Soczewka, której kluczową cechą jest przejrzystość optyczna, jest kluczowym elementem w skomplikowanej sferze widzenia, umożliwiając nam precyzyjne postrzeganie otaczającego nas świata. W sercu utrzymania tej przejrzystości optycznej leżą koneksyny (Cxs), niezbędne cząsteczki koordynujące komunikację między komórkami soczewki. Niedawno badacze zaprezentowali przełomowy protokół mający na celu zmianę funkcji półkanałów konneksyny (HC) w pierwotnych komórkach włókien soczewki kurzej. Dzięki zastosowaniu wirusa sarkomaleukozy ptaków ta innowacyjna procedura pozwala uzyskać wgląd w potencjalną poprawę zdrowia soczewek. Protokół ten stanowi znaczący krok w kierunku zrozumienia skomplikowanych mechanizmów rządzących przezroczystością soczewki, obiecując postęp w zakresie odporności oka i przejrzystości widzenia.
Do głównych badaczy, dr Jean Jiang i Yu Du, dołączyli ich koledzy dr Francisca Acosta, dr Jianping Zhang, Yuxin Tong, Yumeng Quan i dr Sumin Gu, wszyscy z Centrum Nauk o Zdrowiu Uniwersytetu Teksasu. Wycięli soczewki z zarodków kurzych i pobrali komórki włókien soczewki. Następnie inkubowano żywe komórki włókien soczewki do czasu, aż komórki były gotowe do zakażenia wirusem sarkomaleukozy ptasiej, co zmieniło ekspresję półkanałowego Cx50, a następnie potwierdzono aktywację HC w komórkach soczewki. Na koniec określili śmierć komórek i przeprowadzili analizę statystyczną. Ich prace zostały opublikowane w recenzowanym czasopiśmie STAR Protocols.
Protokół ten, szczegółowo opisany od inkubacji jaj po metody leczenia i wykrywania komórek, a także analizę statystyczną, zapewnia wgląd w zawiłe mechanizmy zabezpieczające przezroczystość soczewki. Oprócz zwykłego wyjaśnienia, badanie to jest obiecujące w ocenie czynników dotyczących metabolizmu komórek włókna soczewki, kluczowych dla ochrony komórek włókna soczewki przed stresem oksydacyjnym, a także stanowi podstawę przyszłych badań nad zdrowiem soczewki. Dzięki ich wysiłkom wyruszamy w podróż w kierunku wyraźniejszego widzenia i wzmocnionej odporności oczu. „Protokół obejmuje użycie pierwotnych komórek soczewki po zmianie ekspresji Cx50 HC i testy na śmierć komórek po infekcji H2O2 leczenie. Warto zauważyć, że w tej konfiguracji nie można wykryć funkcji złącza szczelinowego (GJ) ze względu na morfologię komórek i tryb wzrostu. Protokół ten pozwala na badanie funkcji HC i umożliwia wykrycie apoptozy/martwicy w komórkach włókien soczewki oraz wewnątrzkomórkowych zmian glutationu (GSH) spowodowanych zmianami w funkcjonowaniu HC” – zauważa Yu Du. Podsumowując, główni badacze, dr Jiang i Yu Du, wraz ze swoimi kolegami rozpoczęli poszukiwania zrozumienia kluczowej roli Connexins w utrzymaniu przezroczystości soczewki i zachowaniu przejrzystości widzenia. Dzięki skrupulatnym eksperymentom opracowali protokół manipulowanie półkanałami Connexin w komórkach włókien soczewki kurzej przy użyciu wirusa sarkomaleukozy ptasiej. Ich wytrwałość dostarczyła cennych informacji na temat strategii poprawy zdrowia soczewek, a ich praca nie tylko rzuca światło na skomplikowane mechanizmy regulujące przezroczystość soczewki, ale także wskazuje potencjalne sposoby zwalczania stresu oksydacyjnego. Gdy odkrywamy te tajemnice, ich podróż daje nadzieję na wyraźniejsze widzenie i lepsze zdrowie oczu.
ODNIESIENIE DO DZIENNIKA
Yu Du, Francisca M. Acosta, Jianping Zhang i in. „Protokół zmiany funkcji półkanału koneksyny w pierwotnych komórkach włókien soczewki kurzej przy użyciu zakażenia retrowirusem RCAS(A) o wysokim mianie.” Protokoły STAR, 2023.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.xpro.2023.102564.
O AUTORACH
Doktor Jean X. Jiang
Profesor i Zachry, wybitny kierownik uniwersytecki ds. badań nad rakiem,
Wiceprzewodniczący Katedry Biochemii i Biologii Strukturalnej
UT Health San Antonio
Dr Jiang uzyskała stopień doktora. uzyskał tytuł doktora biochemii na Uniwersytecie Stanowym Nowego Jorku w Stony Brook w dziedzinie biochemii oraz odbył staż podoktorski w Harvard Medical School w dziedzinie biologii komórki. Od 1997 r. jest członkiem wydziału UT Health San Antonio. Jej główne projekty badawcze skupiają się na kanałach koneksyny, mechanizmach sygnalizacji komórkowej w różnych tkankach i komórkach oraz rozwoju środków terapeutycznych w leczeniu nowotworów i chorób neurologicznych. Dr Jiang jest autorem ponad 180 artykułów i posiada wiele opublikowanych i wydanych patentów. Jej badania otrzymały fundusze od różnych agencji federalnych i prywatnych. Jest laureatką nagrody prezydenta UT Health Distinguished Research Scholar Award oraz wybranego członka Amerykańskiego Stowarzyszenia na rzecz Rozwoju Nauki (AAAS) i Narodowej Akademii Wynalazców (NAI).
Francisca M. Acosta, dr.
Stypendysta naukowy podoktorski NIH NIDDK F32
Katedra Biochemii i Biologii Strukturalnej
UT Health San Antonio
Dr Acosta uzyskała tytuł licencjata (BS) w dziedzinie bioinżynierii na Uniwersytecie Rice w 2015 r., a następnie kontynuowała szkolenie podyplomowe w ramach programu szkolenia badawczego podyplomowego NIH Uniwersytetu Kansas (KU PREP), zanim przyjechała do San Antonio, aby ukończyć stopień doktora (doktorat) w ramach wspólnego programu absolwentów inżynierii biomedycznej pomiędzy Uniwersytetem Teksasu w San Antonio (UTSA) i UTHSA w maju 2020 r. Jej zainteresowania badawcze łączą inżynierię, nauki podstawowe i badania translacyjne w obszarach metabolizmu, układu mięśniowo-szkieletowego, cukrzycy, starzenia się, biologii nowotworów i inżynierii biomedycznej/medycyny regeneracyjnej.
Yu Du, MD, Ph.D.
Pracownik naukowy
Katedra Biochemii i Biologii Strukturalnej
UT Health San Antonio;
Lekarz prowadzący
Katedra Okulistyki,
Drugi szpital i szkoła medycyny klinicznej na Uniwersytecie w Lanzhou
Dr Yu Du jest absolwentem Uniwersytetu w Lanzhou. Prowadził wspólne staże doktoranckie w University of Texas Medical Health Center w Stanach Zjednoczonych od września 2019 do września 2021; w tym okresie systematycznie prowadził badania nad regulacją homeostazy redoks soczewki przez kanały połączeniowe/półkanały szczelinowe komórek soczewki Connexin w laboratorium dr Jeana X. Jianga. Jest ekspertem w diagnostyce i leczeniu różnych powszechnych chorób okulistycznych, zajmującym się głównie diagnostyką i leczeniem niedowidzenia, zeza, optometrią i wadami wzroku.
