Efectul acteozidei ca protector celular pentru a produce un câine clonat

Ji Hye Lee1☯, Ju Lan Chun1☯, Keun Jung Kim1 , Eun Young Kim1 , Dong-hee Kim1, Bo Myeong Lee1 , Kil Woo Han1 , Kang-Sun Park1 , Kyung-Bon Lee2 , Min Kyu Kim1*

A lua legatura:joanna.jia@wecistanche.com

Vă rugăm să faceți clic aici pentru partea 2

acteozidîncistancheare multeefecte

Tabelul 5. Analiza microsatelită a câinelui clonat.

Tabelul 6. Secvențe de ADNmt ale câinelui donat.

sunt îmbunătățite cu utilizarea celulelor donatoare în stadiul G{{0}}/G1 în raport cu utilizarea celulelor donatoare în stadiul G2/M [24–28], deși s-a raportat că celulele donatoare arestat în stadiul G2/M al ciclului celular poate produce purcei viabile clonat [44]. Etapa ciclului celular al celulelor donatoare de nucleu joacă un rol crucial în evenimentele de reprogramare care urmează SCNT. Celulele donatoare de nucleu arestate în stadiul G0/G1 inițiază eficient prima sinteză de ADN după SCNT [28, 29, 45]. Pentru a induce sincronizarea ciclului celular, diverși inhibitori chimici, inclusiv actozidul, au fost utilizați pentru a realiza sincronizarea ciclului celular [46, 47]. Ca inhibitor de CDK, actozidul este adesea folosit pentru a produce sincronizarea ciclului celular în stadiul G0/G1. Lee şi colab. a raportat că actozidul a împiedicat progresia ciclului celular dincolo de faza G1, prevenind astfel proliferarea celulelor leucemice. În plus, nivelul CDK a fost redus, dar nivelul inhibitorilor CDK a fost semnificativ crescut [38].

Cistanchedeserticolaacteozidpoate crește imunitatea și reduceapoptoza

Prezentul studiu a comparat efectele actozidei cu celelalte două metode comune de sincronizare celulară pentru a investiga efectul sincronizării celulare asupra eficienței SCNT. Fibroblastele fetale canine au fost tratate cu diferite concentrații de actozidă, înfometarea serului și inhibarea contactului; a fost comparat procentul de celule în stadiul G{{0}}/G1 în cele trei grupuri de tratament. S-a constatat că înfometarea serului este cea mai eficientă metodă pentru sincronizarea ciclului celular în stadiul G0/G1 și nu a existat nicio diferență semnificativă între actozidă și inhibarea contactului. Cu toate acestea, înfometarea serului a indus un nivel semnificativ mai ridicat de ROS. Studiile anterioare au raportat că creșterea ROS dăunează membranelor celulare și induce apoptoza, diminuând astfel eficiența dezvoltării embrionilor. Mai mult, ROS crește fragmentarea ADN-ului care induce blocul celular și întârzie dezvoltarea embrionilor la oameni și porci [48-51]. Tratamentul cu acteozid nu a arătat nicio diferență în sincronizarea ciclului celular în stadiul G0/G1 în comparație cu inhibarea contactului. Cu toate acestea, actozidul a indus o activitate ROS semnificativ mai mică în comparație cu celelalte două metode de sincronizare a ciclului celular. În plus, tratamentul cu acteozide a indus semnificativ mai puțină apoptoză și necroză decât inhibarea contactului și înfometarea serului. Rezultatul este, de asemenea, congruent cu studiile anterioare care au arătat apariția mai multor evenimente apoptotice după sincronizarea ciclului celular cu înfometarea serului decât cu inhibarea contactului [32, 52]. Concomitent cu reducerea ratei de apoptoză, grupul de tratament cu acteozidă a arătat, de asemenea, o supraviețuire celulară mai mare decât grupul cu inhibiție de contact. Înfometarea serului a dus la moarte celulară masivă în comparație atât cu tratamentul cu actozid, cât și cu inhibarea contactului.

Sincronizarea ciclului celular al donatorului de nucleu în stadiul G{{0}}/G1 este un pas crucial în succesul unui embrion SCNT și în cele din urmă în producția de animale clonate. ROS a fost considerată una dintre principalele cauze de moarte celulară și apoptoză în timpul dezvoltării embrionului. În acest studiu, actozidul a fost investigat pentru a determina dacă ar fi o metodă alternativă utilă pentru inducerea sincronizării ciclului celular în stadiul G0/G1 în fibroblastele fetale canine ca celule donatoare nucleare. Inducerea sincronizării ciclului celular prin tratamentul cu acteozid al celulelor donatoare nucleare a redus ROS și apoptoza, ceea ce a contribuit la îmbunătățirea dezvoltării in vitro a embrionilor SCNT. Embrionii donați folosind celule donatoare tratate cu acteozidă au fost transferați în câini mame surogat și a fost produs cu succes un câine clonat sănătos, ceea ce nu s-a întâmplat cu embrionii din grupul de inhibiție de contact.

În concluzie, acest studiu a demonstrat că actozida, care este un inhibitor CDK, induce sincronizarea cu succes a ciclului celular al fibroblastelor canine în stadiul G0/G1 pentru a fi utilizate ca celule donatoare nucleare și, de asemenea, le protejează de apoptoză prin reducerea stresul oxidativ. Efectul citoprotector al actozidei, combinat cu capacitatea de sincronizare a ciclului celular, a contribuit la îmbunătățirea competenței de dezvoltare in vitro a embrionilor SCNT. Prin urmare, actozidul ar fi un reactiv eficient pentru a spori eficiența clonării pentru a produce animale donate.

Acteoside in cistanchepoate tratarinichiameliorarea boliirenalfuncţie

Mulțumiri

Autorul ar dori să-i mulțumească Dr. John Hammond de la USDA-ARS pentru sugestiile sale științifice și pentru sprijinul scris pentru manuscris.

Contribuții ale autorului

A conceput și proiectat experimentele: JHL JLC MKK. Au efectuat experimentele: JHL KJK EYK DHK BML KWH KSP. S-au analizat datele: JLC KBL. Reactivi/materiale/instrumente de analiză contribuite: KJK EYK DHK BML KWH KSP. A scris lucrarea: JHL JLC. Achiziția și supravegherea finanțării: MKK.

acteozid încistanchepoate sporimemorie

Referințe

1. Umeyama K, Honda K, Matsunami H, Nakano K, Hidaka T, Sekiguchi K și colab. Producerea descendenților diabetici utilizând sperma epididimală crioconservată prin fertilizarea in vitro și tehnici de inseminare intrafallopiană la porci transgenici. Jurnalul de reproducere și dezvoltare. 2013; 59(6):599–603. PMID: 23979397; PubMed Central PMCID: PMC3934148.

2. Shimatsu Y, Yamada K, Horii W, Hirakata A, Sakamoto Y, Waki ​​S, et al. Producerea de porci miniaturali NIBS (Nippon Institute for Biological Science) și alfa-1, 3-galactosiltransferaze knockout MGH prin transfer nuclear de celule somatice folosind rasa NIBS ca surogate. Xenotransplant. 2013; 20(3):157–64. doi: 10.1111/Xen.12031 PMID: 23581451; PubMed Central PMCID: PMC3815503.

3. Kang E, Wu G, Ma H, Li Y, Tippner-Hedges R, Tachibana M și colab. Reprogramarea nucleară prin citoplasmă de interfază a embrionilor de șoarece cu două celule. Natură. 2014; 509(7498):101–4. doi: 10.1038/ nature13134 PMID: 24670652; PubMed Central PMCID: PMC4124901.

4. Kim EY, Song DH, Park MJ, Park HY, Lee SE, Choi HY și colab. Clonarea post-moarte a vitelor negre Jeju pe cale de dispariție (bovine native coreene): fertilitatea și chimia serică la un taur și o vacă clonate și descendenții lor. Jurnalul de reproducere și dezvoltare. 2013; 59(6):536–43. PMID: 23955237; PubMed Central PMCID: PMC3934153.

5. Jang G, Kim MK, Lee BC. Starea actuală și aplicațiile transferului nuclear al celulelor somatice la câini. Terogenologie. 2010; 74(8):1311–20. doi: 10.1016/j.theriogenology.2010.05.036 PMID: 20688377.

6. Mastromonaco GF, Regele WA. Clonarea animalelor de companie, specii non-domestice și pe cale de dispariție: poate tehnologia să devină o realitate practică? Reproducere, fertilitate și dezvoltare. 2007; 19 (6):748–61. PMID: 17714629.

7. Wilmut I, Schnieke AE, McWhir J, Kind AJ, Campbell KH. Descendent viabil derivat din celule fetale și de mamifere adulte. Natură. 1997; 385(6619):810–3. doi: 10.1038/385810a0 PMID: 9039911.

8. Wakayama T, Perry AC, Zuccotti M, Johnson KR, Yanagimachi R. Dezvoltarea pe termen întreg a șoarecilor din ovocite enucleate injectate cu nuclee de celule cumulus. Natură. 1998; 394(6691):369–74. doi: 10.1038/ 28615 PMID: 9690471.

9. Cibelli JB, Stice SL, Golueke PJ, Kane JJ, Jerry J, Blackwell C și colab. Viței transgenici clonați produși din fibroblaste fetale non-quiescente. Ştiinţă. 1998; 280(5367):1256–8. PMID: 9596577.

10. Polejaeva IA, Chen SH, Vaught TD, Page RL, Mullins J, Ball S și colab. Porci clonați produși prin transfer nuclear din celule somatice adulte. Natură. 2000; 407(6800):86–90. doi: 10.1038/35024082 PMID: 10993078.

11. Agarwal A, Gupta S, Sharma R. Stresul oxidativ și implicațiile sale în infertilitatea feminină - perspectiva unui clinician. Biomedicina reproductivă online. 2005; 11(5):641–50. PMID: 16409717.

12. Agarwal A, Gupta S, Sharma RK. Rolul stresului oxidativ în reproducerea feminină. Biologie reproductivă și endocrinologie: RB&E. 2005; 3:28. doi: 10.1186/1477-7827-3-28 PMID: 16018814; PubMed Central PMCID: PMC1215514.

13. Goud AP, Goud PT, Diamond MP, Gonik B, Abu-Soud HM. Specii reactive de oxigen și îmbătrânirea ovocitelor: rolul superoxidului, al peroxidului de hidrogen și al acidului hipocloros. Biologie și medicină cu radicali liberi. 2008; 44(7):1295–304. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2007.11.014 PMID: 18177745; PubMed Central PMCID: PMC3416041.

14. Park SH, Cho HS, Yu IJ. Efectul lichidului folicular bovin asupra speciilor reactive de oxigen și glutationului în ovocite, apoptoză și expresie genetică legată de apoptoză a blastocistelor produse in vitro. Reproducerea la animale domestice=Zuchthygiene. 2014; 49(3):370–7. doi: 10.1111/RDA.12281 PMID: 24592966.

15. You J, Lee J, Hyun SH, Lee E. Tratamentul cu L-carnitină în timpul maturării ovocitelor îmbunătățește dezvoltarea in vitro a embrionilor de porc clonați prin influențarea sintezei intracelulare a glutationului și a expresiei genelor embrionare. Terogenologie. 2012; 78(2):235–43. doi: 10.1016/j.theriogenology.2012.02.027 PMID: 22578613.

16. You J, Kim J, Lim J, Lee E. Antocianina stimulează dezvoltarea in vitro a embrionilor de porc clonați prin creșterea nivelului de glutation intracelular și inhibarea speciilor reactive de oxigen. Terogenologie. 2010; 74(5):777–85. doi: 10.1016/j.theriogenology.2010.04.002 PMID: 20537699.

17. Das ZC, Gupta MK, Uhm SJ, Lee HT. Suplimentarea insulină-transferină-seleniu în mediul de cultură embrionară îmbunătățește dezvoltarea in vitro a embrionilor de porc. zigot. 2014; 22(3):411–8. doi: 10. 1017/S0967199412000731 PMID: 23506698.

18. Park ES, Hwang WS, Jang G, Cho JK, Kang SK, Lee BC și colab. Incidența apoptozei în embrionii clonă și dezvoltarea îmbunătățită prin tratamentul celulelor somatice donatoare cu inhibitori presupuși ai apoptozei. Reproducerea și dezvoltarea moleculară. 2004; 68(1):65–71. doi: 10.1002/mrd.20046 PMID: 15039949.

19. Jang G, Park ES, Cho JK, Bhuiyan MM, Lee BC, Kang SK și colab. Dezvoltarea preimplantațională a embrionului și incidența apoptozei blastomerelor la embrionii de transfer nuclear de celule somatice bovine reconstruiți cu celule donatoare cultivate pe termen lung. Terogenologie. 2004; 62(3–4):512–21. doi: 10.1016/j. teriogenologie.2003.11.022 PMID: 15226007.

20. Uhm SJ, Gupta MK, Yang JH, Lee SH, Lee HT. Seleniul îmbunătățește capacitatea de dezvoltare și reduce apoptoza în partenotele porcine. Reproducerea și dezvoltarea moleculară. 2007; 74 (11):1386–94. doi: 10.1002/mrd.20701 PMID: 17342738.

21. Jeong YW, Hossein MS, Bhandari DP, Kim YW, Kim JH, Park SW și colab. Efectele seleniului insulinei-transferină în mediul IVM suplimentat în fluidul folicular definit și porcin asupra producției de embrioni FIV și SCNT porcine. Știința reproducerii animalelor. 2008; 106(1–2):13–24. doi: 10.1016/j.anireprosci. 2007.03.021 PMID: 17482776.

22. Kang JT, Koo OJ, Kwon DK, Park HJ, Jang G, Kang SK și colab. Efectele melatoninei asupra maturării in vitro a ovocitelor porcine și asupra expresiei ARN-ului receptorului melatoninei în celulele cumulus și granuloase. Jurnal de cercetare pineală. 2009; 46(1):22–8. doi: 10.1111/j.1600-079X.2008.00602.x PMID: 18494781.

23. Ozawa M, Nagai T, Fahrudin M, Karja NW, Kaneko H, Noguchi J, et al. Adăugarea de glutation sau tioredoxină la mediul de cultură reduce starea redox intracelulară a embrionilor IVM/IVF porcine, rezultând o dezvoltare îmbunătățită până la stadiul de blastocist. Reproducerea și dezvoltarea moleculară. 2006; 73 (8):998–1007. doi: 10.1002/mrd.20533 PMID: 16700069.

24. Campbell KH. Echivalența nucleară, transferul nuclear și ciclul celular. Clonarea. 1999; 1(1):3– 15. doi:10.1089/15204559950020058 PMID: 16218826.

25. Boquest AC, Day BN, Prather RS. Analiza ciclului celular citometric în flux a celulelor fibroblaste fetale porcine cultivate. Biologia reproducerii. 1999; 60(4):1013–9. PMID: 10084979.

26. Kasinathan P, Knott JG, Wang Z, Jerry DJ, Robl JM. Producerea vițeilor din fibroblaste G1. Biotehnologia naturii. 2001; 19(12):1176–8. doi: 10.1038/nbt1201-1176 PMID: 11731789.

27. Urakawa M, Ideta A, Sawada T, Aoyagi Y. Examinarea unei metode de sincronizare a ciclului celular modificat și a transferului nuclear bovin folosind celule fibroblaste în faza G1 timpurie sincronizate. Terogenologie. 2004; 62(3–4):714–28. doi: 10.1016/j.theriogenology.2003.11.024 PMID: 15226025.

28. Miyamoto K, Hoshino Y, Minami N, Yamada M, Imai H. Efectele sincronizării ciclului celular donator asupra dezvoltării embrionare și sintezei ADN-ului la embrionii de transfer nuclear porcin. Jurnalul de reproducere și dezvoltare. 2007; 53(2):237–46. PMID: 17132911.

29. Koo OJ, Hossein MS, Hong SG, Martinez-Conejero JA, Lee BC. Sincronizarea ciclului celular al fibroblastelor urechii canine pentru transferul nuclear al celulelor somatice. zigot. 2009; 17(1):37–43. doi: 10.1017/S096719940800498X PMID: 19032801.

30. Cho JK, Lee BC, Park JI, Lim JM, Shin SJ, Kim KY și colab. Dezvoltarea ovocitelor bovine reconstruite cu diferite celule somatice donatoare cu sau fără inaniție de ser. Terogenologie. 2002; 57(7):1819– 28. PMID: 12041686.

31. Kues WA, Carnwath JW, Paul D, Niemann H. Sincronizarea ciclului celular al fibroblastelor fetale porcine prin privarea de ser inițiază o formă neconvențională de apoptoză. Clonarea și celulele stem. 2002; 4 (3):231–43. doi: 10.1089/15362300260339511 PMID: 12398804.

32. Cho SR, Ock SA, Yoo JG, Mohana Kumar B, Choe SY, Rho GJ. Efectele tratamentului confluent, cu roscovitină și înfometarea serului asupra sincronizării ciclului celular al fibroblastelor fetale bovine. Reproducerea la animale domestice=Zuchthygiene. 2005; 40(2):171–6. doi: 10.1111/j.1439-0531.2005.00577.x PMID: 15819970.

33. Hashem MA, Bhandari DP, Kang SK, Lee BC, Suk HW. Analiza ciclului celular a fibroblastelor cutanate adulte cultivate in vitro de goral (Naemorhedus caudatus). Biologie celulară internațională. 2006; 30(9):698–703. doi: 10.1016/j.cellbi.2006.04.008 PMID: 16793292.

34. Goissis MD, Caetano HV, Marques MG, de Barros FR, Feitosa WB, Milazzotto MP, et al. Efectele privării de ser și cicloheximidei asupra ciclului celular al fibroblastelor fetale porcine cu trecere joasă și înaltă. Reproducerea la animale domestice=Zuchthygiene. 2007; 42(6):660–3. doi: 10.1111/j.1439-0531.2006. 00839.x PMID: 17976076.

35. Arruda AL, Vieira CJ, Sousa DG, Oliveira RF, Castilho RO. Jacaranda cuspidifolia Mart. (Bignoniaceae) ca agent antibacterian. Jurnalul de alimente medicinale. 2011; 14(12):1604–8. doi: 10.1089/jmf. 2010.0251 PMID: 21663482.

36. Avila JG, de Liverant JG, Martinez A, Martinez G, Munoz JL, Arciniegas A, et al. Modul de acțiune al Buddleja cordata verbascozide împotriva Staphylococcus aureus. Jurnal de etnofarmacologie. 1999; 66 (1):75–8. PMID: 10432210.

37. Pendota SC, Aderogba MA, Ndhlala AR, Van Staden J. Activități antimicrobiene și inhibitoare de acetilcolinesterază ale Buddleja salviifolia (L.) Lam. extracte de frunze și compuși izolați. Jurnal de etnofarmacologie. 2013; 148(2):515–20. doi: 10.1016/j.jep.2013.04.047 PMID: 23665162.

38. Wu SC, Chen RJ, Lee KW, Tung CC, Lin WP, Yi P. Angioembolizarea ca alternativă eficientă pentru hemostaza în hemoragia traumatică maxilo-facială care pune viața în pericol: un studiu de caz. Jurnalul american de medicină de urgență. 2007; 25(8):988 e1–5. doi: 10.1016/j.ajem.2007.02.039 PMID: 17920998.

39. Lee BC, Kim MK, Jang G, Oh HJ, Yuda F, Kim HJ și colab. Câini clonat din celule somatice adulte. Natura.2005; 436(7051):641. doi: 10.1038/436641a PMID: 16079832.

40. Hase M, Hori T, Kawakami E, Tsutsui T. Nivelurile plasmatice de LH și progesteron înainte și după ovulație și observarea foliculilor ovarieni prin sistem de diagnostic ultrasonografic la câini. Jurnalul de științe medicale veterinare / Societatea Japoneză de Științe Veterinare. 2000; 62(3):243–8. PMID: 10770594.

41. Choi YH, Lee BC, Lim JM, Kang SK, Hwang WS. Optimizarea mediului de cultură pentru embrionii bovini clonați și influența acestuia asupra sarcinii și a rezultatului nașterii. Terogenologie. 2002; 58(6):1187–97. PMID: 12240921.

42. Kim KS, Jeong HW, Park CK, Ha JH. Adecvarea markerilor AFLP pentru studiul relațiilor genetice între câinii nativi coreeni. Gene și sisteme genetice. 2001; 76(4):243–50. PMID: 11732633.

43. Oback B, Wells D. Celule donatoare pentru clonarea nucleară: mulți sunt chemați, dar puțini sunt aleși. Clonarea și celulele stem. 2002; 4(2):147–68. doi: 10.1089/153623002320253328 PMID: 12171706.

44. Lai L, Park KW, Cheong HT, Kuhholzer B, Samuel M, Bonk A și colab. Porc transgenic care exprimă proteina fluorescentă verde îmbunătățită produsă prin transfer nuclear folosind fibroblaste tratate cu colchicină ca celule donatoare. Reproducerea și dezvoltarea moleculară. 2002; 62(3):300–6. doi: 10.1002/mrd.10146 PMID: 12112592.

45. Shufaro Y, Reubinoff BE. Sincronizarea ciclului celular în scopul transferului nuclear al celulelor somatice (SCNT). Metode în biologie moleculară. 2011; 761:239–47. doi: 10.1007/978-1-61779-182-6_16 PMID: 21755453.

46. ​​Zhang F, Jia Z, Deng Z, Wei Y, Zheng R, Yu L. Modularea in vitro a activității telomerazei, a lungimii telomerilor și a ciclului celular în celulele MKN45 prin verbascozidă. Planta Medica. 2002; 68(2):115–8. doi: 10.1055/ s-2002-20255 PMID: 11859459.

47. Lee KW, Kim HJ, Lee YS, Park HJ, Choi JW, Ha J și colab. Acteozidul inhibă proliferarea celulelor de leucemie HL-60 promielocitară umană prin inducerea opririi ciclului celular la faza G0/G1 și diferențierea în monocite. Carcinogeneza. 2007; 28(9):1928–36. doi: 10.1093/Marcin/bgm126 PMID: 17634406.

48. Kitagawa Y, Suzuki K, Yoneda A, Watanabe T. Efectele concentrației de oxigen și antioxidanților asupra capacității de dezvoltare in vitro, producția de specii reactive de oxigen (ROS) și fragmentarea ADN-ului în embrionii de porc. Terogenologie. 2004; 62(7):1186–97. doi: 10.1016/j.theriogenology.2004.01.011 PMID: 15325546.

49. Yoneda A, Suzuki K, Mori T, Ueda J, Watanabe T. Efectele delipidării și concentrației de oxigen asupra dezvoltării in vitro a embrionilor porcine. Jurnalul de reproducere și dezvoltare. 2004; 50 (3):287–95. PMID: 15226593.

50. Guerin P, El Mouatassim S, Menezo Y. Stresul oxidativ și protecția împotriva speciilor reactive de oxigen în embrionul preimplantare și în împrejurimile sale. Actualizare privind reproducerea umană. 2001; 7(2):175– 89. PMID: 11284661.

51. Yang HW, Hwang KJ, Kwon HC, Kim HS, Choi KW, Oh KS. Detectarea speciilor reactive de oxigen (ROS) și apoptoza în embrionii umani fragmentați. Reproducerea umană. 1998; 13(4):998– 1002. PMID: 9619561.

52. Khammanit R, Chantakru S, Kitiyanant Y, Saikhun J. Efectul înfometării serului și al inhibitorilor chimici asupra sincronizării ciclului celular al fibroblastelor dermice canine. Terogenologie. 2008; 70(1):27–34. doi: 10. 1016/j.theriogenology.2008.02.015 PMID: 18423836.