Krooninen sairaus

tiivistelmä

Background

Electrotaxis on liikettä kiinnittyneet elävien solujen vastauksena tasavirran (dc) sähkökentän (EF) fysiologisten voimaa. Erittäin metastasoitunut ihmisen keuhko- syöpäsoluja, CL1-5, näytteille suunnattuun vaellukseen ja suunta alla dcEFs. Ymmärtää transkription vaste CL1-5 solut dcEF, mikrosiruanalyysi tehtiin tässä tutkimuksessa.

Menetelmät /Principal Havainnot

suuri sähkökentän chip (LEFC) suunniteltiin, valmistettu, ja tässä tutkimuksessa käytetyt. CL1-5 soluja käsiteltiin EF vahvuus 0mV /mm (kontrolliryhmä) ja 300 mV /mm (EF-käsitelty ryhmä) kahden tunnin ajan. Signalointireittejä liittyy geenien, jotka ilmensivät eri ryhmien välillä paljastui. Kävi ilmi, että EF-geenien korreloi vyöliitos, telomeraasin RNA komponentti geenisäätelyn, ja tiiviin liitoksen. Jotkut jopa geenien kuten

ACVR1B

ja

CTTN

, ja joitakin alas geenien kuten

PTEN

, tiedetään olevan positiivisesti ja negatiivisesti korreloi solujen vaeltamiseen vastaavasti. Proteiini-proteiini-vuorovaikutuksia vyöliitos liittyvän EF-geenien ehdotti, että verihiutaleiden kasvutekijä (PDGF) reseptorit ja efriini-reseptorien voivat osallistua tunnistava solunulkoisen sähköärsyke. Olemme lisäksi havaittu, että suuri osa merkittävästi geenien, jotka koodaavat solukalvon proteiineja, viittaa siihen, että dcEF voi suoraan vaikuttaa aktiivisuuteen solukalvon proteiinien signaalitransduktion.

Johtopäätökset /merkitys

Tässä tutkimuksessa jotkut EF-geenien on raportoitu olevan välttämättömiä, kun taas toiset ovat uusia ja electrotaxis. Tuloksemme vahvistavat, että geenin ilmentymisen säätelyyn osallistuu mekanismi electrotactic vasteen.

Citation: Huang CW, Chen HY, Yen MH, Chen JJW, Young TH, Cheng JY (2011) Gene Expression of Human Keuhkosyöpä Cell Line CL1-5 vastauksena Direct Current Electric Field. PLoS ONE 6 (10): e25928. doi: 10,1371 /journal.pone.0025928

Editor: Eshel Ben-Jacob, Tel Avivin yliopisto, Israel

vastaanotettu: 16 helmikuu 2011; Hyväksytty 13 syyskuuta 2011; Julkaistu: 05 lokakuu 2011

Copyright: © 2011 Huang et al. Tämä on avoin pääsy artikkeli jaettu ehdoilla Creative Commons Nimeä lisenssi, joka sallii rajoittamattoman käytön, jakelun ja lisääntymiselle millä tahansa välineellä edellyttäen, että alkuperäinen kirjoittaja ja lähde hyvitetään.

Rahoitus: Tämä työ osittain rahoittama National Science neuvosto Taiwan (https://web1.nsc.gov.tw/) (sopimus no. 98-2113-M-001-013-My2 ja 100-2113-M-001 -014 -MY3 ). Ei ylimääräistä ulkoista rahoitusta saanut tätä tutkimusta varten. Rahoittajat ollut mitään roolia tutkimuksen suunnittelu, tiedonkeruu ja analyysi, päätös julkaista tai valmistamista käsikirjoituksen.

Kilpailevat edut: Kirjoittajat ovat ilmoittaneet, etteivät ole kilpailevia intressejä ole.

Johdanto

Electrotaxis, joka tunnetaan myös nimellä galvanotaxis, on liike organismien tai solujen vastauksena sähkökentän (EF). Fysiologinen EF olemassa solun, kuten haavan, alkion iho, ja kanavat [1], [2]. Se voi myös esiintyä rajapinnassa kasvainten ja normaaleissa kudoksissa [3], [4]. Useiden syöpätyyppien solujen, kuten syöpäsolujen, rintasyövän soluja, ja keuhkosyövän soluja, joiden tiedetään siirtää suunnatusti alle dcEF, ja aste electrotaxis näiden syöpäsolujen on osoitettu korreloivan metastasoituneeseen kyvyt [5] – [8]. Elävä solu electrotaxis on erilainen solusta elektroforeesilla koska jälkimmäinen vaatii irtoaminen viljellyt solut alustasta etukäteen [9]. Lisäksi EF vahvuus solujen elektroforeesia on noin 100 kertaa suurempi kuin vuonna electrotaxis [9]. Lisäksi on osoitettu, että vaeltamista solujen johtui EF mutta ei EF-indusoitu tapahtumia, kuten elektro-osmoottinen virrat [10].

mekanismi electrotaxis on tutkittu yli 10 vuotta. Useita tärkeitä proteiineja ja geenit raportoitu liittyvän. On tunnettua, että fysiologiset EF jaetaan uudelleen epidermaalisen kasvutekijän reseptoreita (poikkeavien eGFR-arvojen), joka johtaa cathodal polarisaation ja aktivointi EGFR-mitogeeniaktivoidun proteiinikinaasin (MAPK) signalointireitin [11], [12]. EGFR signalointi on välttämätöntä EF-suunnatun migraation rintasyöpäsoluissa [6]. Lisäksi syklisen AMP (cAMP) ja cAMP-riippuvainen proteiinikinaasi A: n välittäjänä vaeltamista ihmisen keratinosyyttien on dcEF [13], [14]. Beta-4-integriini sekä epidermaalisen kasvutekijän (EGF) on myös välittävät electrotaxis ihmisen keratinosyyttien avulla Ras-riippuvaisen signalointireitin [15]. Sähköiset signaalit määräysvalta haavan paranemista fosfatidyyli-3-OH-kinaasi (PI3K) -γ ja fosfataasi ja tensin homologi (PTEN) [16]. EF stimulaatio laukaisee aktivaation Src ja inositoli-fosfolipidin signalointia, joka polarisoi suuntaan epiteelin solumigraation [16]. Vuonna

Xenopus

alkion selkäytimen hermosolujen, GTPaaseja Cdc42, Rae ja Rho välittävät kasvun kartio ohjauksen fysiologisessa EF kautta spatiotemporal sääntelyn GTPaasina toiminnan ja niiden effektorit [17], [18]. EF-ohjattu kulkeutumista rotan hippokampuksen neuronien välittää aktivoinnin Rho-liittyvä proteiini kinaasi (ROCK) ja PI3K: [19]. Lisäksi suunta EF aiheuttaman kulkeutumista

Dictyostelium

solut kytketään cGMP ja fosfatidyyli signalointi [20]. On myös kerrottu, että kalsiumionit tärkeä rooli suunnatussa kulkeutumista

Dictyostelium

soluja ja osteoblastityyppi- soluihin [21], [22], että kalsiumin signalointireitille voivat osallistua electrotaxis.

Useimmat tutkimukset tutkia mekanismi electrotaxis keskittyvät erityisiä geenejä, proteiineja, ja signalointireitteihin. Maailmanlaajuinen geeniekspressioprofilointi voisi olla lähestymistapa paljastaa koko näkymä mekanismi. DNA-siru on tunnettu tekniikka genominlaajuisten geeniekspressioprofilointi. Äskettäin mikrosiruanalyysi varten electrotaxis ole tehty ihmisen ihon fibroblasteista ja orvaskeden keratinosyyttien [23], [24]. Ihmisen ihon fibroblastit, EF-geenien liittyvät solun signalointireittien, mukaan lukien TGF-β, G-proteiineja, ja apoptoosin estämisestä [23]. Ihmisen orvaskeden keratinosyyttejä, EF geenien esitetään korreloivan kemokiinin, apoptoosin, JAK-STAT, Wnt, ja G-proteiini MAPK aktivointi signalointipolkujen [24]. Toistaiseksi ei ole tutkimustyö keskustella maailmanlaajuinen vaikutus EF geeniekspressiota syöpäsoluja.

Kasvainsolulinja invaasiota ja etäpesäkkeiden ovat tärkeimmät syyt johtavat korkeaan kuolleisuuteen keuhkosyöpäpotilaiden viidessä vuodessa. Invasion on kriittisin vaihe metastaattisen prosessin ja se tapahtuu vuorovaikutuksen kautta kasvainsolujen ja ympäristöön. Ihmisen keuhkojen adenokarsinooma soluja, CL1-5, joka on osa-line peräisin CL1-0, on suurempi invasiivisuus kuin CL1-0 [25]. Edellisessä tutkimuksessa olemme osoittaneet, että CL1-5 solut vaeltavat kohti anodin ja suunnata kohtisuoraan suuntaan dcEF. Sen sijaan, CL1-0 eivät osoittaneet selvää electrotactic vaste [8]. Koska positiivinen korrelaatio metastaattinen kyky ja electrotactic vaste on havaittu taso solun liikettä, on tärkeää tutkia edelleen vaikutusta fysiologisen EF on geenien ilmentymisen. Tässä työssä, erittäin metastaattinen CL1-5 soluja tutkittiin käyttämällä DNA-siru. Kautta analyysi EF-geenien ja niiden vastaavat signalointireitteihin, voimme ymmärtää enemmän roolista fysiologisten EF tuumorimetastaasissa.

electrotaxis tutkimuksessa olemme suunnitella ja valmistaa mikrofluidinen sähkökentän chip (EFC), joka tarjoaa yhdenmukaisen dcEF soluviljelmässä mikro-kammio [8]. Paksuus mikro-kammio on vain 70 um, ja siten joule lämmitys voidaan jättää pois [8]. Rajoittamisesta EFC on, että soluviljelmä alue on liian pieni antaa tarpeeksi soluja mikrosiruanalyysi kertaluonteiset kokeilu. Siksi suuri sähkökentän chip (LEFC) tarjoaa yhtäläisiä dcEF suunniteltiin ja valmistettiin tässä työssä näytekokoelmatodistuksen (kuva 1).

LEFC oli yhdistävät reiät väliaineen sisääntulo /ulostulo ja agar suola siltoja. Soluja viljeltiin mikro-kammion (soluviljelmä alue). Leveys, pituus ja paksuus mikro-kammion oli 24mm, 75mm ja 70 pm, vastaavasti.

Tulokset

LEFC ja EF stimulaatio

rakentaa EF vahvuus 300mV /mm soluviljelmässä alueella, virtaa 696 uA vietiin LEFC soveltamalla jännite on noin 21V elektrodien (kuvio 2). Sähkötehoa kulutetaan soluviljelmässä alueella arvioitiin olevan P = IV = 15.7mW (696 uA × 75mm x 300mV /mm). Oletettiin, että joule-lämmitys voidaan jättää pois, joilla on niin sähkövoimaa. Numeerinen simulointi dcEF osoitti tasainen jakautuminen soluviljelmässä alueella (kuvio 3). Yli 85% kulttuurin alue paljastui EF vahvuus 300 +/- 15mV /mm.

LEFC integroitiin läpinäkyvä ITO lämmitin siru, kaksi Ag /AgCI-elektrodit fosfaattipuskuroidulla suolaliuoksella (PBS ) elektrolyyttinä, kaksi agar suolasiltoja (1,5% agar PBS), ruiskupumpulla, DC-virtalähde, joka on ampeeri-mittari, ja käännettyä mikroskooppia.

EF vahvuus pitkin katkoviivaa rivi (välissä kaksi nuolta) näytettiin. Yli 85% kulttuurin alue altistuu EF vahvuus 300 +/- 15mV /mm.

mikrosiruanalyysi, 20-30 ug kokonais-RNA: ta tarvitaan yhden GeneChip, mikä tarkoittaa, että noin 10

6 CL1-5-soluja tarvitaan kullekin jäljitellä. Soluviljelmästä alue on LEFC on 75 × 24mm

2, noin 40-kertaisesti suurempi kuin sellaisen EFC (3 × 15mm

2). Se testattiin että CL1-5 solut korjattu peräisin LEFC saattaa nousta 10

6 solua per piiri. Toisin sanoen, LEFC voisi tarjota riittävän määrän kokonais-RNA: yksi mikrosirujen kokeessa.

signalointireitin analyysi

kautta ANOVA testi, 1631 koetin sarjaa Affymetrix HG-U133 plus2.0 Array tunnistettiin tilastollisesti differentiaalikaavojen välillä kontrolliryhmän ja EF-hoidetussa ryhmässä (p 0,05). Niistä 431 koetinsarjojen oli kaikki signaali voimakkuuksia kahden ryhmän suurempi kuin maailmanlaajuisesti mediaani intensiteetti kuusi paneelit (= 66,5, signaalista voimakkuudet 54675 koetin asetetaan × 3 jäljittelee × 2 ryhmää). 431 koetinsarjojen otettiin huomioon signalointireitin analyysi. Liittymisen määriä tällaisia ​​koetinsarjojen toimitettiin CRSD sivusto, jossa genominlaajuisia iteratiivista rikastaminen analyysi. Kolme parasta signalointipolkujen osoittaa merkittävä korrelaatio EF geenien olivat vyöliitos, telomeraasin RNA komponentti geeni

hTerc

transkription sääntelyä, ja tiiviin liitoksen (taulukko 1).

Subsellulaariset lokalisointi ja biologinen toiminta analyysi

EF-geenien luokiteltiin perustuvat solunsisäisen sijainnin niiden proteiinituotteiden. Proteiini tietokanta Swiss-Prot ja Ensembl viitattiin. Jos proteiini sijaitsi ”solukalvon” esitetään Swiss-Prot, tai se sisälsi ”signaalipeptidi ja transmembraanidomeeni” näkyy Ensembl, se luokiteltiin solukalvon proteiini tässä tutkimuksessa. Perustuen määritelmästä, 6545 koetin sarjaa HG-U133 Plus2.0 array katsottiin edustavan geeneissä, jotka koodaavat solukalvon proteiineja. Tässä me tutkimme merkittävästi geenien kanssa kertamuutos on suurempi kuin 1,5 tai pienempi kuin 1 /1,5 (EF-käsitellyssä ryhmässä /vertailuryhmässä). Niistä 88 geenit, jotka täyttivät 18 geenit tunnistettiin koodaamiseen solukalvon proteiinia. Prosenttiosuus on 18,2% (= 16/88). Vertailun vuoksi me satunnaisesti valittu 88 koetinsarjojen mittapäästä sarjaa HG-U133 plus2.0 array (poislukien koetin sarjaa kontrollisekvenssit) ja tutki prosenttiosuus geeneistä, jotka koodaavat solukalvon proteiinia. Keskimääräinen prosentuaalinen 10000-aika toiminta on 12%.

luokittelua 88 merkittävästi geenien osoitettiin taulukossa 2 (säädelty) ja taulukossa 3 (alassäädetty). Sen lisäksi, että geenit, jotka koodaavat solukalvon proteiineja, toiset luokiteltiin perustuu ”solu komponentti” Swiss-Prot. Lisäksi, geenit lueteltu taulukossa 2 ja taulukossa 3, analysoitiin niiden biologisen funktion mukaan Gene ontologia merkintä (kuva 4). Microarray analyysitulos osittain validoitu reaaliaikaisella RT-PCR. 20 valitun geenin positiivisesti korrelaatio reaaliaikaisen RT-PCR ja mikrosiruanalyysillä tuloksia niiden ilmentymisen muutos (taulukko 2 ja 3).

merkittävästi geenien taulukossa 2 (sääteli) ja taulukossa 3 (alas-säännelty) luokiteltiin niiden biologinen funktio mukaan Gene ontologia huomautusta.

geenien ilmentyminen ilmoitetaan electrotaxis liittyvien geenien /proteiinien

tutki myös mikrosiruanalyysi tulokset geenejä, jotka on raportoitu korreloida electrotaxis. Niistä 1631 koetinsarjojen tunnistetaan ANOVA, jotka on kaikki intensiteetit taustatason yläpuolelle (eli suurempi kuin maailmanlaajuisesti mediaani) vähintään yhden kahden ryhmän katsottiin. Ilmentyminen electrotaxis liittyvien geenien /proteiinien keskusteltiin alla.

Keskustelu

EF stimulaatio

Alle EF vahvuus 300mV /mm, edellisessä työ on osoittanut, että CL1 -5 solut on merkittävä taipumus suunnattuun vaellukseen ja suunta vaikka CL1-0 solut liikkuvat sattumanvaraisesti [8]. CL1-5 solut esittää lähes jatkuvassa liikkeessä kohti anodia heti dcEF on kytketty päälle. Kuitenkin suuntaus CL1-5 solujen ei ole selvää vasta 2 tunnin altistuminen dcEF. Eri vasteaika EF aiheuttaman suunnattuun vaellukseen ja solun elin suunta CL1-5 solujen ehdottaa osallistumista eri signaalien kulkureiteillä in electrotaxis. Tämä näkökulma on myös ehdotettu tuoreessa työn Hammerick et al [26].

olettaa, että geenin ilmentymisen muutoksen kanssaan kahden electrotactic vastauksia, vaeltamista ja suunta, kaikki voi havaita kuluttua 2 tunnin käsittely dcEF. Näin ollen tässä tutkimuksessa microarray-analyysi suoritettiin CL1-5 soluja stimuloitiin 300 mV /mm 2 tunnin ajan. Tulokset osoittivat, että useat geenit olivat merkittävästi säädellä. Kun otetaan huomioon korkeat kustannukset DNA mikrosiruanalyysi (noin US $ 1000 × 3 jäljittelee × 2 ryhmää kunakin ajankohtana), aloitimme valitsemalla ajanjakso 2 tuntia tässä alkuperäisessä tutkimuksessa. Edelleen erottaa jos säännelty geeni korreloi vaeltamista tai suuntaa, mikrosiruanalyysi lyhyen aikavälin EF stimulaatio (ehkä 10mins) jatketaan tulevassa työssä.

Tässä tutkimuksessa soluviljelyalustaan korvattiin seerumittomalla DMEM-alustassa, ennen kuin dcEF on sovellettu. Seerumin on monimutkainen yhdiste, joka sisältää erilaisia ​​proteiineja, kuten kasvutekijöiden, sytokiinien ja kiinnitys tekijät. Alle sovelletaan dcEF on soluviljelykammion, kemiallinen gradientti Näiden proteiinien voidaan tuottaa elektroforeesilla. Siksi solujen vaste alle dcEF saattaa vaikuttaa kemotaksista. Minimoida mahdollisia vaikutuksia kemiallisen gradientin tutkiessaan vaikutuksen dcEF soluihin, seerumin poistettiin etukäteen. Meidän aikaisempi työ on osoittanut, että dcEF indusoi vaeltamista ja suunta CL1-5 soluja seerumittomassa elatusaineessa [8]. Tulokset viittaavat siihen, että dcEF voisi indusoida electrotactic vasteen elävien solujen ilman kemiallisia stimulaatiota. Joitakin erilaisia ​​soluja osoittavat myös electrotactic vastetta seerumittomassa väliaineessa, kuten hermostopienasoluille, hippokampuksen neuronit, ja CHO-solut [27] – [29].

kuitenkin soluja ympäröi erilaisia kasvutekijöiden ja sytokiinien

in vivo

joka voi myös olla rooleja electrotaxis soluja. Edellisessä tutkimuksessa, CL1-5 solujen on havaittu siirtyä kohti anodia sekä seerumittomassa [8] ja seerumin sisältävien (Elokuva S1) väliaineessa sovelletun dcEF. Se on tärkeä tulevaisuuden työ verrata EF-säädellään geenin ilmentymisen seerumia sisältävässä väliaineessa, ja että seerumittomassa väliaineessa. Samanaikainen vaikutus EF ja kemiallinen kaltevuus voi siis tutkia. Tällainen työ voi auttaa meitä selvittämään ehdokas kasvutekijöiden ja sytokiinien, jotka osallistuvat mekanismiin electrotaxis.

signalointireitin analyysi

Tarkat käsittely dcEF, havaitsimme ero sääntely kuusi geeniä joiden tiedettiin olla mukana vyöliitos koulutusjakson (hsa04520, Kegg) (taulukko 1). Neljä geenien

ACVR1B

(1,51-kertainen),

FYN

(1,21-kertainen),

WASF3

(1,2-kertainen), ja

ACP1

( 1,18-kertainen) osoitettiin olevan sääteli.

ACVR1B

(aktiiviinimolekyylien reseptorin, tyyppi IB) koodaa tyypin I aktiiviinimolekyylien reseptori, joka on transmembraaninen seriini /treoniini-kinaasi-reseptorin ja on välttämätöntä signalointi. Aktiviini reseptorin signalointi säätelee eturauhasen epiteelisolujen adheesiota ja liittyy eturauhasen syövän etäpesäkkeiden [30]. Proteiini tyrosiinikinaasin Fyn (koodaama

FYN, FYN

onkogeenin liittyvät

SRC

,

FGR

,

YES

) on jäsenenä Src ryhmän kinaaseja, jotka ovat tärkeitä integriinin välittämä soluadheesiota ja muuttoliike [31]. Aktivointi Fyn edistää muuttoa squamous karsinoomasoluja [32].

WASF3

(WAS proteiinin perheen jäsen 3), joka tunnetaan myös nimellä

WAVE3

, koodaa proteiinia jäsen WAVE perhe, joka välittää aktiini uudelleenjärjestely ja solujen liikkumista. On raportoitu, että WAVE3, joka säätelee alavirtaan PI3K, keskittyy vuonna lamellipodioihin kärjessä ja välittää solujen vaeltaminen ja lamellipodioihin muodostumisen [33].

ilmentyminen

PVRL1

( 1 /1,97-kertainen) ja

ACTG1

(1 /1,05-kertainen) osoitettiin tukahduttaa käytetyn dcEF.

PVRL1

(poliovirus-reseptoriin liittyvä 1), jota kutsutaan myös

nectin-1

, koodaa kalsium-riippumaton solu-solu-adheesio-proteiinia. Nectin-1 on rooli järjestämisessä vyöliitos epiteeli- ja endoteelisoluissa [34], [35].

ACTG1

(Actin, gamma 1) koodaa sytoplasmista aktiini löytyy nonmuscle soluissa. Actins ovat hyvin tunnettuja olla mukana eri solun liikkuvuus, ja ylläpito solun tukirangan. Soveltava dcEF tehostettu ilmentyminen

ACVR1B

,

FYN

, ja

WASF3

, mikä saattaa puolestaan ​​parantaa muuttoa CL1-5. Ehdotettiin, että EF-alentunut pito (

PVRL1

↓) osallistui tehostetun liikkuvuutta. Tukahduttaminen

ATCG1

oli vähäinen verrattuna muutos muiden geenien. On osoitettu, että maahanmuuttoluku CL1-5 paranee, kun levitetään dcEF soluviljelmään alueella [8].

Tutkimme lisäksi suhdetta proteiinin tuotteiden näiden kuuden geenejä. Analyyttinen työkalu MetaCore (GeneGo) levitettiin rakentamaan verkostoja suoran tai välillisen proteiini-proteiini-vuorovaikutuksen. Vuorovaikutus ja solunosasijaintia proteiinit on esitetty kuviossa 5. Havaittiin, että Fyn, ACP1, ja c-Src on suora vuorovaikutus kahdenlaisia ​​reseptoreita, verihiutaleista johdettu kasvutekijä (PDGF) reseptorit ja Efriini-reseptoreihin [36 ] – [43].

C-Src

osoitettiin olevan 1,3-kertainen up-säännellään dcEF tässä tutkimuksessa. PDGF reseptorit on liitetty aktivoitava fyysisten voimien, jotka muuttavat reseptorin konformaatiota [44]. Verkot ehdotti, että PDGF-reseptorit saattavat stimuloida dcEF ja sitten aktivoitu Fyn, c-Src ja c-Abl, joka vaikutti aktivointi WAVE3 [45] – [47]. Aktivoidut WAVE3 myöhemmin säännelty uudelleenjärjestely aktiinisytoskeletonin ja siten vaikutti solun muotoon ja liikkuvuus [48]. Tulokset ehdotti myös, että efriini-reseptorien ja efriini-B-reseptorien voisi olla rooleja muuntaa sähköiset ärsykkeet biologisten signaalien. Kuitenkin geenin ilmentymisen muutosta ei havaittu PDGF-reseptoreita, Efriini reseptoreita, ja c-Abl tässä tutkimuksessa. Ilmaisu taso ja rooli näiden proteiinien electrotaxis on tutkittava tarkemmin.

kaavio osoitti, että EF sääteli Fyn, ACP1, ja c-Src saattaa suoraan vuorovaikutuksessa kahdenlaisia ​​kalvo reseptoreihin, PDGF-reseptoreiden ja efriini-reseptorien. Vihreä nuoli: positiivinen vaikutus; Punainen nuoli: negatiivinen vaikutus; harmaa nuoli: määrittelemätön vaikutus.

Useat EF geenien olivat mukana transkription säätelyyn telomeraasi RNA komponentin geeni

hTerc

(h_terc, BioCarta), joka koodaa RNA komponentti ihmisen telomeraasin. RNA komponentti toimii mallina telomere toista [49]. Kautta käsittely EF, havaitsimme, että

NFYA

(Nuclear transkriptiotekijä Y, alfa) ja

NFYC

(Nuclear transkriptiotekijä Y, gamma) on alas-säädellä 1 /1.16- taittaa ja 1 /1,27-kertaiseksi.

NFYA

ja

NFYC

koodaavat kahden alayksikön trimeerisen kompleksin NF-Y-proteiinia, joka on aktivaattori

hTerc

geenin. Alas-säätely

NFYA

ja

NFYC

ehdotti, että ilmaus

hTerc

voi heiketä levitetyn dcEF. Koska ei ole koetin asetettu

hTerc

geenin HG-U133 Plus 2.0 array, tämän geenin ilmentyminen ei ollut esitetty microarray tulokseen.

soveltaminen dcEF on CL1 -5 solut myös muuttanut tärkeiden geenien mukana tiiviin liitoksen koulutusjakson (hsa04530, Kegg). Neljä korreloi geenien

F11R

(1,52-kertainen),

CTTN

(1,51-kertainen),

RAB13

(1,25-kertainen), ja

EPB41

(1,23-kertainen) osoitettiin olevan sääteli.

F11R

geeni (F11-reseptori), jota kutsutaan myös risteyksen adheesiomolekyyli-A (JAM-A), on tärkeä säätelijä tiiviin liitoksen kokoonpano ja solumigraatio [50].

CTTN

geeni (Cortactin) koodaa proteiinia cortactin joka säätelee välistä vuorovaikutusta osien tarttuneiden-tyypin risteyksissä. Se järjestää solun tukirangan ja soluadheesiota rakenteet epiteelin ja kohdunkaulan soluissa. Useissa tutkimuksissa on rooli cortactin edistämisessä soluliikkuvuus ja syövän invaasio [51].

RAB13

geenin (jäsen RAS onkogeeni perhe) koodaa yksi pieni guanosiini triphosphatases (GTPaaseja) ja RAB-alaryhmän, joka on tunnettu paikallistaa tiukan liitoksen. Tämä proteiini on osoitettu olevan keskeinen rooli säätelyssä sekä rakenteen ja toiminnan tiukka liittymissä polarisoitunut epiteelisolujen [52]. Rab13 proteiinin osoitettiin myös aktivoida aikana epiteelisolujen hajonta-prosessi, joka sisältää ensimmäisen vaiheet kohdunkaulan invaasion /etäpesäke [53]. Geenin

EPB41

(Punasolujen kalvon proteiini band 4,1) koodaa yksi 4,1 proteiineja, joita kutsutaan 4.1R. 4,1 proteiinit ovat komponentteja aivokuoren solun tukirangan taustalla solukalvon. Ne edistävät järjestämiseen solun polariteetin, tarttuvuus ja liikkuvuuteen. Ne vaikuttavat myös kuljetuksen kalvon läpi ja vastaus kasvutekijät [54]. Toisaalta,

PTEN

(1 /1,19-kertainen) ja

ACTG1

(1 /1,05-kertainen) osoitettiin olevan alassäädetty.

PTEN

on tunnistettu tuumorisuppressori, ja koodaa fosfatidyyli-3,4,5-trisfosfaatti 3 (Ptdlns (3,4,5) P3) – fosfataasilla. PTEN down-regulation solunsisäisiä tasoja PtdIns (3,4,5) P3 ja siten säätelee negatiivisesti PI3K /Akt-reitin. Alle sovellettu dcEF, PtdIns (3,4,5) P3 oli kuitenkin polarized etureuna eriytetty HL60 solut vaeltavat kohti katodin [16]. Tiedetään, että PTEN estää solujen vaeltamiseen, leviää, ja paikallisia tarttumista [55]. Lyhyesti,

F11R

,

CTTN

,

RAB13

,

EPB41

,

PTEN

ja

ACTG1

tiedettiin välittävän solun liikkuvuus ja /tai solun tukirangan organisaatioon, viittaa siihen, että niillä saattaa olla rooleja electrotactic vasteen CL1-5.

konfluentteja CL1-5 yksisolukerrokset voitiin havaita, kun oli inkuboitu yön yli (~20hrs ) kulttuurin kammiossa LEFC. On todettu, että kehitys kestää hyvin sähkö- tiivisteet kestää 48 tuntia pinnoitus päästä vakaan tilan in tiiviin liitoksen muodostumisen [56]. Koska tiiviin liitoksen liittyvien geenien havaittiin olevan EF säädelty, me päätellä, että dcEF voivat vaikuttaa tiiviin liitoksen muodostumisen aikana stimulaation aikana. Niinpä tarkastellaan lähemmin geenin ilmentymisen muiden suurten tiiviin liitoksen komponentit, kuten transmembraanisen proteiinin occludins ja claudins, ja sytoplasminen ZO perheen. Ei kuitenkaan havaittu merkittävää eroa kontrolliryhmän ja EF-käsitellyssä ryhmässä. Tulokset viittasivat siihen, että dcEF saattavat vaikuttaa tiiviin liitoksen kokoonpanon läpi säännellä JAM-A asemesta occludins, claudins, ja ZO perheen transkriptio tasolla.

Yhteenvetona, EF voi vaikuttaa liikkumista CL1-5 by säännellään vyöliitos ja tiiviin liitoksen transkription tasolla. Monet geenien näissä kahdessa signaalinvälitysreittien tiedetään korreloivan solujen vaeltamiseen. Paitsi

PTEN

ja

ACTG1

, suurin osa geenien ei ole raportoitu olevan EF-korreloivat vielä.

solunosasijaintia analyysi

Yksi tiedossa mekanismi electrotaxis on se, että kalvo reseptoreihin levittää käytetyissä dcEF ja aiheuttaa epäsymmetrisen signaloinnin solun [1]. On myös ehdotettu, että EF voidaan transdusoida mekaanisen signaaleja mekaanisen vääntömomentti kohdistaen glykoproteiinien solukalvon [57]. Koska solukalvoproteiineja saattaa vaikuttaa suoraan dcEF, haluaisimme tutkia niiden osuus tuotteiden EF geenien. Noin 18,2%: n merkittävästi geenien (fold muutos 1,5 tai 1 /1,5) havaittiin koodaamiseen solukalvon proteiinia. Kuitenkin vain 12% satunnaisesti valitun geenin koodaama solukalvon proteiinia. Tuloksena osoittivat, että suhteellisen suuri osuus kalvon proteiinien merkittävästi säätelee dcEF transkriptioon tasolla. EF-vaikutti membraaniproteiini geenejä löydettiin tässä työssä voisi olla ehdokkaina edelleen glycomic tutkimuksen electrotaxis.

biologinen funktio EF geenien

Lisäksi biologisen tarttuvuuden, voisimme nähdä, että dcEF säännelty geenit toimivat biologisissa prosesseissa, kuten biologisen sääntely, soluprosessiin, signalointi, aineenvaihduntaa, jne (kuva 4). Useita geenejä tiedetään osallistuvan apoptoosin, mukaan lukien jopa geenien

SRGN

ja

TP53INP1

(taulukko 2), ja alas geenien

BIRC7

,

TRAF2

,

UNC5B

, ja

GCLM

(taulukko 3). Lisäksi jotkut muut merkittävästi geenien koodaama proteiineja korreloi G-proteiinin signalointi, kuten ylös geenien

F2R

ja

DOCK9

ja alas geenien

GNA11

,

GPR156

, ja

RAPGEF1

. On tunnettua, että G-proteiinit ovat signaalimuuntajia, jotka välittävät kemiallisia signaaleja solun ulkopuolella, kuten hormonien, välittäjäaineiden, ja kemokiinit, ja aiheuttaa muutoksia solun sisällä [58]. Tulos merkitsee sitä, että G-proteiinit voivat myös olla rooleja lähettävät mekaanisten signaalien EF stimulaatiota. Jotkut muut EF-geenien liittyy G-proteiinin signalointi havaitaan ihmisen ihon fibroblasteista ja aikuisten orvaskeden keratinosyyteissä [23], [24].

Geenien ilmentyminen ilmoitetaan electrotaxis liittyvien geenien /proteiinien

poikkeavien eGFR-arvojen on raportoitu polarisoida, että katodi-puoleisen keuhkosyövän solulinjat A549 ja CL1-5, jotka kulkeutuivat kohti katodin ja anodin alle dcEF, vastaavasti [7], [59]. On myös tunnettua, että EF-avusteinen suunnattuun vaellukseen korreloi hyvin ekspressiotaso EGFR /erbb1 rintasyöpäsoluissa. Transfektio MTLn3 solujen ja MDA-MB-435-solujen ekspressiovektoreihin ErbB perheenjäsenten erbb1, ErbB2 ja ErbB3 myös merkittävästi parantaa EF muuttoliikkeelle [6]. Meidän mikrosiruanalyysi Ilmaisulla muutos

erbb1

ja

ErbB2

alla EF stimulaatiota ei havaittu. Ilmaisu on

ErbB3

tuntui olevan alas-säädellä käytetyn dcEF, koska signaalin voimakkuus kontrolliryhmän (71,3 keskimäärin kaikkien rinnakkaisnäytteiden 66,5) on suurempi kuin EF-hoidetussa ryhmässä (48.7 keskimäärin kaikkien rinnakkaisnäytteiden 66,5).

Beta-4 integriini, jota koodaa

ITGB4

, liittyy alfa-6 integriini olla reseptori laminiineja. On raportoitu, että beeta-4-integriinin ja EGF koordinoidusti säännellä EF välittämää suunnattuun vaellukseen kautta Rac1 ihmisen keratinosyyteissä [15]. Vuodesta mikrosiruanalyysi seurauksena emme nähneet sääntelyn

EGF

,

ITGB4

, ja

Rac1

alla dcEF. Kuitenkin

ITGB5

joka koodaa beeta-5-integriiniin, toinen jäsen Integriiniperheen, osoittivat merkittäviä ylössäätö jonka dcEF (1,55-kertainen, taulukko 2). Beeta-5-integriini liittyy alfa-V integriini olla reseptori fibronektiinit. On raportoitu, että RNA-interferenssi knockdovvn beeta-5 integriinin ilmentyminen vähentää solujen vaeltamiseen

in vitro

ja etäpesäkkeiden

in vivo

[60]. Tuloksemme ehdotti positiivinen korrelaatio säätely ylöspäin

ITGB5

ja tehostettua migraatio CL1-5 solujen käytetyissä dcEF.

Rac ja Cdc42 ovat GTPaaseja jotka säätelevät lamellipodioihin ja filopodia muodostumiseen vastaavasti. Ne on ehdotettu hallitsevat ohjauksen kasvukartioilla cathodally in

Xenopus

alkion selkärangan hermosolut. On myös osoitettu, että RhoA, jonka aktivoituminen johtaa kasvuun kartion romahduksen, nostaa anodally EF-käsitellyn kasvukartioilla [17], [18]. Rho proteiinit säätelevät dynaaminen kokoonpano solun tukirangan komponenteista useiden fysiologisten prosessien kuten solun liikkuvuus. Niiden tiedetään osallistuvan solujen transformaatio ja syövän etäpesäkkeiden. Meidän mikrosiruanalyysi, emme nähneet ilmaisua muutos

Rac

,

Cdc42

, ja

RhoA

alla dcEF. Kuitenkin

DOCK9

, joka koodaa tiettyä guaniini-nukleotidin vaihto tekijä (GEF), joka tunnistaa ja aktivoi Cdc42, osoitettiin olevan ajan säätelee 1,94-kertaiseksi (taulukko 2) [61]. Sitä paitsi,

RhoJ

, joka koodaa toisen jäsenen Rho perhe, tuntui olevan ajan säätelee EF hoito (liittymistä # BC025770). Sillä

RhoJ

, signaalin voimakkuus EF-hoidetussa ryhmässä (kaikki rinnakkaisnäytteiden 66,5, 91,4 keskimäärin) on suurempi kuin kontrolliryhmän (kaikkien rinnakkaisnäytteiden 66,5, 32,4 keskimäärin).