第二章、 材料與方法 第一節、實驗材料
第二節、 實驗方法 1. 厚朴抽取物的製備及配製
2. Recombination mouse SDF-1a/CXCL12 配製方法
將 Recombination mouse SDF-1a/CXCL12(生工, Taiwan)加入含 有 0.1% BSA 的 PBS 中配製濃度為 1ng/µl 備用。
3、平滑肌細胞的培養
血管平滑肌細胞株(購自食品工業發展研究所,Cell no.:
60127,代號 A10)來自胎鼠胸主動脈(the thoracic aorta of DB1X embryonic rat),多應用於血管平滑肌(vascular smooth muscle cells;
VSMCs)實驗模型。
將含有10% FBS 的DMEM培養基(含3.7g/ l NaHCO3, 4.5g/l D-Glucose, 1.028g/l N-Acetyl L-alanyl-L-glutamine, 1% Na-Pyruvate, 100 units/ml penicillin G及100 ug/ml streptomycin sulfate, 1%HEPES Buffer Solution)在37℃之水浴恆溫槽中加溫。將儲存在液態氮桶中大鼠主
動脈平滑肌細胞取出,檢查蓋子是否旋緊,因為熱脹冷縮過程中,
蓋子容易鬆脫,並插入浮板迅速放入37℃水浴中使其快速解凍,將 解凍後之冷凍小管用70%酒精擦拭, 移入無菌操作台內,以1 ml pipette將解凍之細胞懸浮液吸出放入10公分培養皿,並加入約10 ml 含10 %胎牛血清之培養基,混合均勻後放入細胞培養箱(37 ℃、95%
O2、5 %CO2) 中進行培養,每二天換一次培養基。
次培養
當細胞長約九成滿時,用 9 吋滴管接抽氣幫浦移除培養皿中的 培養基,用 10 ml pipette 吸取 7 ml 1X PBS 緩衝液(pH:7.4)至培養皿 中並稍微搖晃後再以 9 吋滴管抽去,重複此步驟二次以維持培養皿 中為中性環境,接著以 1 ml pipette 吸取 1 ml Trypsin- EDTA (吸取的 量以蓋過培養皿表面為原則) 加到培養皿中,再放入細胞培養箱 3 分鐘,之後加入 1 ml 10% FBS- DMEM 2 ml 中和 Trypsin-EDTA 作 用,以抽吸方式將細胞沖散,盡量使細胞呈單顆懸浮,將培養皿液體 吸換至離心管後加入 10 % FBS- DMEM 共 10 ml ,離心 1500 rpm,
5分鐘,以 haemocytometer 計算細胞數後進行日常分盤或實驗用分 盤。
4、利用 haemocytometer 來計數細胞數目
將10 公分培養皿內之培養液吸去,以約7 ml 的1x PBS 緩衝液 (pH=7.4)清洗細胞兩次後加入約1 ml 的1x trypsin-EDTA 置入培養箱 內,待3分鐘後取出。加入2 ml 的培養液中和 trypsin-EDTA 活性,並 用1 ml 的pipette 以緩慢來回抽吸方式將細胞打散,將培養皿液體吸 換至15ml離心管後加入10 % FBS-DMEM共10 ml ,取出100 µl 細胞 懸浮液和10 µl typan-blue,在96-well內混合均勻,共取2次。分別從 混合液中各取出10 µl 的細胞懸浮液放在細胞計數盤
(haemocytometer)上下兩個凹槽上,利用蓋上蓋玻片時的虹吸作用將 細胞均勻平均分散於細胞計數區域。在顯微鏡放大100倍下以計數器 計算在haemocytometer 九大格中的左上,左下,右上,右下及中間 格的細胞數總合,除以5 (等於每一大格的平均細胞數),再乘以 104(haemocytometer中的一大格體積是1×10-4 ml),再乘上1.1(稀 釋倍數)x10(細胞懸浮液總量)x 104 即可得10 ml細胞總數目 (cells/10ml)。
細胞計數盤與細胞計數區域放大簡圖。
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5、細胞週期同步化(synchronize)
將細胞分到實驗適合之dish或plates後(例如:6cm dish 細胞數目 約3.5 x105 cells/ well),加入含10 % 胎牛血清的培養液2 ml培養細 胞,並於放入培養箱前稍微搖晃使細胞分佈均勻。待12∼24 小時細 胞適應環境並貼覆上 plates 穩定後吸去培養廢液,再以1XPBS緩衝 液2 ml/well 小心清洗2 次,最後加入2 ml/well 的0 %胎牛血清培養 液,經24小時後即完成細胞同步化步驟。
6、細胞蛋白質抽取
將培養於 6 cm dish 的細胞取出,加入 5 ml 1x PBS 緩衝液沖洗 2次,加入 200 µl 的 Lysis buffer 反應 3 分鐘,使用細胞刮杓將細胞 刮下並將細胞液體收集至微量離心管放入乾浴加溫器內加溫
(95℃、5 分鐘),隨即放置於冰上 30 秒以上,4℃離心(13000 rpm、10 分鐘),取上清液,進行蛋白質定量或冰存於-20℃。
◎ Lysis buffer配製方法
組成 最終濃度 最初濃度 體積 / 重量
Tris-Hcl(PH:6.8) 6.25M 0.5M 6.25ml
SDS 2% 10% 10ml
DTT 50mM 0.3M 8.34ml
DDW - - 25.41ml
總體積 50ml
* Lysis buffer 需4℃避光存放,並且在使用前需待完全溶解。
(SDS在低溫時會結晶析出)
7、蛋白質定量
(1)原理 : 以胎牛血清白蛋白(bovine serum albumin; BSA)為蛋白質標 準品,確定蛋白質的體積濃度,並使其均一化,以利實驗之進行。
蛋白質檢量線製作,依照下面表格製作蛋白質標準品樣品:
組成 0 5 10 15 20 25
0.1mg/ml BSA (µl) 0 50 100 150 200 250
DDW(µl) 800 750 700 650 600 550
Baradford(µl) 200
總體積(µ l) 1000
Bradford 為蛋白質染劑,具有毒性,使用時需戴手套。加入染劑混 合均勻後需反應5分鐘後,利用酵素免疫分析儀(ELISA reader)在 O.D. 590nm 測定各蛋白質標準品吸光值之平均值。吸光值測定時每 個樣本數需3重複,使其數值穩定。以測定出來的標準品吸光質與蛋 白質濃度畫出檢量線,並求出趨勢線方程式即R2值。R2值需 >0.99以 上的準確度。
使用 Excel 軟體會出蛋白質檢量線算出趨勢線方程式,經帶入 測得之吸光值(y),則可求出蛋白質濃度(µg/ml)。
(2)樣品蛋白質濃度測定
蛋白質濃度 (ug/ml)
取10µl 的蛋白質樣品與790µl 的二次水混合,再加入200µl的 Bradford 染劑,混勻5 分鐘後以每個樣品放在3 個wells 的方式依序 放入96 孔細胞培養盤中,利用酵素免疫分析儀在O.D.590 nm 測定 其吸光值平均值。將樣品吸光值平均值代入趨勢線方程式,則可算 出稀釋後樣品之蛋白質濃度,最後再乘上稀釋倍數,則可求得實際 蛋白質樣品濃度。
8、蛋白質電泳(SDS-PAGE)
依照下列配方先配製下層膠和上層膠:
下層膠(10%Separation gel) 上層膠(5% Stacking gel)
組成 一片量 兩片量 一片量 兩片量
DDW 4.75 ml 9.5 ml 3.04 ml 6.08 ml
1.5M Tris(PH:8.8) 2.5 ml 5.0 ml - -
0.5M Tris(PH:6.8) - - 1.25 ml 2.5ml
10%SDS 100 µl 200 µl 50µl 100 µl
40%Acrylamide/bis
(29:1) 2.5 ml 5.0 ml 610 µl 1.22 ml
10%APS 50 µl 100 µl 50 µl 100µl
TEMED 10 µl 20 µl 6 µl 12 µl
下層膠注入造膠檯內約八分滿,剩餘的空間先用 75% 酒精填滿去除 上面的氣泡並壓平膠之上緣,等待凝固約 30 分鐘,造上層膠 , TEMED 則須等下層膠凝固後將 75% 酒精倒出後加入,下層膠凝固 後,注入上層膠,插入 comb 等待凝固約 30 分鐘將 comb 取出後先
用 DDW 清洗 well,將膠檯放入電泳槽內裝滿 Running buffer,將 loading sample 先加熱(95℃、5 分鐘)立即放置於冰上冷卻 30 秒以 上, 將 Marker( 5∼10µl) 和 sample(18∼24 µl)loading 到 well 內 , 利 用 100V 跑 電 泳 約 2 個 半 小 時 , 取 出 下 層 膠 放 入 0.1 % Commassie blue 進行蛋白質染色,或準備進行蛋白質轉漬至 PVDF 膜 Western Blot步驟。
9、西方墨點法(Western blot)
準備用物-PVDF membrane 需先用 Methanol潤濕 30 秒,將下 層膠自水龍頭下取去下,並將膠體放至轉漬夾上其順序如下:
PVDF membrane 膠體(gel) Filter paper
海綿 黑底網夾
鐘,共 3 次後進行暗房底片顯影。
◎ 暗房底片顯影(壓片)
準備用物:1 ml Pipet、1 ml tip、cassette、鑷子、感光底片、剪刀、
透明膠片、ECL、Developer、Fixer, 並將 membrane 浸泡於 ECL(比 例為 1:1)混合液中約 30 秒,將 membrane(正面朝上)放置於透明 膠固定好,剪適當大小的底片,進行曝光。(依 membrane 上冷光亮 度決定曝光時間,數秒至 1 小時),曝光後用顯影劑及定影劑洗底 片,後將底片風乾保存並進行分析。
◎Membrane 保存
將壓片後的 membrane 以 0.1% PBST 10 分鐘 3 次,放入含 0.1%
PBST的密封袋4℃保存。(可保存 2 星期)
◎ Commassie Blue染色
gel 先以 DDW 清洗 15 分鐘,共 3 次,加入適當的 Commassie Blue 反應 20 分鐘,加入 destain buffer 搖盪至清楚呈現 band。
◎ Comassie Brilliant Blue R-250泡製方法
組成 最終濃度 最初濃度 體積 / 重量
Comassie Brilliant Blue - - 0.25g
Methanol - 100% 45ml
Acetic acid - 100% 10ml
DDW - - 45ml
總體積 100ml
◎ Destain buffer 泡製方法
組成 最終濃度 最初濃度 體積 /重量
Methanol 10% 100% 100ml
Acetic acid - 100% 70ml
DDW - - 830ml
總體積 1000ml
10、MTT assay
主 要 是 依 賴 粒 線 體 中 琥 珀 酸 去 氫 脢 的 作 用 將 MTT 3-(4,5-dimethyl thiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium bromide) 的 tetrazolium 轉變為藍色產物 MTT formazan。MTT 轉變僅在活細胞中進行,並堆 積在細胞內 ,且 formazan 形成量與細胞數目呈正比 ,加 入 10 % SDS-Hcl 溶解後,可以由波長約 590nm 知吸光測量並定量。由於細 胞還原 MTT 的能力代表細胞粒線體的活性,因此可以做為細胞存 活率的一個指標。【MTT 保存方法:避光,冷藏於 2∼8℃。】
◎方法步驟
將細胞分盤至平面 96 well 培養,種植細胞數約 1×104/well,以 10% FBS-DMEM 100µl 飼養 24 小時後,以 1 x PBS(PH:7.4)100 µl 沖洗 1~2 次,加入 0﹪FBS-DMEM 100µl同步化 24 小時,加入含不 同濃度 SDF-1a 的 0.5% FBS-DMEM 100 µl及 salivanolic acid B、
magnolol 的 15% FBS-DMEM 100 µl 或是含 SDF-1a10µg、及 0.075mg/
ml的 salivanolic acid B 和 magnolol 的 0.5% FBS-DMEM 100 µl培養 至時間點加入濃度 5 mg /ml 的 MTT 佔 D100 µl MEM 量的 l/10,培 養 4 小時後再加入 100 µl 10﹪SDS-Hcl (終止反應)隔天測吸光值 OD590 nm。
◎MTT 溶液的配製 ﹙避光4℃儲存﹚
組成 最終濃度 初濃度 體積/重量
MTT 5 mg/ml -- 250 mg
PBS(pH7.4) -- -- 50 ml
總體積 50 ml
Solubilization solution 配製﹙室溫儲存﹚
組成 最終濃度 初濃度 體積/重量
SDS 10% - 10 g
Hcl 0.01M 1M 1 ml
總體積 100 ml
11、Wound assay
將 2.5×104的平滑肌細胞種至 24 well 培養盤的每一個 well 中,
培養 24 小時,加入 0% FBS-DMEM 同步化 24 小時,移去培養基,
以 1X PBS (pH7.4) 1ml沖洗一次後,用 200µl tip 輕劃一道缺口於含 有平滑肌細胞貼附的 well 上,並用光學顯微鏡( Motic, Japan)拍照,
加入 SDF-1a10 ng/ml 及 SDF-1a10 ng/ml 加丹參 Salvianolic acid B 抽
取物 0.075mg/ml 及厚朴 magnolol 抽取物 0.075mg/ml,培養不同時 間點,並於 24 小時、48 小時用光學顯微鏡拍下並觀察細胞遷移的情 形。
12、評估丹參、厚朴抽取物對 NF?B promoter 轉殖至血管平滑肌細 胞的表現情形
採用 Promega 的 TransFastTM transfection reagent試劑(屬於微脂 體)。將 3.5×105的平滑肌細胞種至 6 well 培養盤的每一個 well,培 養 24 小時。準備 6 薄壁微量管,6 管包含 3µl TransFastTM transfection reagent + 997µl 0% FBS-DMEM , 另 外 12 管 含 3µl TransFastTM transfection reagent + 0.5µl (3.88µg) NF-?B promoter-Luciferase Construct+ 1.5µl(2.6µg) ß-galactosidase Construct+ 995µ 0% FBS-DMEM,個別混合均勻並於室溫下作用 15 分鐘即成 lipid-DNA 複合 物。移去培養盤中的培養基,以 1 x PBS(pH:7.4)1ml 沖洗 2 次,加 入剛才的 lipid-DNA 複合物培養 1~3 小時後,加入 10% FBS-DMEM 繼續培養 24 小時後,用 0% FBS-DMEM 同步化 24 小時。接著給予 SDF-1a10 ng/ml及 SDF-1a10 ng/ml 加丹參 Salvianolic acid B 抽取物 0.075mg/ml及厚朴 magnolol 抽取物 0.075mg/ml,培養 24 小時。用 1X reporter lysis buffer 將細胞的蛋白質抽出來。使用 Promega 的
ß-galactosidase Enzyme assay system來測定 ß-galactosidase 的量來確定 轉殖的效率並當作 internal control。取 50µl 的蛋白質和 50µl 的 2X assay buffer加入 96 well 孔盤中混和均勻,放入培養相中培養 4 小時 後加入 150µl 的 1M sodium bicarbonate 混勻,測吸光值 OD450 nm,
並 計 算 ß-galactosidase 的 含 量 。 使 用 Promega 的 Dual-Luciferase reporter assay system來測定 luciferase 表現量,取 20µl的蛋白質,在 上 冷 光 分 析 儀 前 才 加 入 100ul luciferase reagent ( 每 一 管 加 入 luciferase reagent與上機的間隔時間盡量一致)測定 luciferase 的含 量。
13、利用 DNA 電泳法來檢測 salivanolic acid B、Magnolol 對 SDF-1a 處理後的血管平滑肌細胞引起細胞凋亡的情形
將 8 ×106的平滑肌細胞種至 10cm 培養盤,培養 24 小時後,加 入 0% FBS-DMEM 同步化 24 小時。接著給予 SDF-1a10 ng/ml 及 SDF-1a10 ng/ml加丹參( Salvianolic acid B )抽取物 0.075mg/ml 及厚 朴( Magnolol )抽取物 0.075mg/ml,培養 48 小時後,使用冷泉港
(豐記)的 GINOME DNA kit 來進行 DNA 的抽取。將將細胞從培養 皿收到 15ml 試管中,加入 1.85 ml 的 cell suspension solution、50µl RNase MIX、100µl cell lysis/denaturing solution 於55℃水浴槽中加熱
30分鐘,接著加入 25µl的 protease Mix 於55℃水浴槽中加熱 1 小時 後,加入 500µl 的 salt out mixture 輕輕混勻,10,000xg 離心 10 分鐘 後取上清液並加入 2ml 的 TE buffer 和 8 ml 的 ethanol absolute 1,000 離心 10 分鐘,倒掉上清液風乾後,加入 40~90µl的 TE buffer( TE buffer中所含即為 DNA)。
30分鐘,接著加入 25µl的 protease Mix 於55℃水浴槽中加熱 1 小時 後,加入 500µl 的 salt out mixture 輕輕混勻,10,000xg 離心 10 分鐘 後取上清液並加入 2ml 的 TE buffer 和 8 ml 的 ethanol absolute 1,000 離心 10 分鐘,倒掉上清液風乾後,加入 40~90µl的 TE buffer( TE buffer中所含即為 DNA)。