テラヘルツセンシングによって研究された細胞の分離中の細胞細胞質に対するトリプシンの影響

トリプシンは、細胞の接着に関与するタンパク質を切断することにより、細胞を採取するために細胞培養で使用される非常に一般的な酵素です。しかし、トリプシンはまた、膜タンパク質や細胞骨格の変化、細胞質の組成と細胞体積の変化、さらには不適切に使用すると細胞死を引き起こすなど、細胞に望ましくない効果を誘発します。Terahertzドメイン、共焦点顕微鏡検査、ヨウ化プロピジウム検査での減衰総反射を使用して、マディンダルビナイン腎臓（MDCK1）上皮細胞のトリプシンタンパク質分解によって誘導される細胞質含有量の変化をリアルタイムで定量化しました。膜の機械的再生による細胞体積の変化に続いて、トリプシン化の最初の秒からの細胞質修飾が観察されました。細胞質の変化は、電解質と代謝産物の小さな溶質の移動に関連していることがわかりました。また、トリプシン濃度と暴露時間に細胞の高さの依存性に関係なく、テラハーツセンシングによって監視される副作用と細胞の高さとの間に非常に良好な非線形相関があることがわかりました。

Trypsin is a very common enzyme used in cell culture to harvest cells by cleaving the proteins responsible for cell adhesion. However, trypsin also induces undesirable effects on cells, such as altering membrane proteins and cytoskeleton, changing the composition of the cytoplasm and the cell volume, and even leading to cell death when used improperly. Using attenuated total reflection in the terahertz domain, confocal microscopy and propidium iodide test, we quantified in real time the change in cytoplasmic content induced by trypsin proteolysis on Madin-Darby canine kidney (MDCK1) epithelial cells. We have observed a cytoplasmic modification from the very first seconds of trypsinization, following the change of cell volume due to mechanical re-equilibrium of the membrane. We found that the cytoplasmic alteration is associated with a transfer of small solutes: electrolytes and metabolites. We also found a very good non-linear correlation between the side effects monitored by terahertz sensing and the cell height, regardless of the dependence of the cell height on trypsin concentration and exposure time.