2024年12月27日
本文描述了一种正相高效液相色谱法,用于检测和定量与视觉功能维持相关的关键类视黄醇物质,这些物质存在于眼组织和全身组织中,在全身维生素A供应的背景下,可生成必需的光敏视紫红质发色团11-cis-视黄醛。
我们的实验室研究两种关键的维生素A转运蛋白,即STRA6和RBPR2。这些膜蛋白促进血液中的维生素A进入眼和肝脏等组织。通过高效液相色谱法(HPLC),我们可在转基因小鼠中建立全身性维生素A谱,从而研究这些转运蛋白的生理功能。
本领域中另一种常用的技术是表面等离子共振(Surface Plasmon Resonance, SPR),用于研究蛋白质与其配体之间的结合亲和力和动力学。我们已应用SPR技术来探究STRA6或RBPR2与RBP4-视黄醇结合复合物之间的相互作用。该方法目前面临的一个挑战是样品通量较低。
溶剂蒸发步骤是本方案中的主要瓶颈,未来的研究人员应尝试使用氮气吹干蒸发等干燥方法,与真空蒸发相比,这些方法具有更高的通量。我们已确定RBPR2在肝脏功能中作为维持全身维生素A稳态的重要促进因子的作用。在转基因小鼠中干扰RBPR2的表达后,通过HPLC定量发现,所有检测的全身组织中维生素A水平均出现显著紊乱。
大多数基于高效液相色谱法(HPLC)的维生素A检测方案采用反相方法,通常无法使类视黄醇异构体实现有效分离。我们的正相方案可分离视黄醛和视黄醇异构体,从而建立详细的维生素A谱型,这对于研究维生素A在光转导级联反应中的光异构化过程至关重要。首先,将提取的小鼠组织放入含有50%冰冻生理盐水和50%甲醇的组织研磨管中。
将研杵插入研磨管中,轻轻旋转五次以匀浆组织。立即将匀浆后的组织转移至15毫升离心管中。向匀浆样品中加入2毫升甲醇和1毫升0.1摩尔的羟胺溶液。
将混合物在室温下静置15分钟。进行类视黄醇提取时,向匀浆中加入10毫升己烷,并将试管水平涡旋至少10秒。将匀浆与己烷的混合物在1,000 ×g下离心3分钟,以分离各相。
使用移液器将己烷层转移至另一个15毫升玻璃管中,并将样品置于真空离心浓缩仪中,以彻底蒸发提取样品中的己烷。用100微升己烷重悬15毫升管中的干燥类视黄醇,并充分涡旋振荡,确保所有类视黄醇完全溶解。将全部100微升己烷移入第二个玻璃管中,并涡旋振荡该管,使类视黄醇充分溶解。
然后用移液器将全部100微升己烷转移至单个玻璃进样插件中,用于高效液相色谱分析。根据适当条件设置高效液相色谱运行程序。通过各目标类视黄醇标准品的保留时间和紫外光谱来鉴定色谱峰。
使用色谱数据系统对已识别的色谱峰进行积分,并参照外标曲线以定量分析物。对于生物组织的色谱图,需手动积分色谱峰,以校正保留时间的变异。在对照小鼠眼球的色谱图中,鉴定出13-顺式-视黄醛、11-顺式-视黄醛、全反式-视黄醛、11-顺式-视黄醇和全反式-视黄醇。
在经羟胺处理的小鼠眼部色谱图中,保留时间有所增加。这些视网膜醛的顺式与反式异构体也同时存在。在小鼠肝脏组织的色谱图中,棕榈酸视黄酯和全反式视黄醇被鉴定为维生素A的主要形式,而小鼠血液的色谱图则显示出一个反式视黄醇峰。
紫外吸收光谱证实了色谱峰中存在类视黄醇异构体。
本研究探讨了维生素A转运蛋白STRA6和RBPR2在眼部及全身组织中摄取维生素A的作用。通过高效液相色谱法(HPLC),在转基因小鼠中检测了这些转运蛋白的生理功能。
利用高效液相色谱法对小鼠组织中维生素A代谢物进行定量分析,可精确评估全身及眼部的维生素A供应状况,从而直接为G蛋白偶联受体介导的视觉通路靶点验证提供依据。该分析能力有助于在发现阶段降低机制性风险,特别是在临床前模型中针对转运蛋白生物学和代谢通量的研究。可靠的代谢物定量为视觉及代谢相关疾病领域的转化医学研究提供了可预测的信心支持。
这种基于高效液相色谱的方法贯穿从早期发现到临床前研究的全过程,支持维生素A转运蛋白的先导物鉴定和机制研究。