The architecture of nucleated cells

The architecture of nucleated cells is supported by a threedimensional
(3D) cytoskeleton formed by actin-containing microfilaments,
intermediate filaments, and microtubules [1]. Several research
teams proposed that cell volume alterations result in cytoskeleton rearrangement
that, in turn, affects the conformation and functional activity
of diverse cytoskeleton-associated ion transporters and other proteins
involved in regulatory volume decrease and increase (RVD and
RVI, respectively) [2–5]. This hypothesis was supported by the observations
listed below. First, in several types of mammalian cells, shrinkage
led to ligand-independent activation of cytoskeleton-associated cytokine
receptors [6–8]. Second, the addition of F-actin-disrupting (cytochalasin
B, latrunculin) and microtubule depolymerization agents
(colchicine, vinblastine) affected the activity of cell volume-sensitive
proteins, including Rho family GTPases, phospholipase A2, and myosin
light chain kinase (for review, refer to [9]). Third, in an overwhelming
number of cells studied so far, cell swelling and shrinkage were linked
with cellular F-actin decrease and increase, respectively [10–12]. Fourth,
in fibroblasts and retinal pigment epithelial cells, hypotonic stress was
associated with increased microtubule polymerization [13,14]. Fifth, in
amphibian gall bladder cells [15], rabbit proximal tubules [16], Ehrilch
ascites tumor cells [17], PC12 andmammalian tumor cells [18,19], cytochalasin
B affected RVD and/or RVI.
It should be underlined that the cell volumemeasurement methods
employed in these studies had several limitations. For example, light
scattering, refractometry and Coulter electronic size techniques are applicable
only to suspended cells and work best with cells of simple, e.g.
spherical, shape. Measurement of intracellular water volume with
membrane-permeable, non-metabolized compounds, such as [14C]-
urea and methyl-D-[14C]-glucose, needs prolonged incubation for the
steady-state distribution of radioisotopes as well as extensive washing,
which complicates precise kinetics studies. Reconstruction of single cell
images by laser interference or holographic microscopy cannot be
employed for volume measurement because the average refractive index of the cytoplasmis affected by cell shrinkage. Temporal resolution
of confocal laser scanning microscopy, scanning ion conductance microscopy
and atomic force microscopy, the former techniques being
limited and do not permit monitoring of rapid volume changes, were
often fully completed within 2–3 min. Further constraints include photodynamic
damage to cells during longer exposure to laser light. For
comprehensive review, see [20,21].
Keeping the above-listed limitations in mind, we developed the
dual-image surface reconstruction (DISUR) technique based on phasecontrast
digital video microscopy, which allowed us to simultaneously
measure cell height, total surface area and volume of unperturbed,
substrate-attached cells of relatively regular shape with temporal resolution
of ~100 ms [22]. Taking this methodological approach, we demonstrated
that plasma membrane permeabilization with digitonin or
amphotericin B leads to dissipation of Donnan equilibriumand swelling
of nucleated mammalian cells but does not affect their integrity.
Unexpectedly, we found that permeabilized cells swell and shrink in
hypo- and hypertonic solutions, respectively. Remarkably, osmolalityinduced
volume changes were larger than those observed with intact
cells [23] suggesting an involvement of osmosensing properties of cytoplasmic
hydrogel in cell volume regulation.
In the present study,we compared the actions of cytoskeleton-active
compounds on volume perturbations in intact and permeabilized A549
cells as well as on K+ (86Rb) fluxes playing a key role in RVD [24]. Our
results demonstrate, for the first time, that disruption of the cytoskeletal
network by cytochalasin B and vinblastine affects the osmosensing
function of cytoplasmic hydrogel but did not abolish RVD and
swelling-induced K+ fluxes.
2. Methods
Human lung carcinoma A549 cells were

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Threedimensional การสนับสนุนสถาปัตยกรรมของเซลล์ nucleatedเกิด cytoskeleton (3D) โดยประกอบด้วยแอกติน microfilamentsfilaments กลาง และ microtubules [1] หลายงานวิจัยทีมงานเสนอว่า การเปลี่ยนแปลงปริมาตรเซลล์ทำ cytoskeleton rearrangementที่ จะ มีผลต่อ conformation และทำกิจกรรมผู้หลากหลายสัมพันธ์ cytoskeleton ไอออนและโปรตีนอื่น ๆเกี่ยวข้องในการกำกับดูแลปริมาณลดลงและเพิ่มขึ้น (RVD และRVI ตามลำดับ) [2-5] สมมติฐานนี้ได้รับการสนับสนุน โดยการสังเกตแสดงด้านล่าง ครั้งแรก ใน mammalian เซลล์ การหดตัวชนิดต่าง ๆนำไปเปิดใช้งานอิสระลิแกนด์ของ cytoskeleton เกี่ยวข้องอย่างไร cytokinereceptors [6-8] สอง การเพิ่ม F-แอกตินควบ (cytochalasinB, latrunculin) และไมโครทิวบูล depolymerization ตัวแทน(โคลชิซีน vinblastine) กิจกรรมของเซลล์ปริมาณตรงตามที่ได้รับผลกระทบโปรตีน รวมทั้งครอ GTPases, phospholipase A2 และไมโอซินไฟโซ่ kinase (ตรวจทาน ดู [9]) ที่สาม ในการครอบงำศึกษาจำนวนเซลล์เพื่อให้เซลล์บวมและหดตัวมาก การเชื่อมโยงแอกติน F ที่โทรศัพท์มือถือลดลง และ เพิ่ม ตามลำดับ [10-12] สี่ใน fibroblasts และเซลล์ epithelial ของเม็ดสีที่จอประสาทตา มีความเครียด hypotonicเกี่ยวข้องกับไมโครทิวบูลเพิ่ม polymerization [13,14] ห้า ในamphibian น้ำดีเซลล์ [15], กระต่าย proximal tubules [16], Ehrilchท้องมานเนื้องอกเซลล์ [17], เซลล์เนื้องอก andmammalian PC12 [18,19], cytochalasinB ได้รับผลกระทบ RVD / RVIควรมีการขีดเส้นใต้ที่วิธีการ volumemeasurement เซลล์ลูกจ้างในเหล่านี้ศึกษามีข้อจำกัดหลายประการ ตัวอย่าง ไฟโปรย refractometry และ Coulter ขนาดอิเล็กทรอนิกส์เทคนิคเกี่ยวข้องเฉพาะระงับเซลล์และการทำงานส่วนเซลล์ของง่าย เช่นรูปทรงกลม วัดปริมาณน้ำ intracellular ด้วยเมมเบรน permeable, metabolized ไม่ใช่สารประกอบ เช่น [14 C] -ยูเรียและ methyl - D- [14C] -น้ำตาลกลูโคส ต้องบ่มนานสำหรับการ-ท่อนแจกของ radioisotopes ซักผ้าอย่างละเอียดซึ่ง complicates การศึกษาจลนพลศาสตร์ที่แม่นยำ ฟื้นฟูเซลล์เดียวภาพเลเซอร์รบกวนหรือ microscopy โฮโลแกรมไม่ได้ลูกจ้างสำหรับวัดปริมาตรเนื่องจากดรรชนีเฉลี่ยของ cytoplasmis ได้รับผลกระทบ โดยการหดตัวของเซลล์ แก้ปัญหาชั่วคราวของเลเซอร์ confocal microscopy ไอออนต้านทาน microscopy การสแกนสแกนแรงอะตอม microscopy เทคนิคเดิมและการจำกัด และไม่อนุญาตให้ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงปริมาตรอย่างรวดเร็ว ถูกให้เสร็จภายใน 2-3 นาทีมักจะสมบูรณ์ ข้อจำกัดเพิ่มเติมได้แก่ photodynamicความเสียหายกับเซลล์ระหว่างการสัมผัสแสงเลเซอร์อีกต่อไป สำหรับครอบคลุมตรวจทาน ดู [20,21]รักษาข้อจำกัดที่อยู่ข้างในใจ เราได้รับการพัฒนาเทคนิครูปแบบฟื้นฟูผิว (DISUR) ตาม phasecontrastดิจิทัลวิดีโอ microscopy ซึ่งทำให้เราพร้อมmeasure cell height, total surface area and volume of unperturbed,substrate-attached cells of relatively regular shape with temporal resolutionof ~100 ms [22]. Taking this methodological approach, we demonstratedthat plasma membrane permeabilization with digitonin oramphotericin B leads to dissipation of Donnan equilibriumand swellingof nucleated mammalian cells but does not affect their integrity.Unexpectedly, we found that permeabilized cells swell and shrink inhypo- and hypertonic solutions, respectively. Remarkably, osmolalityinducedvolume changes were larger than those observed with intactcells [23] suggesting an involvement of osmosensing properties of cytoplasmichydrogel in cell volume regulation.In the present study,we compared the actions of cytoskeleton-activecompounds on volume perturbations in intact and permeabilized A549cells as well as on K+ (86Rb) fluxes playing a key role in RVD [24]. Ourresults demonstrate, for the first time, that disruption of the cytoskeletalnetwork by cytochalasin B and vinblastine affects the osmosensingfunction of cytoplasmic hydrogel but did not abolish RVD andswelling-induced K+ fluxes.2. MethodsHuman lung carcinoma A549 cells were

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

สถาปัตยกรรมของเซลล์นิวเคลียสได้รับการสนับสนุนโดย threedimensional
(3D) โครงร่างของเซลล์ที่เกิดขึ้นจาก microfilaments
โปรตีนที่ประกอบด้วยเส้นใยกลางและmicrotubules [1] งานวิจัยหลายทีมเสนอว่าการปรับเปลี่ยนปริมาณเซลล์ส่งผลในการปรับปรุงใหม่โครงร่างของเซลล์ที่ในที่สุดก็ส่งผลกระทบต่อโครงสร้างและการทำงานของฟังก์ชั่นของการขนส่งไอออนโครงร่างของเซลล์ที่เกี่ยวข้องที่มีความหลากหลายและโปรตีนอื่นๆที่เกี่ยวข้องกับการลดลงของปริมาณการกำกับดูแลและการเพิ่มขึ้น (RVD และRVI ตามลำดับ) [2 5] สมมติฐานนี้ได้รับการสนับสนุนโดยการสังเกตระบุไว้ด้านล่าง ครั้งแรกในหลายประเภทของเซลล์สัตว์, การหดตัวจะนำไปสู่การเปิดใช้งานแกนด์ที่เป็นอิสระของไซโตไคน์โครงร่างของเซลล์ที่เกี่ยวข้องรับ [6-8] ประการที่สองการเพิ่มของ F-โปรตีนรบกวน (cytochalasin B, latrunculin) และตัวแทน microtubule depolymerization (colchicine, vinblastine) ได้รับผลกระทบการทำงานของไดรฟ์ที่มีความอ่อนไหวเซลล์โปรตีนรวมทั้งโรGTPases ครอบครัว phospholipase A2 และ myosin โซ่ไคเนสแสง (สำหรับ ทบทวนอ้างถึง [9]) ประการที่สามในครอบงำจำนวนของเซลล์ศึกษาเพื่อให้ห่างไกลเซลล์บวมและการหดตัวมีการเชื่อมโยงกับโทรศัพท์มือถือลดลงF-โปรตีนและเพิ่มขึ้นตามลำดับ [10-12] ประการที่สี่ในเซลล์เม็ดสีที่จอประสาทตาและเซลล์เยื่อบุผิวความเครียด hypotonic ได้รับการที่เกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นพอลิเมอmicrotubule [13,14] ประการที่ห้าในเซลล์ถุงน้ำดีครึ่งบกครึ่งน้ำ [15], ท่อใกล้เคียงกระต่าย [16], Ehrilch น้ำในช่องท้องเซลล์มะเร็ง [17], PC12 เซลล์มะเร็ง andmammalian [18,19] cytochalasin B RVD ได้รับผลกระทบและ / หรือ RVI. มันควรจะขีดเส้นใต้ว่า วิธีการ volumemeasurement มือถือที่ใช้ในการศึกษาเหล่านี้มีข้อจำกัด หลายประการ ยกตัวอย่างเช่นแสงกระเจิง, refractometry โคลเตอร์และเทคนิคขนาดอิเล็กทรอนิกส์มีผลบังคับใช้เฉพาะกับเซลล์แขวนลอยและทำงานได้ดีกับเซลล์ที่เรียบง่ายเช่นทรงกลมรูปร่าง การวัดปริมาณน้ำภายในเซลล์ที่มีเมมเบรนดูดซึมสารที่ไม่เผาผลาญเช่น [14C] - ยูเรียและเมธิล D- [14C] -glucose ต้องการบ่มเป็นเวลานานสำหรับการจัดจำหน่ายที่มั่นคงของรัฐของไอโซโทปรังสีเช่นเดียวกับการซักผ้าอย่างกว้างขวางซึ่งมีความซับซ้อนศึกษาที่แน่นอนจลนศาสตร์ ฟื้นฟูของเซลล์เดียวภาพจากการรบกวนเลเซอร์หรือกล้องจุลทรรศน์โฮโลแกรมไม่สามารถใช้สำหรับการวัดปริมาณเพราะดัชนีหักเหเฉลี่ยของcytoplasmis รับผลกระทบจากการหดตัวของเซลล์ ขมับมติของกล้องจุลทรรศน์ confocal เลเซอร์สแกนสแกนไอออน conductance กล้องจุลทรรศน์และกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอมอดีตเทคนิคที่ถูกจำกัด และไม่อนุญาตให้มีการตรวจสอบของการเปลี่ยนแปลงปริมาณอย่างรวดเร็วถูกมักจะเสร็จสมบูรณ์ภายใน2-3 นาที ข้อ จำกัด เพิ่มเติมรวมถึง photodynamic ความเสียหายต่อเซลล์ในระหว่างการเปิดรับแสงนานในการแสงเลเซอร์ สำหรับทานที่ครอบคลุมให้ดู [20,21]. การรักษาข้อ จำกัด ข้างต้นที่ระบุไว้ในใจเราพัฒนาฟื้นฟูผิวแบบdual-ภาพ (DISUR) ขึ้นอยู่กับเทคนิค phasecontrast กล้องจุลทรรศน์วิดีโอดิจิตอลซึ่งได้รับอนุญาตให้เราไปพร้อม ๆ กันวัดความสูงของเซลล์ผิวทั้งหมดในพื้นที่และปริมาณของใจเย็น, เซลล์ตั้งต้นที่แนบมาของรูปร่างปกติค่อนข้างมีความละเอียดชั่วของ ~ 100 มิลลิวินาที [22] ระเบียบวิธีการใช้วิธีนี้เราแสดงให้เห็นว่าเยื่อหุ้ม permeabilization กับ digitonin หรือ amphotericin B นำไปสู่การสลายตัวของ Donnan equilibriumand บวมของเซลล์ที่เลี้ยงลูกด้วยนมnucleated แต่ไม่ได้ส่งผลกระทบต่อความสมบูรณ์ของพวกเขา. โดยไม่คาดคิดเราพบว่าเซลล์ permeabilized บวมและหดตัวในhypo- และการแก้ปัญหา hypertonic ตามลำดับ อย่างน่าทึ่ง osmolalityinduced การเปลี่ยนแปลงปริมาณมีขนาดใหญ่กว่าที่พบกับเหมือนเดิมเซลล์ [23] การแนะนำมีส่วนร่วมของ osmosensing สมบัติของนิวเคลียสไฮโดรเจลในการควบคุมปริมาณเซลล์. ในการศึกษาปัจจุบันเราเมื่อเทียบกับการกระทำของโครงร่างของเซลล์-ใช้งานสารในเยี่ยงอย่างปริมาณเหมือนเดิมและpermeabilized A549 เซลล์เช่นเดียวกับ K + (86Rb) ฟลักซ์มีบทบาทสำคัญในการ RVD [24] ของเราผลแสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกว่าการหยุดชะงักของ cytoskeletal เครือข่ายโดย cytochalasin B และ vinblastine มีผลต่อ osmosensing การทำงานของไฮโดรเจลนิวเคลียส แต่ไม่ได้ยกเลิก RVD และอาการบวมที่เกิดK + ฟลักซ์. 2 วิธีมะเร็งปอดของมนุษย์มีเซลล์ A549

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

สถาปัตยกรรมแบบเซลล์ได้รับการสนับสนุนโดย threedimensional
( 3D ) ขาดตอนเกิดขึ้นโดย actin ที่มีไมโครฟิลาเมนต์
กลาง , เส้นใยและเส้นใย [ 1 ] ทีมวิจัย
หลายเสนอว่าการเปลี่ยนแปลงปริมาณเซลล์ขาดตอน
ที่ปรับปรุงใหม่ จะส่งผลกระทบต่อโครงสร้างและ
กิจกรรมการทำงานความหลากหลายของไซโตสเกเลตันที่ขนส่งไอออนและโปรตีนอื่น ๆที่เกี่ยวข้องในการลดระดับเสียง
และเพิ่มกฎระเบียบ ( RVD และ
RVI ตามลำดับ ) 2 ) [ 5 ] สมมติฐานนี้ได้รับการสนับสนุนโดยการสังเกต
ที่แสดงด้านล่าง ครั้งแรกในหลายประเภทของ mammalian เซลล์ การหดตัวทำให้เกิดการกระตุ้นระบบอิสระ

ขาดตอนไซโตไคน์ตัวรับ [ 6 – 8 ] ที่เกี่ยวข้อง ประการที่สองนอกเหนือจาก f-actin-disrupting ( cytochalasin
B latrunculin ) ไมโครทิวบูล depolymerization ตัวแทน
( ใช้วินบลาสทีน , ) มีผลต่อกิจกรรมของปริมาณเซลล์ไว
โปรตีน รวมทั้ง gtpases ครอบครัวโร phospholipase A2 และ myosin light chain kinase
( เพื่อการตรวจสอบอ้างอิง [ 9 ] ) ประการที่สาม ในเลขที่ยุ่งยาก
เซลล์เรียนจนบวมและเซลล์ที่ถูกเชื่อมโยง
ยุบ