الكورتيزول (CORT) يتراكم في جذع الشعرة متزايد من البشر والرئيسيات غير البشرية. وصفنا طرق لاستخراج وتحليل CORT الشعر مع دقة عالية وحساسية. قياس الشعر CORT بشكل خاص مناسبة تماما لتقييم الإجهاد المزمن على مدى فترات من أسابيع إلى أشهر.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
الكورتيزول (CORT) يتراكم في جذع الشعرة متزايد من البشر والرئيسيات غير البشرية. وصفنا طرق لاستخراج وتحليل CORT الشعر مع دقة عالية وحساسية. قياس الشعر CORT بشكل خاص مناسبة تماما لتقييم الإجهاد المزمن على مدى فترات من أسابيع إلى أشهر.
أدرج الكورتيزول هرمون التوتر (CORT) ببطء في جذع الشعرة متزايد من البشر، والرئيسات من غير البشر والثدييات الأخرى. قمنا بتطوير والتحقق من صحتها وسيلة لCORT استخراج وتحليل من شعر قرد هندي صغير وتكييفها في وقت لاحق هذا الأسلوب للاستخدام مع شعر فروة الرأس الإنسان. وعلى النقيض من كورت "عينات نقطة" تم الحصول عليها من البلازما أو اللعاب، الشعر CORT يوفر تدبيرا متكاملة من النشاط الغدة النخامية الكظرية (HPA) النظام، وبالتالي الإجهاد الفسيولوجية، خلال الفترة من هرمون التأسيس. لأن الشعر فروة الرأس الإنسان ينمو بمعدل 1 سم / الشهر، ومستويات CORT تم الحصول عليها من قطاعات عدة الشعر سم في الطول يمكن أن يحتمل أن تكون بمثابة العلامات البيولوجية من التوتر شهدت على مدى عدد من الشهور.
في أسلوبنا، يتم غسلها كل عينة الشعر أولا مرتين في الأيزوبروبانول لإزالة أي CORT من الخارج من جذع الشعرة التي أودعت من عرق أو الزهم. بعد التجفيف، ووالأرض العينة إلى مسحوق ناعم لتفريق الشعر في بروتين المصفوفة وزيادة المساحة السطحية لاستخراج. يتم استخراج CORT من داخل جذع الشعرة في الميثانول، يبخر الميثانول، وأعيد استخراج العازلة في الفحص. المستخرجة CORT، جنبا إلى جنب مع معايير وضوابط الجودة، ثم يتم تحليلها عن طريق حساسة ومحددة متاحة تجاريا انزيم المناعه (EIA) عدة. يتم تحويل قراءات من تقييم الأثر البيئي لخريج CORT في ملغ مسحوق شعر الوزن. وقد استخدمت هذه الطريقة في المختبر لدينا لتحليل CORT الشعر في البشر، وعدة أنواع من القرود المكاك، القرد الأميركي، والكلاب، والدببة القطبية. وقد أثبتت العديد من الدراسات سواء من مختبرنا ومن مجموعات بحثية أخرى في تطبيق واسعة من CORT الشعر لتقييم التعرض التوتر المزمن في الطبيعية، فضلا عن بيئة معملية.
وقد استخدم قياس CORT في البلازما واللعاب، أو أحيانا في البول أو البراز وذلك في مؤشر الإجهاد الفسيولوجية منذ اكتشاف Selye للدور المحور HPA في الإجهاد 1. على الرغم من أن العديد من ورقات وقد نشرت المتعلقة النشاط HPA إلى المواقف العصيبة الحاد، وقد أعاق هذا المجال من خلال عدم وجود مؤشر بسيط وموثوق بها من الإجهاد الفسيولوجية المزمن. تنشأ هذه المشكلة بسبب البلازما واللعاب على حد سواء تقديرات العائد "نقطة" من النشاط HPA التي تخضع لاختلاف الساعة البيولوجية، ويمكن أن يكون مرتبك من قبل الاضطرابات البيئية. عينات البول والبراز تسفر قياسات CORT و / أو إفراز الأيض التي تمتد عدة ساعات تصل إلى يوم كامل في بعض الحالات. جمع عينات متعددة باستخدام قد توفر أي من هذه المصفوفات مؤشر مركب الخام من مستويات CORT مع مرور الوقت، ومع ذلك، فإن أيا من هذه النهج يوفر مؤشر حقا على المدى الطويل من النشاط HPA واستجابة لهذا سيوقف لالضغوطات المزمنة.
قياس CORT في الشعر بدأت لملء هذه الحاجة الهامة في الأدب الإجهاد. أظهرت الدراسات الأولية من قبل العديد من المختبرات وجود CORT في الشعر الإنسان، ولكن لم تحقق ما إذا كانت مستويات CORT الشعر تغيرت بوصفها وظيفة من التوتر 2. كما كان لدينا مختبر مهتمة لسنوات عديدة في تنظيم محور قرد هندي صغير HPA من قبل مختلف العوامل الاجتماعية والسلوكية 3، شرعنا في إنشاء والتحقق من صحة طرق لاستخراج وتحليل ريسوس قرد الشعر 4. استنادا إلى فرضية أن يتم تضمينها CORT المنقولة عن طريق الدم ببطء وبشكل مستمر في نمو الشعر، وكان الغرض من هذه الطريقة الجديدة لاستخدام مستويات المستمدة من الشعر CORT وذلك في مؤشر متكاملة من النشاط HPA على مدى فترات من أسابيع إلى أشهر.
ووجهت العديد من التحديات المنهجية في تطوير هذا البروتوكول. الأولى، وكانت دراسات سابقة أظهرت أن كميات صغيرة سو تعميم CORT تفرز في العرق والزهم، وبالتالي يمكن أن معطف السطح الخارجي للرمح الشعر 2. من أجل القضاء على هذا الخلط المحتملة، وضعنا إجراء غسيل اللطيفة التي تظهر لإزالة CORT الخارجية في حين وجود تأثير ضئيل على CORT الحاضر داخل رمح الشعر النامي. وبالتالي، قرد الشعر تخضع لهذا الإجراء (أي اثنين 3 مين يغسل مع الأيزوبروبانول) خسر ما يقرب من 7-8٪ من المحتوى الكلي للCORT الشعر، ويغسل الثالثة إزالة أقل من 1٪ أكثر من الستيرويد في العينة 4. يبدو أن هناك أكثر CORT الخارجية في شعر الإنسان، منذ نفس الإجراء إزالة ما معدله 27٪ من إجمالي المحتوى CORT من العينات (ك. روزنبرغ وجيه ماير، غير منشورة). مثل الشعر قرد، ومع ذلك، تضمنت غسل إضافية أقل بكثير CORT (حوالي 7٪) من يغسل الأولين. لذلك، النتائج من كل من القرد والإنسان الشعر دعم حجته بأن معظم (إن لم يكن كلها) CORT الخارجية يمكن إزالتها مع الحفاظ على فارك الرئيسيةنشوئها CORT داخل المصفوفة الشعر الداخلية. الثانية، وأظهرت دراسات تجريبية لدينا أيضا أن طحن الشعر قبل استخلاص زيادة كبيرة الانتعاش CORT من العينة، ويفترض طريق كسر الباب مفتوحا أمام مصفوفة البروتينية المعقدة للعمود الشعر، فضلا عن زيادة المساحة المتاحة لاختراق المذيبات. تم تطوير طريقتين طحن مختلفة، ولكل منها مزاياه وعيوبه. طريقة 1، والذي يستخدم طاحونة الكرة، لديه ميزة من إنتاج أرقى مسحوق. ومع ذلك، مطحنة الكرة هو بند معدات باهظة الثمن نسبيا، وإذا ما استخدمت مع الجرار طحن القياسية والكرات، وأنها قادرة على طحن عينات اثنين فقط في كل مرة. عينات صغيرة هي أيضا من الصعب معالجة باستخدام طاحونة الكرة طحن مع الجرار القياسية. طريقة 2، والذي يستخدم beadbeater، هو أقل فعالية في القدرة الطاحنة التي. ونتيجة لذلك، متوسط الانتعاش CORT هو أقل ما يقرب من 10٪ باستخدام هذا الأسلوب بالمقارنة مع مطحنة الكرة (بيانات غير منشورة). من ناحية أخرى، beadbeaterإلى حد كبير أقل تكلفة من طاحونة الكرة، 16-24 العينات يمكن أن تكون الأرض في وقت واحد اعتمادا على نموذج، وهذه الطريقة مناسبة تماما للعينات الصغيرة. بسبب الانتعاش الفرق المذكورة أعلاه، فإنه من المستحسن استخدام نفس الأسلوب طحن لجميع العينات ضمن دراسة خاصة.
مرة واحدة تم تجهيزها عينات الشعر، ويتم استخراج أنها مع الميثانول وCORT في مقتطفات تم تحليلها عن طريق مجموعة EIA تجارية حساسة ومحددة صممت في الأصل لقياس CORT اللعابية. تم التحقق من سلامة إجراءات استخراج وفحص جزئيا من خلال إظهار أن التخفيفات المسلسل من مقتطفات من عينات شعر القرد أسفرت EIA القراءات التي يتوازى بشكل وثيق القراءات التي تم الحصول عليها من المعايير CORT أصيلة. نحن بعد ذلك أظهرت أن CORT الشعر (بالإضافة إلى البلازما واللعابية CORT) كان حساسا إلى الضغوطات الحياة الرئيسية لنقل تكليف إداريا من القرود إلى أرباع المساكن الجديدة 4،5. وحاضرايوفر ر رقة وصفا مفصلا للأساليب تستخدم بشكل روتيني في مختبرنا لمعالجة عينات شعر الإنسان والقرد، واستخراج وتحليل CORT من هذه العينات.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. جمع العينات والتخزين
2. غسل العينة والتجفيف
3. طحن العينة واستخراج CORT - طريقة 1 لعينات كبيرة
4. طحن العينة واستخراج CORT - الطريقة 2 للعينات الصغيرة
5. تبخر المذيبات وعينة إعادة إعماره
6. CORT الفحص وتحويل البيانات
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ويبين الشكل 1 النسخة المطبوعة من مجموعة تمثيلية من عينات شعر الانسان (الذكور البالغين والموضوعات البشرية النسائية) معالجتها باستخدام أسلوب 2 طحن والاستخراج. تم استخدام برامج الكمبيوتر لتوليد إخراج البيانات وتناسب منحنى السيني 4 المعلمة لمعايير CORT (الشكل 2). تراوحت بين السير الذاتية جيدا من هذه اللوحة 0،01-5،73٪ بمتوسط CV داخل مقايسة من 1.34٪. تحديد السيرة الذاتية بين الفحص باستخدام القيم QC من تسعة فحوصات الأخيرة شعرة الإنسان كان 4.41٪. 37 الع...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإجراء CORT الشعر المذكورة أعلاه بسيطة لتنفيذ، غير مكلفة نسبيا، يجعل من استخدام المواد الكيميائية متاحة بيسر والكواشف، واللوازم، والمعدات التي تتطلب، مع استثناء واحد، ومن المرجح أن يكون حاضرا في مختبر تحليلي نموذجي. الاستثناء هو جهاز طحن مثل طاحونة الكرة أو مصغرة beadbeater. نلاحظ أن بعض المجموعات البحثية تخطر على عينات الشعر إلى أجزاء صغيرة ما يقرب من 1 ملم في الطول 12، ولكن على أساس ملاحظاتنا نوصي أداء طحن بدلا من تنميق إذا كان ذلك ممكنا. مجال آخر من الاختلاف المنهجي...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
والكتاب ليس لديهم تضارب المصالح لتعلن.
نشكر Kymberlee أوبراين، سيليا مور، وإدوارد Tronick (قسم علم النفس، جامعة ماساشوستس، بوسطن) لتوفير عينات شعر الإنسان تحليلها في هذه الدراسة، وستيفن سومي وأماندا Dettmer (مختبر المقارن علم السلوك، معاهد الصحة القومية) ل توفير عينات الشعر قرد هندي صغير. واستمر استخدام هذه الطريقة وقد تم دعم التطوير الأولي من قبل المعاهد الوطنية للصحة RR11122 لMAN
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| HPLC الصف الأيزوبروبانول | فيشر | A451 | |
| HPLC الصف الميثانول | فيشر | A452 | |
| فحص الكورتيزول اللعابي | Salimetrics | 1-3002 | انظر إدراج مجموعة الشركة المصنعة للحصول على معلومات حول حساسية الفحص وخصوصيته |
| 15 مل أنابيب الطرد المركزي ذات الغطاء اللولبي من مادة البولي بروبيلين | ماكس Scientific | 10-9151 | |
| 1.5 مل أنابيب الطرد المركزي الدقيقة ذات القفل الآمن | فيشر | 05-402-25 | |
| 2.0 مل أنابيب الطرد المركزي الدقيقة ذات القفل الآمن | فيشر | 05-402-7 | |
| 2.0 مل XXTuff قوارير مقواة | BioSpec | 330TX | استخدم مع مضرب الخرز الصغير |
| 3.2 مم حبات الكروم | BioSpec | 11079132c | استخدم مع مضرب الخرز الصغير |
| 10 مل برطمانات طحن من الفولاذ المقاوم | Retsch | 02.462.0061 | استخدم مع مطحنة الخلاط |
| كرات طحن الفولاذ المقاوم للصدأ مقاس 12 مم | Retsch | 05.368.0037 | استخدم مع مطحنة الخلاط |
| خرطوشة الكربون المنشط Savant | فيشر | DTK120R | استخدامها مع Savant Chemical |
| Trap Rotator لأنابيب الطرد المركزي سعة 15 مل | Fisher | S02135 | |
| Rotator لأنابيب الطرد المركزي | الدقيقة Fisher | NC9854190 | |
| أجهزة الطرد المركزي على الطاولة لأنابيب الطرد المركزي الدقيقة | فيشر | 13-100-675 | |
| مم 200 مطحنة خلاط | Retsch | 20.746.0001 | |
| Mini-Beadbeater 16 & nbsp ؛ | BioSpec | 607 | |
| Savant DNA Speedvac | Fisher | DNA120-115 | |
| Savant مصيدة بخار مبردة | فيشر | RVT400-115 | |
| مصيدة كيميائية سافانت | فيشر | SCT120 | بديل لمصيدة البخار المبردة |
| قارئ | |||
| غسالة | |||
| Microplateخلاط صفيحة | |||
| ماصة | |||
| ميزان |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.