Jump to content

Медин-Дарби собачьи почечные клетки

(Перенаправлено из MDCK )

Типичные колонии, сформированные мадами Дарби собачьими клетками почек при культивировании в типичном 2D-формате на пластике. Клетки растут как жесткие колонии благодаря их клеточно-клеточным соединениям, отличительной чертой клеток эпителиального происхождения.

Madin-Darby Canine Distney ( MDCK ) Клетки представляют собой модельную клеточную линию млекопитающих , используемая в биомедицинских исследованиях. Клетки MDCK используются для широкого спектра исследований клеточной биологии, включая клеточную полярность , клеточные адгезии (называемые соединениями адгезивы ), коллективную подвижность клеток, исследования токсичности, [ 1 ] а также ответы на факторы роста. Это одна из немногих моделей клеточной культуры, которая подходит для 3D -клеточной культуры и многоклеточных перестановков, известных как морфогенез ветвления. [ 2 ]

После первоначальной изоляции в 1958 году эпителиальных клеток из почечных канальцев взрослой собаки -спаниеля Стюарта Х. Медина и Нормана Б. Дарби -младшего, [ 3 ] Линия клеток, носившая их название, использовалась в основном как модель вирусной инфекции клеток млекопитающих. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] Действительно, они решили изолировать почечные канальцы с точностью до этой цели, поскольку ранее они преуспели с вирусной инфекцией клеток, полученных из канальцев почек от других млекопитающих. [ 7 ] Таким образом, первоначальной целью в изоляции и культивировании клеток из этой ткани не было генерировать новую модельную систему для биологии эпителиальных клеток. Лишь в 1970 году лаборатория Zbynek Brada опубликовала работу, описывающую клетки MDCK как репрезентативную клеточную линию, несущую отличительные признаки эпителиальных клеток почек. [ 8 ] Они основывали этот вывод на транспортной активности жидкости монослоев, образованных из клеток MDCK, наличия микроворсинок на их апикальной (верхней) поверхности и их способность самоорганизоваться при выращивании в 3D, в полые сферы. В своем отчете авторы предположили, что «гистотипическая экспрессия», с помощью которой клетки MDCK образуют структуры, напоминающие их ткань происхождения, может быть плодотворно применена для изучения других тканей. Следующие десятилетия оказались в значительной степени правильными, хотя репертуар для изучения организации и поведения клеток в тканях значительно расширился. [ 9 ]

В течение 1970 -х годов клеточная линия MDCK обнаружила новое использование в качестве модели для эпителиальной ткани млекопитающих. В 1982 году Мина Бисселл и его коллеги показали, что монослои MDCK реагировали на добавление коллагенового наложения (получившего название «сэндвич -культура») путем пролиферирования и образования полых канальцев. [ 10 ] Это впервые намекало на то, что клеточная линия будет реагировать на 3D-среда, самоорганизуясь в соответствующую трехмерную структуру, напоминающую почечные канальцы. В последующие годы была показано, что культура клеток MDCK, полностью встроенных в коллаген, дает полые сферы или ацини . [ 11 ] Это были простые эпителиальные монослои с определенным внутренним и внешним видом. Однако тот факт, что клетки MDCK не образуют канальцы в этих условиях, оставался необъяснимым до позже.

За тот же период в 1980 -х годах биологи, изучающие подвижность клеток, нанесли удар по интересному и воспроизводимому поведению клеток в культуре: реакция рассеяния. Эпителиальные клетки в культуре растут обычно как узкие кластеры. Тем не менее, они могут быть вызваны для нарушения контактов клеточных клеток и стать удлиненными и подвижными после воздействия «фактора рассеяния», который был секретируется мезенхимальными клетками, такими как швейцарские фибробласты 3T3 . [ 12 ] Это лучше всего описало группу Джулии Грей в 1987 году. [ 13 ] В течение того же периода в середине 1980-х годов группа Уолтера Берчмейера сообщила о моноклональном антителе , чтобы нарушить контакты клеточных клеток и изменить полярность передней зажигания клеток в культуре. [ 14 ] [ 15 ] Цель этого антитела была позже идентифицирована как компонент клеточных соединений, E-кадгерина . [ 16 ] Эти разрозненные наблюдения в конечном итоге объединились в устойчивую парадигму для подвижности клеток и полярности клеток. Эпителиальные клетки, как правило, не мотильны, но могут стать подвижными путем ингибирования клеточных соединений или добавления факторов роста, которые вызывают рассеяние. [ 17 ] Оба они обратимы, и оба включают разрыв клеточных соединений.

В 1991 году «Ацини MDCK Acini» в 3D -культуре на фактор рассеяния впервые сообщил Lelio Orci и коллеги. [ 18 ] Они культивировали ацинины клеток MDCK в коллагеновых гелях с швейцарскими фибробластами 3T3 или без него, в которых средами могли обмениваться средами, но типы клеток не находились в прямом контакте. Эта стратегия клеточной культуры, называемая сокультурой, индуцировала MDCK Acini для проведения морфогенеза ветвления, в котором клетки перестараются в сеть взаимосвязанных канальцев, которые напоминают развитие многих тканей. [ 19 ] В том же году, как было показано, «фактор разброса» был ранее описанным белком, секретируемым фибробластами, фактором роста гепатоцитов (HGF). [ 20 ] Эта работа решила выдающуюся загадку культуры MDCK, так как ткань, из которой были получены эти клетки, является трубчатой, но ранее они превратились в сферический агини в трехмерной культуре. Помимо этого непосредственного парадокса, была подкреплена важная связь между острой индукцией подвижности клеток в 2D -культуре «фактором рассеяния», и его влияние на пространственную организацию, принятую тканями в 3D. Эта связь остается значительной в качестве связи между точно определенными механизмами подвижности клеток в 2D и сложных перестройках в 3D, регуляция которой еще предстоит полностью понять.

Ветвящий морфогенез

[ редактировать ]
Морфогенез ветвления в течение двух дней с помощью клеток почек с собаками Мадина Дарби в ответ на фактор роста гепатоцитов (HGF). Изображения были получены с помощью флуоресцентной конфокальной микроскопии, показывая актин структурного белка, который подчеркивает границы клеток. Слева: многоклеточные полой сферы клеток, называемые ацини, выращивали в 3D -культуре. Справа: после 2 дней лечения клетками HGF образовались несколько ветвей.

За последние 20 лет понимание биологии клеточной биологии MDCK в 3D -культуре было продвинуто, особенно в лаборатории Кейта Мостова . Эта группа сосредоточилась на регуляции клеточной полярности и ее последующем воздействии на морфогенез ветвления. [ 21 ] [ 2 ] Действительно, совокупность работ, создаваемой группой MostOV, успешно синтезировала десятилетия знаний о пространственной сегрегации клеточных функций и их молекулярных маркерах, в замечательную модель для генерации и гомеостаза клеточной полярности в тканях. [ 22 ] [ 23 ] В 2003 году группа Mostov сообщила о первом комплексном отчете, связывающем морфогенез ветвления с отличиями апикальной базальной полярности. [ 24 ] Эта работа установила, что клетки MDCK не теряют контактов с соседями в начале морфогенеза ветвления, но что канонические маркеры полярности клеток временно теряются. Одним из результатов этого сдвига в полярности является переориентация клеточного деления вдоль недавно растущей ветви клеток, чтобы правильно позиционировать дочерние клетки для продолжения разгибания ветви. Клеточная подвижность, с помощью которых клетки MDCK продуцируют и удлиняют ветви, была связана с этими изменениями полярности.

Эти результаты были интегрированы в модель для ветвления морфогенеза, сфокусированного на переходной перестройке передачи сигналов полярности клеток. Эта модель неофициально упоминалась как путь MostoV. Это позволяет обычно не мотильным клеткам генерировать выступы и коллективно мигрировать, за которыми следуют перераспределение и образование полых канальцев. В поддержку этой модели MOSTOV и коллеги выявили влияние HGF на MDCK Acini как выявление частичного перехода от эпителиальных к фенотипам мезенхимальных клеток. [ 25 ] Этот аргумент маршал, установленная программа сигнализации, называемая эпителиальным к мезенхимальным переходу (EMT), с помощью которого сидячие эпителиальные клетки становятся подвижными и нарушают контакты клеточных клеток. [ 17 ] EMT был предложен в качестве сигнального каскада транскрипции, который стимулирует рассеяние клеток, хотя ранее исследователи не связывали их. [ 26 ] [ 27 ] Учитывая различие, что для Acini в 3D-соединениях клеточных клеток не разрываются, неясно, как точно связать концепцию EMT с морфогенезом ветвления.

Группа MOSTOV также исследовала средства, с помощью которых HGF активирует подвижность клеток во время морфогенеза MDCK. [ 28 ] [ 29 ] Их исследования показали, что морфогенез ветвления требует фактора транскрипции ERK, ниже по течению от каскада , активированного митогеном протеинкиназы , четко определенного пути трансдукции сигнала, участвующего в подвижности и пролиферации клеток. [ 30 ] Точная мощность клеток, ответственная за морфогенез ветвления MDCK, не был указан группой MostOV, помимо потребностей для сигнального белка, участвующего в регуляции небольшого GTPase Rho . [ 29 ] Кроме того, лаборатория Gardel показала, что инвазивная подвижность клеток MDCK в ацине требует DIA1, что регулирует клеточные адгезии к отдельным коллагеновым фибриллам. [ 31 ] Между тем, другие группы продемонстрировали потребность в клеточных белках адгезии или их регуляторах в морфогенезе MDCK. [ 32 ] [ 33 ] Используя модифицированный протокол для культивирования клеток MDCK и морфогенеза ветвления, Гирке и Виттман установили потребность в динамике микротрубочек в регуляции ранних этапов ветвления. [ 34 ] Они наблюдали дефицитную клеточную связь с коллагеновой матрицей, когда микротрубочки были дерегулированы. Этот фенотип указывал на важность транспорта соответствующих клеточных клеточных белков и белков выступа в клеточный фронт, поскольку был инициирован морфогенез ветвления. В сочетании с наблюдениями из группы MostOV эта работа подтвердила, что полярность клеток необходима для ацинарного гомеостаза MDCK, а также для миграционного поведения во время морфогенеза ветвления.

  1. ^ CD Lindsay (ноябрь 1996 г.). «Оценка аспектов токсичности клостридий Perfringens Epsilon-токсина с использованием клеточной линии MDCK». Человеческая и экспериментальная токсикология . 15 (11): 904–908. doi : 10.1177/096032719601501107 . PMID   8938486 . S2CID   21968438 .
  2. ^ Jump up to: а беременный О'Брайен Ле, Зегерс М.М., Мостова Ке (июль 2002 г.). «Мнение: Создание эпителиальной архитектуры: понимание из трехмерных моделей культуры». Природные обзоры. Молекулярная клеточная биология . 3 (7): 531–537. doi : 10.1038/nrm859 . PMID   12094219 . S2CID   13410353 .
  3. ^ "ATCC" . ATCC . Получено 28 августа 2017 года .
  4. ^ Зеленый IJ (октябрь 1962). «Серийное распространение вируса гриппа B (LEE) в трансмиссируемой линии клеток почек собак». Наука . 138 (3536): 42–43. Bibcode : 1962sci ... 138 ... 42G . doi : 10.1126/science.138.3536.42 . PMID   13901412 . S2CID   30459359 .
  5. ^ Gaush CR, Hard WL, Smith TF (июль 1966 г.). «Характеристика установленной линии клеток почек собак (MDCK)». Труды Общества экспериментальной биологии и медицины . 122 (3): 931–935. doi : 10.3181/00379727-122-31293 . PMID   5918973 . S2CID   44521872 .
  6. ^ Moulton JE, Frazier LM (октябрь 1961). «Дезоксирибонуклеиновая кислота и белковые изменения в клетках почек для собак, инфицированных инфекционным вирусом гепатита для собак». Вирусология . 15 (2): 91–101. doi : 10.1016/0042-6822 (61) 90226-4 . PMID   14476648 .
  7. ^ Карл Мэтлин, доктор философии, личное общение
  8. ^ Лейтон Дж., Эстес Л.В., Мансухани С., Брада Z (ноябрь 1970 г.). «Клеточная линия, полученная из нормальной собачьей почки (MDCK), демонстрирующей качества папиллярной аденокарциномы и почечного трубчатого эпителия» . Рак . 26 (5): 1022–1028. doi : 10.1002/1097-0142 (197011) 26: 5 <1022 :: AID-CNCR2820260509> 3,0.CO; 2-м . PMID   4248968 .
  9. ^ Шамир Эр, Эвальд А.Дж. (октябрь 2014 г.). «Трехмерная органическая культура: экспериментальные модели биологии и заболевания млекопитающих» . Природные обзоры. Молекулярная клеточная биология . 15 (10): 647–664. doi : 10.1038/nrm3873 . PMC   4352326 . PMID   25237826 .
  10. ^ Холл Х.Г., Фарсон Д.А., Бисселл М.Дж. (август 1982). «Образование просвета по эпителиальным клеточным линиям в ответ на наложение коллагена: морфогенетическая модель в культуре» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 79 (15): 4672–4676. Bibcode : 1982pnas ... 79.4672H . doi : 10.1073/pnas.79.15.4672 . PMC   346738 . PMID   6956885 .
  11. ^ McAteer JA, Evan AP, Gardner KD (март 1987 г.). «Морфогенетический клональный рост эпителиальной клеточной линии почек MDCK». Анатомическая запись . 217 (3): 229–239. doi : 10.1002/ar.1092170303 . PMID   3578840 . S2CID   6379141 .
  12. ^ Стокер М., Перриман М (август 1985 г.). «Фактор эпителиального рассеяния, выделяемый фибробластами эмбрионов». Журнал сотовой науки . 77 : 209–223. doi : 10.1242/jcs.77.1.209 . PMID   3841349 .
  13. ^ Stoker M, Gherardi E, Perryman M, Grey J (1987). «Коэффициент разброса является модулятором фибробластов модулятора эпителиальных клеток». Природа . 327 (6119): 239–242. Bibcode : 1987natur.327..239s . doi : 10.1038/327239a0 . PMID   2952888 . S2CID   39458594 .
  14. ^ Behrens J, Birchmeier W, Goodman SL, Imhof BA (октябрь 1985 г.). «Диссоциация эпителиальных эпителиальных клеток для собак Медин-Дарби с помощью моноклонального антитела против ARC-1: механистические аспекты и идентификация антигена в качестве компонента, связанного с увоморулином» . Журнал клеточной биологии . 101 (4): 1307–1315. doi : 10.1083/jcb.101.4.1307 . PMC   2113935 . PMID   2995405 .
  15. ^ Imhof BA, Vollmers HP, Goodman SL, Birchmeier W (декабрь 1983 г.). «Клеточно-клеточное взаимодействие и полярность эпителиальных клеток: специфическое возмущение с использованием моноклонального антитела». Клетка . 35 (3 Pt 2): 667–675. doi : 10.1016/0092-8674 (83) 90099-5 . PMID   6652682 . S2CID   41850671 .
  16. ^ Behrens J, Mareel MM, Van Roy FM, Birchmeier W (июнь 1989 г.). «Рассылки инвазии опухолевых клеток: эпителиальные клетки приобретают инвазивные свойства после потери угроморулино-опосредованной клеточной адгезии» . Журнал клеточной биологии . 108 (6): 2435–2447. doi : 10.1083/jcb.108.6.2435 . PMC   2115620 . PMID   2661563 .
  17. ^ Jump up to: а беременный Tiery JP, Acloque H, Huang Ry, Nieto MA (ноябрь 2009 г.). «Эпителиально-мезенхимальные переходы в развитии и болезнях» . Клетка . 139 (5): 871–890. doi : 10.1016/j.cell.2009.11.007 . PMID   19945376 .
  18. ^ Montesano R, Schaller G, Orci L (август 1991 г.). «Индукция эпителиального трубчатого морфогенеза in vitro с помощью растворимых факторов, полученных из фибробластов». Клетка . 66 (4): 697–711. doi : 10.1016/0092-8674 (91) 90115-F . PMID   1878968 . S2CID   6309985 .
  19. ^ Affolter M, Zeller R, Caussinus E (декабрь 2009 г.). «Тканевая ремоделирование через морфогенез ветвления». Природные обзоры. Молекулярная клеточная биология . 10 (12): 831–842. doi : 10.1038/nrm2797 . PMID   19888266 . S2CID   5960255 .
  20. ^ Weidner KM, Arakaki N, Hartmann G, Vandekerckhove J, Weingart S, Rieder H, et al. (Август 1991). «Свидетельство по идентичности фактора разброса человека и фактора роста гепатоцитов человека» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 88 (16): 7001–7005. Bibcode : 1991pnas ... 88.7001W . doi : 10.1073/pnas.88.16.7001 . PMC   52221 . PMID   1831266 .
  21. ^ Bryant DM, Mostov Ke (ноябрь 2008 г.). «От клеток до органов: строительство поляризованной ткани» . Природные обзоры. Молекулярная клеточная биология . 9 (11): 887–901. doi : 10.1038/nrm2523 . PMC   2921794 . PMID   18946477 .
  22. ^ Martin-Belmonte F, Gassama A, Datta A, Yu W, Rescher U, Gerke V, et al. (Январь 2007 г.). «PTEN-опосредованная апикальная сегрегация фосфоинозитидов контролирует эпителиальный морфогенез через CDC42» . Клетка . 128 (2): 383–397. doi : 10.1016/j.cell.2006.11.051 . PMC   1865103 . PMID   17254974 .
  23. ^ Bryant DM, Roignot J, Datta A, Overeem AW, Kim M, Yu W, et al. (Октябрь 2014). «Молекулярный переключатель для ориентации поляризации эпителиальных клеток» . Ячейка развития . 31 (2): 171–187. doi : 10.1016/j.devcel.2014.08.027 . PMC   4248238 . PMID   25307480 .
  24. ^ Yu W, O'Brien Le, Wang F, Bourne H, Mostov Ke, Zegers MM (февраль 2003 г.). «Фактор роста гепатоцитов переключает ориентацию полярности и способа движения во время морфогенеза многоклеточных эпителиальных структур» . Молекулярная биология клетки . 14 (2): 748–763. doi : 10.1091/mbc.e02-06-0350 . PMC   150005 . PMID   12589067 .
  25. ^ Zegers MM, O'Brien LE, Yu W, Datta A, Mostov Ke (апрель 2003 г.). «Эпителиальная полярность и тубулогенез in vitro». Тенденции в клеточной биологии . 13 (4): 169–176. doi : 10.1016/s0962-8924 (03) 00036-9 . PMID   12667754 .
  26. ^ Janda E, Lehmann K, Killisch I, Jechlinger M, Herzig M, Downward J, et al. (Январь 2002). «RAS и TGF [бета] совместно регулируют пластичность эпителиальных клеток и метастазирование: рассечение сигнальных путей RAS» . Журнал клеточной биологии . 156 (2): 299–313. doi : 10.1083/jcb.200109037 . PMC   2199233 . PMID   11790801 .
  27. ^ Kalluri R, Neilson EG (декабрь 2003 г.). «Эпителиально-мезенхимальный переход и его последствия для фиброза» . Журнал клинических исследований . 112 (12): 1776–1784. doi : 10.1172/JCI20530 . PMC   297008 . PMID   14679171 .
  28. ^ О'Брайен Л.Е., Тан К., Катс Э.С., Шуц-Гесхвендер А., Липшуц Дж. Х., Мостова Ке (июль 2004 г.). «ERK и MMPS последовательно регулируют различные стадии развития эпителиальных канальцев» . Ячейка развития . 7 (1): 21–32. doi : 10.1016/j.devcel.2004.06.001 . PMID   15239951 .
  29. ^ Jump up to: а беременный Ким М., М. Шеван А., Эвальд А.Дж., Верб З., Мостова Ке (декабрь 2015 г.). «P114RHogef регулирует подвижность клеток и образование просвета во время тубулогенез по пути рок-миозина-II» . Журнал сотовой науки . 128 (23): 4317–4327. doi : 10.1242/jcs.172361 . PMC   4712812 . PMID   26483385 .
  30. ^ Vial E, Sahai E, Marshall CJ (июль 2003 г.). «Сигнальный сигнал ERK-Mapk координирует активность RAC1 и RHOA для подвижности опухолевых клеток» . Раковая клетка . 4 (1): 67–79. doi : 10.1016/s1535-6108 (03) 00162-4 . PMID   12892714 .
  31. ^ Fessenden TB (июнь 2017 г.). Цитоскелетный контроль изменений формы ткани (кандидатская диссертация). Чикагский университет. п. 16 . ; «Тим Фессенден Тезис защита 05-02-2017» . 2017-05-06 . Получено 2017-09-28 -через YouTube.
  32. ^ Хантер депутат, Zegers MM (июль 2010 г.). «PAK1 регулирует ветвящий морфогенез в 3D-культуре клеток MDCK с помощью PIX и Beta1-интегринзависимого механизма» . Американский журнал физиологии. Клеточная физиология . 299 (1): C21 - C32. doi : 10.1152/ajpcell.00543.2009 . PMC   2904258 . PMID   20457839 .
  33. ^ Jiang St, Chiu SJ, Chen HC, Chuang WJ, Tang MJ (май 2001). «Роль альфа (3) бета (1) интегрин в тубулогенезе клеток почек с собаками Мадина Дарби» . Kidney International . 59 (5): 1770–1778. doi : 10.1046/j.1523-1755.2001.0590051770.x . PMID   11318947 .
  34. ^ Gierke S, Wittmann T (май 2012 г.). «EB1-рецентрированные микротрубочки +комплексы наконечников координируют динамику выступления во время 3D-реконструкции эпителия» . Текущая биология . 22 (9): 753–762. doi : 10.1016/j.cub.2012.02.069 . PMC   3350573 . PMID   22483942 .
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: de0d5acac2b502b6122c67495ab62643__1712494920
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/de/43/de0d5acac2b502b6122c67495ab62643.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Madin-Darby canine kidney cells - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)