murine+RAW+264.7+cells.">RANKL-mediated osteoclast formation from murine RAW 264.7 cells.</a> Methods Mol. Biol. 816, 187-202 (2012).</li><li>Beranger, G. E., 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=Differential+binding+of+poly(ADP-Ribose)+polymerase-1+and+JunD/Fra2+accounts+for+RANKL-induced+Tcirg1+gene+expression+during+osteoclastogenesis.">Differential binding of poly(ADP-Ribose) polymerase-1 and JunD/Fra2 accounts for RANKL-induced Tcirg1 gene expression during osteoclastogenesis.</a> J. Bone Miner. Res. 22 (7), 975-983 (2007).</li><li>Mirto, H., 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=Influence+of+uranium(VI)+speciation+for+the+evaluation+of+in+vitro+uranium+cytotoxicity+on+LLC-PK1+cells.">Influence of uranium(VI) speciation for the evaluation of in vitro uranium cytotoxicity on LLC-PK1 cells.</a> Hum. Exp. Toxicol. 18 (3), 180-187 (1999).</li><li>Carri&#232;re, M., 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=Influence+of+uranium+speciation+on+normal+rat+kidney+(NRK-52E)+proximal+cell+cytotoxicity.">Influence of uranium speciation on normal rat kidney (NRK-52E) proximal cell cytotoxicity.</a> Chem. Res. Toxicol. 17 (3), 446-452 (2004).</li><li>Milgram, S., Carri&#232;re, M., Malaval, L., Gouget, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+accumulation+and+distribution+of+uranium+and+lead+in+osteoblastic+cells+as+a+function+of+their+speciation.">Cellular accumulation and distribution of uranium and lead in osteoblastic cells as a function of their speciation.</a> Toxicology. 252 (1-3), 26-32 (2008).</li><li>Milgram, S., Carri&#232;re, M., Thiebault, C., Malaval, L., Gouget, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cytotoxic+and+phenotypic+effects+of+uranium+and+lead+on+osteoblastic+cells+are+highly+dependent+on+metal+speciation.">Cytotoxic and phenotypic effects of uranium and lead on osteoblastic cells are highly dependent on metal speciation.</a> Toxicology. 250 (1), 62-69 (2008).</li><li>Studzinski, G. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Cell Growth, Differentiation and Senescence A Practical Approach. , (1999).</li><li>Gritsaenko, T., 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=Natural+uranium+impairs+the+differentiation+and+the+resorbing+function+of+osteoclasts.">Natural uranium impairs the differentiation and the resorbing function of osteoclasts.</a> Biochim Biophys Acta. 1861 (4), 715-726 (2017).</li><li>Motiur Rahman, M., 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=Proliferation-coupled+osteoclast+differentiation+by+RANKL:+Cell+density+as+a+determinant+of+osteoclast+formation.">Proliferation-coupled osteoclast differentiation by RANKL: Cell density as a determinant of osteoclast formation.</a> Bone. 81, 392-399 (2015).</li></ol>

우리가 알기로 이것이 처음으로 뼈 세포를 resorbing에 자연 우라늄의 효과 연구를 목표로 자세한 절차 설명 하. 이 방법은 뼈 생리학에 우라늄 영향의 더 나은 이해를 달성 하는 데 유용 되며 우라늄 chelators의 심사에 대 한 흥미로운 새로운 도구를 제공할 수 있습니다. 또한, 우리는 여기에 설명 된 프로토콜 osteoclatogenesis에 다른 중 금속의 영향을 연구에 적용 될 수 믿습니다.
그...

우라늄은 자연 발생 방사능 요소 토양, 공기 및 물;에 따라서, 동물과 인간은 그들의 규정식에 있는 자연 우라늄에 노출 됩니다. 자연 소스 뿐만 아니라 우라늄 어떤 환경에서 그것의 풍부를 증가 anthropogenic 활동에서 유래. 우라늄 화학 및 방사능 위험 포즈. 그러나, (이 동위 원소 혼합물 포함 99.27 238U, 0.72 235U, 그리고 0.006 234U) 자연 우라늄 낮은 특정 활동 (25.103 Bq.g-1)가 있기 때문에 건강에 미치는 영향에 기인의 화학 독성입니다.
무엇이 든 해당 항목 경로 (흡입, 섭취, 또는 피부 노출), 대부분 우라늄의 배설물 제거는 시체를 입력 하 고 단지 작은 부분에 도달 하면 조직의 순환. 혈액에서 우라늄의 약 67%에 신장에 의해 필터링 되 고 24 h1내 소변에서 시체를 나뭇잎. 나머지는 주로 신장과 뼈, 우라늄의 독성2,,34의 두 가지 주요 표적 기관에 입금 됩니다. 여러 연구 탐험 실시 되어 골격 우라늄 장기 보존2,,34,,56의 주 사이트 발견 되었습니다, 때문에 골 생리학7에 우라늄의 효과.
뼈는 일생에 걸쳐 지속적으로 리 모델링 광물 화 된 조직 이다. 뼈는 복잡 한 프로세스 전문된 셀 형식에 따라 달라 집니다 이며 대부분의 두 단계로 구성 됩니다: osteoclasts 하 여 기존의 오래 된 매트릭스의 재흡수 osteoblasts 드 노 보 뼈 구조에 의해 옵니다. Osteoclasts 있습니다 큰 多 어디 그들은8뼈를 연결 하는 재흡수 사이트로 마이그레이션하는 조 혈 근원의 전조 세포의 융해에서 유래. 그들의 첨부 파일은 그들의 골격9의 광범위 한 개편으로 동시에 발생합니다. 이 개편은 셀과로 osteoclast secretes 양성자, hydroxyapatite, 및의 저하에 관련 된 프로 테아의 해체로 이어지는 뼈 표면 사이 격리 된 구획의 설립을 위한 필요는 유기 매트릭스입니다. 결과 저하 제품 endocytosed, 뼈 표면에 반대 막 영역에 셀을 통해 수송 되며, 분 비, transcytosis10,11을 불리는 과정.
Vivo에서 그리고 생체 외에서 학문에서 결과 우라늄 뼈 형성 억제와 osteoblasts7,12의 활동을 변경 나타냅니다. 대조적으로, 뼈 재흡수 및 osteoclasts에 우라늄의 효과 제대로 탐험 되었습니다 있다. 여러 vivo에서 연구 쥐 또는 쥐13,14uranyl 질 산의 관리 후 뼈 재흡수의 향상을 보고 있다. 또한, 역학 조사는 식 수를 통해 우라늄 섭취의 증가 경향이 남자15뼈 재흡수 표시자의 혈 청 수준에 있는 증가와 관련 된 제안 했다. 함께 찍은, 이러한 결과 우라늄, 뼈에 축적 되어 뼈 재흡수를 홍보할 수 있는 결론으로 이끌어 냈다. 그러나, 우라늄의이 잠재적인 효과에 관련 된 세포 메커니즘 미결 문제 남아 있다. 이러한 이유로, 우리는 뼈 세포 resorbing의 동작에 우라늄의 영향을 검사 하기로 결정 했다.
여기, 우리는 우리가 설정한 프로토콜 설명 하 특성화 고와 osteoclasts 차별화 및 resorptive 활동 사전 osteoclasts 생존에 자연 우라늄의 효과 계량. 여기에 설명 된 실험 RAW 264.7 murine 변형 된 macrophage 셀 라인,는 쉽게 osteoclasts 때 4 ~ 5 일에 대 한 cytokine RANKL의 존재 양식으로 분화 할 수 있다 하 고 고전적인 연구에 사용 되는 할 osteoclast 차별화 및 기능16. 개발 절차는 신뢰할 수 있는, 높은 재현성 결과는 완전히 기본 osteoclasts에 적용. 모든 이러한 이유로, 우리는이 방법론은 뼈에 우라늄 독성에 관련 된 분자 메커니즘을 더 잘 이해 해 줘 유용 믿습니다. 또한, 우리는이 이렇게 새로운 우라늄 킬레이트 화 대리인 확인을 위한 검사 도구로 적응 될 수 있다고 생각 합니다.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>DMEM</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>BE12-604F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#945;-MEM</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>BE12-169F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EMEM without phenol red</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>12-668E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water for cell culture</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>BE17-724F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>D8537</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin-Streptomycin solution</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P4333</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#160;L-Glutamine solution</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>G7513</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypan Blue Solution 0.4%</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T8154</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HyClone fetal bovine serum</td>
			<td>GE Life Sciences</td>
			<td>SH30071.03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>7.5% sodium bicarbonate aqueous solution</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S8761</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acid Phosphatase, Lekocyte (TRAP) kit</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>387A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thiazolyl Blue Tetrazolium Bromide (MTT) powder</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>M5655</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethyl sulfoxide</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>D5879</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alizarin Red S sodium salt, 1% w/v aq. sol.</td>
			<td>Alfa Aeros</td>
			<td>42746</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Osteoassay bone resorption plates, 24 well plates</td>
			<td>Corning Life Sciences</td>
			<td>3987</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multiwell 24 well plates</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>353504</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flask 75 cm2</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>353133</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polypropylene Conical Tubes 50 ml</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>352070</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell scrapers 30 cm</td>
			<td>TPP</td>
			<td>90003</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

methods for analyzing the impacts of natural uranium on in vitro osteoclastogenesis

우라늄은 뼈 생리학 방해을 보여줘 왔다 그리고 그것은 잘이 금속 뼈에 축적 되어 설립. 그러나, 작은 뼈 세포의 행동에 자연 우라늄의 효과 대 한 알려져 있다. 특히, osteoclasts 뼈 매트릭스의 재흡수에 대 한 책임 셀에 우라늄의 충격은 문서화 되어 있지. 이 문제를 조사, 우리 osteoclast 선구자의 모델로 자연 우라늄의 원본과 murine RAW 264.7 세포 라인으로 uranyl 아세테이트를 사용 하 여 새 프로토콜을 설립 했다. 여기, 우리가 상세한 osteoclast 선구자에 우라늄 세포 독성을 테스트 하 고는 osteoclastogenesis에 그리고 성숙한 osteoclasts의 resorbing 기능에 미치는 영향을 평가 하는 데 필요한 모든 분석 실험. 우리가 개발한 조건, 특히 uranyl 포함 된 문화 미디어의 준비와 RAW 264.7 시드 셀 안정적이 고 높은 생식 결과를 얻을 수 있습니다. 또한, 우리 osteoclasts의 크기 또는 resorbed 매트릭스의 비율 등 다양 한 매개 변수 분석을 촉진 하기 위하여 소프트웨어 도구의 사용을 최적화 했습니다.

주석산 저항 산 성 인산 가수분해 효소 얼룩 3 개 이상의 핵 데 큰 보라색 셀 osteoclasts 시각화 사용 되었다. RANKL의 경작 된 RAW 264.7 세포에서 얻은 osteoclasts의 대표 이미지 그리고 uranyl 이온 그림 1에 나와 있습니다. Osteoclasts 우라늄에 대 한 응답에서의 수와 크기에 변화 전체 우물의 합성 이미지와 확대 사진을 쉽게 볼 수 있습니다.
<p class="jove_content"...

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Methods for Analyzing the Impacts of Natural Uranium on In Vitro Osteoclastogenesis

우라늄은 골 대사에 영향을 미칠으로 알려져 있다. 여기, 선물이 생존, 분화, 및 osteoclasts 뼈 재흡수를 담당 하 고 세포의 기능에 자연 우라늄 노출의 효과 조사 하기 위한 프로토콜.

생체 외에서 Osteoclastogenesis에 자연 우라늄의 영향을 분석 하기 위한 방법

Uranium has been shown to interfere with bone physiology and it is well established that this metal accumulates in bone. However, little is known about ...

Research

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Methods for Analyzing the Impacts of Natural Uranium on In Vitro Osteoclastogenesis

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