جداسازی و شناسایی پروتئین های ترشح شده بوسیله سلول های کشت شده درون ماتریکس های سنتتیک مبتنی بر هیدروژل

تاریخ انتشار: شنبه 25 فروردین 1397 | امتیاز: Article Rating

سلول های با ریز محیط شان برهمکنش کرده و آن را بازآرایی می کنند، پروتئین های بزرگ ماتریکس خارج سلولی(ECM) مانند فیبرونکتین، کلاژن را تجزیه می کحنند و پروتئین های ECM‌ و ریز فاکتورهای محلول کوچک مانند فاکتورهای رشد و سیتوکین را ترشح می کنند. مقلد های سنتتیک ماتریکس خارج سلولی به عنوان پلت فرم کشت سلول کنترل شده برای استفاده در مطالعات پایه و کاربردی استفاده می شوند. با این حال، این که سلول ها چگونه این ماتریکس های بدوا به خوبی تعریف شده را بازآرایی می کنند، به خوبی درک نشده است و کاوش در مورد آن ها نیز مشکل است. در این کار، ما روش هایی را برای ارزیابی گسترده پروتئین های بزرگ و کوچکی که بوسیله سلول های درون ماتریکس ترشح می شوند، ایجاد کرده ایم. به طور ویژه، سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی(hMSCs)، یک مدل از سلول های اولیه، درون هیدروژل های به خوبی تعریف شده پلی(اتیلن گلیکول)(PEG)-پپتید کشت شدند و این سازه های سلول- ماتریکس، سلول زدایی شده و برای جداسازی بعدی تجزیه شده و پروتئین های رسوب کرده آنالیز شدند. پروتئومیکس شات گان با استفاده از کروماتوگرافی مایع و اسپکترومتری توده ای انواع پروتئین ها از جمله پروتئین های ECM بزرگ فیبرونکتین و کلاژن VI را شناسایی کردند. رنگ آمیزی ایمنی و تصویربرداری کانفوکال این نتایج را ثابت کرد و تصویری را از سازماندهی پروتئین درون ماتریکس های سنتتیک ارائه کرد. علاوه براین، محیط کشت از سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی کپسوله شده جمع آوری شده و یک سنجش لومینکس برای شناسایی فاکتورهای محلول ترشح شده از جمله فاکتور رشد اندوتلیالی عروقی(VEGF)، فاکتور رشد اندوتلیالی(EGF)، فاکتور رشد فیبروبلاست بازی(FGF-2)، اینترلوکین8(IL-8) و فاکتور نکروزی توموری آلفا(TNF-α) انجام گرفت. در مجموع، این روش ها یک رویکرد منحصربفرد را برای مطالعه دینامیک متقابل سلول ها و ریز محیط سنتتیک ارائه می کند و پتانسیل ارائه دیدگاه های زیستی جدید در مورد پاسخ های سلولی طی کشت سلول کنترل شده سه بعدی( در مورد پاسخ های سلولی طی کشت سلول کنترل شده سه بعدی(3D) را دارد.

ACS Biomater Sci Eng. 2018 Mar 12;4(3):836-845. doi: 10.1021/acsbiomaterials.7b00647. Epub 2018 Feb 3.

Isolation and Identification of Proteins Secreted by Cells Cultured within Synthetic Hydrogel-Based Matrices.

Sawicki LA1, Choe LH1,2, Wiley KL1, Lee KH1,2, Kloxin AM1,3.

Abstract

Cells interact with and remodel their microenvironment, degrading large extracellular matrix (ECM) proteins (e.g., fibronectin, collagens) and secreting new ECM proteins and small soluble factors (e.g., growth factors, cytokines). Synthetic mimics of the ECM have been developed as controlled cell culture platforms for use in both fundamental and applied studies. However, how cells broadly remodel these initially well-defined matrices remains poorly understood and difficult to probe. In this work, we have established methods for widely examining both large and small proteins that are secreted by cells within synthetic matrices. Specifically, human mesenchymal stem cells (hMSCs), a model primary cell type, were cultured within well-defined poly(ethylene glycol) (PEG)-peptide hydrogels, and these cell-matrix constructs were decellularized and degraded for subsequent isolation and analysis of deposited proteins. Shotgun proteomics using liquid chromatography and mass spectrometry identified a variety of proteins, including the large ECM proteins fibronectin and collagen VI. Immunostaining and confocal imaging confirmed these results and provided visualization of protein organization within the synthetic matrices. Additionally, culture medium was collected from the encapsulated hMSCs, and a Luminex assay was performed to identify secreted soluble factors, including vascular endothelial growth factor (VEGF), endothelial growth factor (EGF), basic fibroblast growth factor (FGF-2), interleukin 8 (IL-8), and tumor necrosis factor alpha (TNF-α). Together, these methods provide a unique approach for studying dynamic reciprocity between cells and synthetic microenvironments and have the potential to provide new biological insights into cell responses during three-dimensional (3D) controlled cell culture.

PMID: 29552635
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان