2025年7月3日
本方案采用竞争性酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测固体组织中的环磷酸鸟苷(cGMP)浓度。本方案详细描述了固体组织的处理方法、竞争性ELISA的操作步骤、将吸光度转换为每毫升皮摩尔(pmol/mL)cGMP浓度的方法,以及最终以每克组织中cGMP的纳米摩尔数(nmol/g)计算结果的流程。
Dechter 实验室研究一氧化氮代谢。一氧化氮通过适应性稳态级联反应刺激环磷酸鸟苷(cyclic GMP)的生成。我们的目标是了解衰老、饮食及其他因素如何影响这一级联过程。以往的研究主要集中于一氧化氮的生成及其产生的生理效应,却忽视了连接这两者的信号级联机制。本实验方案通过检测该级联中的第二信使——环磷酸鸟苷(cyclic GMP),提供了一种简单、易行且可广泛适用于多种组织类型的方法。
[旁白]首先,
将组织研磨器、镊子和勺子置于干冰上预冷10分钟。称取过量的猪组织,以补偿研磨过程中的损失。将组织转移至置于干冰上的预冷研磨器中。向研磨器中倒入液氮,快速冷冻组织,待液氮完全挥发后再进行下一步操作。盖上研磨器盖子,用橡胶锤敲击15次。将珠磨匀浆管在天平上去皮。使用预冷的勺子和镊子将研磨后的组织转移至该匀浆管中。用移液器向匀浆管中加入0.1 N盐酸,确保所加体积(微升)为组织质量(毫克)的整数倍。然后使用珠磨匀浆器对组织样本进行匀浆。在4°C条件下,以17,000 g离心匀浆液30分钟。将上清液转移至微量离心管中,在4°C条件下再次离心10分钟。取部分最终上清液 aliquot 转移至新的微量离心管中,并置于冰上备用。 接下来,向标记为“标准品B”的试管中加入9.9毫升ELISA缓冲液。向该“标准品B”管中加入100微升标准品储备液,充分涡旋混匀以确保均匀悬浮。从“标准品B”管中转移1,000微升溶液至标记为“标准品1”的试管中。向标记为“标准品0”及“标准品2至8”的各管中分别加入500微升ELISA缓冲液。涡旋混匀“标准品1”管,然后从中转移500微升溶液至“标准品2”管。涡旋混匀“标准品2”管,再转移500微升溶液至“标准品3”管。依次将500微升溶液从前一标准品管转移至下一管,每次转移后均需充分涡旋混匀,直至完成“标准品8”的配制。 对于样本的乙酰化处理,在250微升样本aliquot中加入50微升4 M氢氧化钾溶液。立即加入12.5微升乙酸酐。涡旋混匀15秒。然后加入12.5微升4 M氢氧化钾溶液,再次涡旋混匀。在标记为“标准品0”的试管中,加入100微升4 M氢氧化钾溶液,随后立即加入25微升乙酸酐。涡旋混匀后,向管中加入25微升4 M氢氧化钾溶液,并短暂涡旋。对剩余各标准品管重复上述氢氧化钾与乙酸酐的添加步骤,并在每次添加后充分涡旋混匀。 将预定比例的ELISA缓冲液与乙酰化样本aliquot加入微量离心管中。涡旋混匀“标准品0”管。将“标准品0”以50微升aliquot分别加入ELISA微孔板中指定的NSB和B零(B naught)孔,共五孔。然后向含有“标准品0”的两个NSB孔中各加入50微升ELISA缓冲液。使用同一枪头,从“标准品8”开始至“标准品1”,将各标准品以50微升aliquot重复加入指定孔中。涡旋混匀每个样本。然后将50微升样本分别以双复孔或三复孔形式加入相应微孔中。向所有标记为NSB、B零、标准品和样本的孔中加入50微升乙酰胆碱酯酶示踪剂。向每个B零、标准品和样本孔中加入50微升抗血清。用封板膜覆盖ELISA板,在4°C孵育18小时。 孵育结束后,将ELISA板倒置于废液容器上方,弃去孔内液体。用洗瓶向各孔中加入洗涤缓冲液,轻轻振荡5秒,然后倾倒弃去洗液,并将板在纸巾上轻拍以去除残留液体。将Ellman试剂转移至试剂槽中。迅速使用多通道移液器向空白孔、NSB孔、B零孔、TA孔、标准品孔和样本孔中各加入200微升Ellman试剂。向TA孔中加入5微升乙酰胆碱酯酶示踪剂。然后用Parafilm封板,将ELISA板置于避光容器中,在室温下震荡孵育60至90分钟。移除Parafilm,于412纳米波长处测定吸光度。 对照组猪肝中环磷酸鸟苷(cyclic GMP)浓度约为0.0202纳摩尔/克组织。硝酸盐处理组中,环磷酸鸟苷浓度升高至约0.0364纳摩尔/克组织。
本研究聚焦于测定实体组织中环磷酸鸟苷(cGMP)的浓度,重点探讨衰老和饮食等不同生理因素对一氧化氮代谢的影响。研究采用竞争性酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测cGMP水平,展示了将该方法适用于多种组织类型的清晰实验流程。
对固体组织中cGMP的定量检测可直接探究一氧化氮信号级联反应,该通路在心血管、代谢及神经生物学研究中至关重要。本方案提供了一种标准化且可灵活调整的工作流程,用于评估NO下游通路的活性,支持在早期发现阶段进行机制性风险排除和靶点验证。可靠的cGMP定量结果有助于在生物制药研发流程的关键转折点上提升预测的可信度。
该cGMP ELISA方案可融入从发现到临床前研究的连续流程,能够对从早期生物学研究到先导化合物鉴定及临床前评估的信号通路进行稳健的分析。