مخطط عام لعزل جزيئات البروتين الدهني
يظهر الشكل 1 المخطط العام لعزل جزيئات البروتين الدهني بدءا من الدم الكامل ، وذلك باستخدام التعويم المتسلسل للعوم16. إذا رغبت في ذلك, كسور الجسيمات الدهنية الأخرى مثل الجسيمات VLDL و IDL يمكن حصادها خلال هذا البروتوكول. الدوار التيتانيوم ثابت الزاوية في تركيبه مع أنابيب البولي بروبيلين ختم سريعة مناسبه لتحمل القوات الطردة. لتجنب انهيار الأنبوب ، من المهم تجنب فقاعات الهواء في الأنبوب. ويتم طرد في 4 درجه مئوية للتقليل من تدهور البروتين. وعاده ما تبدا من البلازما (60-80 مل لكل متبرع) من التبرعات الدم المجمعة من ثلاثه متطوعين ، وهو العائد من الجسيمات LDL و HDL حجم الحل من 3 مل كل مع تركيزات في نطاق 1-3 مغ/مل يمكن توقعه. استغرق الاجراء برمته ، بدءا من التبرع بالدم ، حوالي 7 أيام.

الشكل 1: مخطط انسيابي لعزل البروتين الدهني. الطرد المركزي الدم من المتطوعين الأصحاء في أنابيب الحاويات فراغ وجمع البلازما (المرحلة العليا). بعد تعديل كثافته إلى ρ = 1.019 g/mL باستخدام KBr ، الطرد المركزي الحل في 214,000 x g ل 20 ح في 4 ° c. بعد تعديل كثافة الجزء السفلي إلى ρ = 1.063 g/mL باستخدام KBr ، الطرد المركزي الحل مره أخرى في 214,000 x g ل 20 ح في 4 ° c. تخزين الجزء العلوي الذي يحتوي علي جزيئات LDL مؤقته عند 4 درجه مئوية. بعد تعديل كثافة الجزء السفلي إلى ρ = 1.220 g/mL باستخدام KBr ، الطرد المركزي الحل مرتين في 214,000 x g ل 20 ح في 4 ° c. جمع الجزء العلوي الذي يحتوي علي جزيئات الكوليسترول الحميد ، الديديزه علي حد سواء الحميد والجسيمات LDL الحلول وتبادل العازلة بعد 1 ، 2 ، و 4 ح. بعد 24 ساعة ، تحديد تركيز البروتين وتخزين العينات تحت غاز خامل في 4 درجه مئوية. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.
أعاده تشكيل جزيئات الكوليسترول الحميد
تم اجراء أعاده تشكيل جزيئات HDL وفقا لبروتوكول نشرت سابقا من قبل جوناس7. وكانت الخطوة الاولي هي الخلط بين جزيئات الكوليسترول الحميد كما هو مبين في الشكل 2A، تليها الخطوة الثانية لأعاده التشكيل (اي أعاده التكوين) كما هو مبين في الشكل 2 ب، باستخدام الدهون PC ، CO ، و C بالاضافه إلى خليط من ميرنا والنطاف. اخترنا الإنسان الناضجة مير-223 و مير-155 لان مير-223 يظهر وفره عاليه و مير-155 نادره في جزيئات البروتين الدهني17. عاده ، يتم تنفيذ كلا الخطوتين في يومين متتابعين. وخلال أعاده التشكيل ، يمكن أضافه مكونات أخرى من الليبوفيليا و/أو البرمائيات حسب الرغبة. وكان التبخر الكامل من الايثانول/ثنائي ايثيل الأثير والمذيبات الميثانول/كلوروفورم من PC, CO, و C الحرجة. وكانت الخطوة الاخيره-كما هو مبين في الشكل 2C-اجراء غسيل الكلي لفصل الجسيمات الحميدة المعاد تشكيلها (rhdl) من الدهون الحرة/ميرنا/المنظفات. استغرق هذا 1-2 اضافيه أيام. الاضافه من الخرز ماصه لمحلول غسيل الكلي ابقي التدرج كثافة علي طول غشاء غسيل الكلي ثابت. ويمكن توقع الغلة من 50 ٪ من جزيئات rHDL.

الشكل 2: مخطط انسيابي لأعاده تشكيل الجسيمات HDL. (ا) ديلبيديشن: خلط محلول الجسيمات HDL مع الايثانول الذي سبق الإفراج عنه/ثنائي ايثيل الأثير واحتضان في-20 درجه مئوية لمده 2 ساعة. بعد التخلص من supernatant ، وأعاده تعليق بيليه وتكرار الاجراء. تجفيف بيليه مع N2 الغاز وأعاده التعليق عليه في المخزن المؤقت A. بعد التحديد من التركيز, خزنت ال ديليبيداتيد HDL تحت خاملة غاز جو في 4 [ك.]. (ب) أعاده التشكيل: بعد خلط الفوسفاتيديل-الكولين (PC) ، الكوليستيرول اولاتي (CO) ، والكوليسترول (C) ، تتبخر المذيب باستخدام N2 الغاز في حين تناوب الأنبوب. احتضان ميرنا قسامه مع محلول spermine لمده 30 دقيقه في 30 درجه مئوية ، أضافه وديوكسيتشولاتي الصوديوم وأعاده تعليق فيلم الدهون المجففة. يحرك العينة لمده 2 ح في 4 درجه مئوية ، أضافه محلول HDL ديليبيداتيد ، ويحرك العينة مره أخرى ، وهذه المرة بين عشيه وضحيها في 4 درجه مئوية تحت جو الغاز الخامل. (ج) غسيل الكلي: نقل المحلول من اللوحة B التي تحتوي علي جزيئات الحميد (rhdl) المعاد تشكيلها إلى غرفه غشاء غسيل الكلي (الوزن الجزيئي المقطوع: 20 ده) والديزه ضد الخدمات التلفزيونية والخرز الماصة عند درجه حرارة 4 درجات مئوية. تبادل العازلة والخرز بعد 1 ح و 2 ح. استرداد الحل الجسيمات rHDL بعد 24 ساعة ، وتحديد التركيز ، وتخزين العينة تحت جو الغاز الخامل في 4 درجه مئوية. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.
وضع العلامات علي جزيئات LDL
وضع العلامات علي جزيئات LDL مع ميرنا (الشكل 3) كما هو موضح للجسيمات HDL لم يكن ممكنا بسبب هيدروفوبيسيتي البروتين apob-100 ، وهو المكون الرئيسي للجسيمات ldl. وقد استخدمت DMSO لاختراق أحاديه الدهن من الجسيمات LDL ، التالي ، توسطت جمعيه ميرنا. استغرق الاجراء برمته 1-2 أيام مع عائد قريب من 100%.

الشكل 3: مخطط انسيابي لوسم الجسيمات LDL. احتضان ميرنا قسامه مع محلول spermine لمده 30 دقيقه في 30 درجه مئوية وأضافه dmso و LDL العازلة. احتضان عينه LDL الطرافة العازلة LDL لمده 10 دقيقه علي الجليد وأضافه ميرنا/spermine/الخليط DMSO. بعد الحضانة في 40 درجه مئوية ل 2 ح ، نقل الحل إلى غرفه غشاء الغسيل الكلوي (الوزن الجزيئي قطع: 20 كده) والديزه ضد تلفزيوني والخرز ماصه في + 4 ° c. تبادل المخزن المؤقت والخرز بعد 1 & 2 ح. استرداد المسمية الجسيمات LDL حل بعد 24 ساعة ، وتحديد التركيز وتخزين تحت جو الغاز الخامل في + 4 درجه مئوية. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.
مراقبه جوده جزيئات البروتين الدهني
HS-فؤاد يمكن استخدامها لفحص حجم وشكل جزيئات البروتين الدهني الاصليه والمعاد تشكيلها/المسمي علي الميكا. فقط قبل الاستخدام ، ميكا يجب ان تكون طازجه المشقوق (استخدام شريط لاصق لأزاله الطبقة العليا [s]) من أجل توفير سطح نظيفه ومسطحه. عند احتضان جزيئات HDL/LDL علي الميكا ، فان عامل التخفيف (و/أو وقت الحضانة) يحتاج إلى تعديل لمراقبه الجزيئات الفردية. ولا تسمح التكتلات بتحديد ابعاد الجسيمات. الجسيمات HDL هي المحمولة علي الميكا. عند استخدام التقليدية فؤاد بدلا من النظام المنسق-فؤاد ، يحتاج بروتوكول التجميد ليتم تكييفها وفقا لذلك (العازلة ، طلاء السطح) للحد من التنقل الجسيمات الجانبية. اثناء مسح العينة ، يجب ان تبقي قوه التصوير منخفضه (وضع التنصت) لتجنب اي تشوه في الجزيئات ، والذي سيؤثر بالتالي علي القيم المقاسه. لتحليل البيانات ، تم الكشف عن الجسيمات عن طريق خوارزميه عتبه (علي سبيل المثال ، في غويندديون: الحبوب > علامة بواسطة عتبه) وتم تحديد ارتفاعها فيما يتعلق سطح الميكا. قياس ارتفاع الجزيئات هو الطريقة الأكثر دقه لتحديد احجام الجسيمات ، حيث ان الابعاد الجانبية الظاهرة يتم توسيعها بواسطة شكل الطرف (انظر الصور المثالية في الشكل 4). وقد تم حساب وظائف الكثافة الاحتمالية (pdfs) لمرتفعات الجسيمات للتقييم الإحصائي ومقارنه توزيعات الحجم لجزيئات البروتين الدهني المختلفة. مقارنه بين جزيئات LDL الاصليه والمسمية ميرنا كما هو مبين في الشكل 4 يجعل من الممكن التحقق من التشابه الرئيسي بين المسمية وغير المسمية (اي الاصليه) جزيئات البروتين الدهني (المسمي جزيئات ldl دون أضافه ميرنا/ وتظهر مخاليط النطاف كعنصر تحكم لاجراء وضع العلامات نفسها). استغرق الاجراء برمته حوالي 1 يوم.

الشكل 4: المخطط الانسيابي والنتائج التمثيلية لقياسات النظام المنسق-فؤاد. تمييع الجسيمات HDL/LDL عينه في الخدمات التلفزيونية العامة (1:102-1:103) واحتضانها علي ميكا المشقوق الطازجة لمده 5 دقائق ، تليها شطف دقيق مع تلفزيوني لأزاله الجزيئات الحرة (وليس كثفت بالكهرباء). أداء التصوير HS-فؤاد والتحقق من كثافة الجسيمات علي السطح. تنفيذ القياسات في الخدمات التلفزيونية في درجه حرارة الغرفة. الصورة العليا لهذا الرقم يظهر كثافة الجسيمات عاليه جدا; الصورة السفلية هي مناسبه للتحليل. تم تحليل ارتفاع جزيئات واحده بعد الدرس والأصلي (منحني اسود) والمعاد تشكيلها/المسمي (منحني الأحمر والأخضر) تمت مقارنه الجسيمات في التقييم الإحصائي. شريط مقياس = 100 نانومتر. وقد تم تعديل هذا الرقم من Axmann وآخرون19. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.
ميرنا استخراج ، عكس النسخ ، و qPCR
وقد اجري استخراج ميرنا من البروتين الدهني الأصلي/المخصب بشكل مصطنع أو عينات الخلايا باستخدام مجموعه استخراج ميرنا كما هو مبين في 5 ا. ببموجب هذا ، كانت بيئة خاليه من RNase حرجه. استغرقت هذه الخطوة حوالي 1 ح. تم اجراء النسخ العكسي لعينه ميرنا المستخرجة (الشكل 5 ب) باستخدام الإجراءات الكيميائية الحيوية القياسية كما هو موصوف من قبل الشركة المصنعة. استغرقت هذه الخطوة حوالي 1.5 ساعة. وأخيرا ، تم تحديد كميه cDNA التي تم الحصول عليها خلال الخطوة الاخيره باستخدام qPCR (الشكل 5 ج). والمنحني القياسي ، الذي يربط القيم التي تم الحصول عليها من الدرجة c إلى الرقم المطلق لحبل ميرنا ، أسفر عن محتوي ميرنا المطلق للعينه الاوليه. استغرق هذا حوالي 2.5 h.

الشكل 5: مخطط استخراج ميرنا ، النسخ العكسي ، و qPCR. (ا) استخراج ميرنا: خلط العينة مع كاشف تحلل و lyse ذلك عن طريق الطموح باستخدام حقنه. احتضان لمده 5 دقائق وأضافه CHCl3. يهز بقوة لمده 15 ثانيه واحتضان لمده 3 دقائق. بعد طرد في 1,200 x g لمده 15 دقيقه في 4 °c ، وجمع المرحلة العليا ومزجها مع الايثانول. نقل الحل إلى عمود تدور (الحد الأقصى لحجم < 700 μL) والطرد المركزي عليه في 8,000 x g ل 15 س. تجاهل التملص وكرر الخطوة الاخيره مع بقية الحل. أضافه المخزن المؤقت الغسيل الأول وأجهزه الطرد المركزي في 8,000 x g ل 15 s. تجاهل والتملص ، أضافه المخزن المؤقت الغسيل الثاني ، وأجهزه الطرد المركزي في 8,000 x g ل 15 ثانيه. كرر الخطوة الاخيره مع طرد time 2 دقيقه. مزيد من تجفيف الغشاء عن طريق طرد باقصي سرعه لمده 1 دقيقه. Elute ميرنا مع H2س وأجهزه الطرد المركزي في 80,000 x g لمده 1 دقيقه. تخزين عينه ميرنا المستخرجة في-20 درجه مئوية. (ب) النسخ العكسي: ذوبان العازلة 10X ، H2س ، dntp ميكس ، المثبط ، والانزيم علي الجليد واعداد المزيج الرئيسي. أضافه ميرنا المستخرجة من لوحه A إلى المزيج الرئيسي والتمهيدي النسخ العكسي وأداء النسخ العكسي باستخدام اله ثيرموسيكلير. تخزين عينه cDNA عند-20 درجه مئوية. (ج) qpcr: ذوبان المزيج الفائق ، H2O ، والتمهيدي علي الجليد واعداد المزيج الرئيسي. أضافه cDNA من لوحه B إلى المزيج الرئيسي وتنفيذ qpcr. تحليل البيانات للحصول علي قيم جس وحساب المحتوي ميرنا المطلق للعينه (انظر الشكل 6 والنتائج التمثيلية للتفاصيل). يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.
المحتوي ميرنا المطلق ومعدل نقل
وقد تم حساب المحتوي المطلق لهذه الجزيئات من الجسيمات الاصليه والمخصبة بشكل مصطنع ومن جزيئات ال LDL من القيم c للعينات والمنحني المعياري لكل منها علي النحو المبين في الصورة 6. يظهر الشكل 6A البيانات كما تم حسابها بواسطة برنامج التحليل (مع تطبيع ديناميكتيوب المنشط [للتعويض عن مستويات الخلفية المختلفة باستخدام المشتقة الثانية لكل تتبع عينه] وتصحيح انحدار الضوضاء [التطبيع إلى مستوي الضجيج]). تم تحديد القيم جس من المنحنيات القياسية باستخدام وظيفة عتبه البحث التلقائي لحزمه البرامج علي اشاره الفلورية تطبيع تقاس بواسطة اله qpcr. ببموجب هذا ، البرنامج إلى اقصي درجه R-القيمة من نوبة من منحني القياسية. وابقي علي مستوي العتبة ثابتا لكل تحليل عينه ميرنا محدده. وفي وقت لاحق ، تم رسم قيم جس كداله لعدد خيوط ميرنا ، وتم حساب خط الانحدار. وحددت قيم العينة جس بنفس مستوي العتبة كما هو مبين في الشكل 6 باء؛ تم تعويض الاختلافات في كفاءه التفاعل بين تشغيلات qPCR المختلفة تلقائيا بواسطة البرنامج باستخدام عينه منحني معايره اضافيه واحده مضمنه في كل شوط. باستخدام معادله خط الانحدار ، يمكن حساب مقدار غير معروف من ميرنا في العينة. وقد قدر عدد جزيئات البروتين الدهني من تركيز بروتيني الاوليه ومتوسط الوزن الجزيئي (MWHDL ~ 250 كده). التالي, لم يتم افتراض اي مساهمه الدهون في الوزن الجزيئي — التالي, عدد خيوط ميرنا لكل الجسيمات البروتين الدهني كانت مبالغه قليلا. وعلاوة علي ذلك ، تم افتراض معدل الاسترداد 100 ٪ من ميرنا خلال خطوه استخراج ميرنا. وعلاوة علي ذلك ، تم تحديد محتوي ميرنا من الخلايا قبل وبعد الحضانة مع جزيئات HDL وتم حساب معدل نقل ميرنا كما هو مبين في الشكل 6C.

الشكل 6: مخطط بياني لحساب المحتوي المطلق لميرنا ومعدل النقل. (ا) المنحني القياسي ل mir-155: تم التخفيف بشكل متسلسل 155 من المياه الخالية من الحمض الريبي النيبالي (100 μl ، 10 μM) بالماء الذي لم يتم الاشاره اليه. وقد أثمرت qPCR القيم جس لكل عينه التخفيف التسلسلي (تقاس مرتين) باستخدام وظيفة عتبه البحث التلقائي لحزمه البرامج. وأسفرت تجارب التحكم السلبية (بدون أضافه ميرنا) عن قيم جس من > 35. وقد تم تركيب نقاط البيانات الخاصة بقيم cq كداله لعدد خيوط ميرنا في حجم العينة (محسوبة من التركيز الاولي والمخففات التسلسلية) مع المعادلة المعروضة (الخط الأحمر ، الصورة الصحيحة) ، الغلة M =-3.36 و B = 42.12. ال يقرر [بكر] كفاءه كان 0.98. تم حساب أشرطه الخطا من نتائج التكرار التجريبية وكانت أصغر من قطر دائره نقطه البيانات. (ب) تم تحديد القيم cq لجزيئات HDL الاصليه/المخصبة بشكل مصطنع بنفس مستوي العتبة المحدد في اللوحة A وتم تحويلها إلى عدد خيوط ميرنا في حجم عينه qpcr. تم حساب النسبة المطلقة من ميرنا من العينة الاصليه من عدد (تركيز) جزيئات HDL في حجم العينة (3.2 × 1011 جزيئات). (ج) عينات الخلية (خط الخلية ldlA7) تم احتضانها لمده 16 ساعة مع جزيئات HDL المخصب بشكل مصطنع (50 ميكروغرام/مل) وتحليلها بالمثل. كانت القيم cq المحددة 22.5 ، 22.5 ، و 19.3 للخلايا فقط ، للخلايا المحتضنة مع HDL الأصلي ، أو للخلايا المحتضنة مع محلول الجسيمات rhdl (كل من 50 ميكروغرام/مل) ، علي التوالي. تم تحويل هذه القيم إلى عدد خيوط ميرنا كما تم في اللوحة B. تم تصحيح عدد خيوط ميرنا بعد الحضانة (7.3 x 106) عن طريق الطرح من عدد خيوط ميرنا قبل الحضانة (8.6 x 105). وكانت النتيجة مقسومه علي عدد الخلايا في وحده التخزين العينة (3,100) ، ونسبه الجسيمات ميرنا-الجزيئات (1.5 x 10-4) ، وفتره الحضانة (16 ساعة). وهذا أسفر عن معدل نقل جزيئات البروتين الدهني عن طريق امتصاص ميرنا (240 الجسيمات HDL امتصاص الاحداث لكل خليه والثانية). وقد تم تعديل هذا الرقم من Axmann وآخرون19. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.
مجموعه ميكروفلويدريك متعددة الآبار
بسبب الغلات الصغيرة من استخراج ميرنا ، وأعقب النسخ العكسي من ميرنا المستخرجة خطوه التضخيم المسبق. وأخيرا ، وكما هو مبين في الشكل 6، اجري التقييم القطري. لجميع الخطوات ، تم استخدام الإجراءات البيوكيميائية القياسية كما هو موضح من قبل الشركة المصنعة. هنا ، ويظهر جزء من الملف الشخصي ميرنا العالمية علي الجسيمات HDL من المرضي اليوريميه لدراسة حول تاثير نموذج الإبلاغ الموحد علي افلوكس الكوليسترول من الضامة18 . في هذه الدراسة, قدره متقبل الكولسترول HDL أو المصل في — إلى جانب الآخرين — 17 الشباب المرضي الحالب البالغين (كد مراحل 3-5) و 14 الشباب البالغين غسيل الكلي المرضي دون الامراض المرتبطة بها وتم قياس الضوابط المتطابقة. لتحليل البيانات ، تم استخدام الإعدادات الافتراضية (الحد الأقصى لقيمه CT المسموح به: 40.0 ، بما في ذلك الحد الأقصى لقيم التصوير المقطعي في الحسابات واستبعاد المتطرفين بين النسخ المتماثلة). تم تعديل قيم Pباستخدام بينجاميني-hochberg معدل اكتشاف كاذبه (تصحيح حدوث إيجابيات كاذبه) ، وكطريقه التطبيع ، تم تحديد التطبيع العالمي ، الذي يجد المقايسات المشتركة بين جميع عينات لاستخدام متوسط لها CT لتطبيع. في النتائج التمثيلية ، يتم تصوير بعض rqs من mirnas معزولة من hdls من المرضي اليوريميه (rqs من الضوابط هي 1). ومن الواضح ان مير-122 و مير-224 يتم التعبير عنها بشكل كبير في HDLs من المرضي الحالب. استغرقت هذه الخطوة بأكملها حوالي 1 يوم.

الشكل 7: المخطط الانسيابي والنتائج التمثيلية لمجموعه ميكروفلويدريك متعددة الآبار. بعد استخراج ميرنا كما هو مبين في الشكل 5A، ومزج عينه ميرنا مع التمهيدي النسخ العكسي ومزيج رئيسي يحتوي علي 10x العازلة ، H2س ، dntp ميكس ، المثبط ، mgcl2، والانزيم. بعد الحضانة علي الجليد لمده 5 دقائق ، وأداء النسخ العكسي باستخدام اله ثيرموسيكلير. أضف مزيج التضخيم الرئيسي ، واحتضنه لمده 5 دقائق علي الجليد ، وقم باجراء التضخيم المسبق باستخدام اله ثيرموسيكلير. أضافه 0.1 x TE (pH 8.0) ومزج قسامه مع المزيج الرئيسي pcr و H2س. ماصه مزيج رد فعل pcr في ميناء التعبئة من صفيف ميكروفلويديك متعددة وتدور مرتين في 3,000 x ز لمده دقيقه واحده كل. اجراء qpcr باستخدام نظام PCR وتحليل البيانات لإنتاج القيم rq (هنا ، يظهر الشكل rq قيم الجسيمات HDL من المرضي يوريميه بالمقارنة مع مجموعه السيطرة الصحية18). يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.