Article de méthode

Préparation de tissus humains incorporés dans un composé à température de coupe optimale pour analyse par spectrométrie de masse

DOI :

10.3791/62552

27 avril 2021

Dans cet article

Résumé

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Les sphingolipides sont des métabolites bioactifs dont le rôle dans les maladies humaines est bien établi. La caractérisation des altérations dans les tissus par spectrométrie de masse peut révéler des rôles dans l’étiologie de la maladie ou identifier des cibles thérapeutiques. Cependant, le composé OCT utilisé pour la cryoconservation dans les dépôts biologiques interfère avec la spectrométrie de masse. Nous décrivons des méthodes pour analyser les sphingolipides dans les tissus humains incorporés dans la TCO avec LC-ESI-MS/MS.

Résumé

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Les sphingolipides sont des composants cellulaires qui ont des rôles bien établis dans le métabolisme humain et la maladie. La spectrométrie de masse peut être utilisée pour déterminer si les sphingolipides sont altérés dans une maladie et déterminer si les sphingolipides peuvent être ciblés cliniquement. Cependant, les études prospectives de bonne puissance qui acquièrent des tissus directement à partir de la salle d’opération peuvent prendre beaucoup de temps et être difficiles sur les plans technique, logistique et administratif. En revanche, les études rétrospectives peuvent tirer parti des spécimens humains cryoconservés déjà disponibles, généralement en grand nombre, dans les dépôts biologiques tissulaires. Parmi les autres avantages de l’obtention de tissus auprès de dépôts biologiques, mentionnons l’accès à l’information associée aux échantillons de tissus, y compris l’histologie, la pathologie et, dans certains cas, les variables clinicopathologiques, qui peuvent toutes être utilisées pour examiner les corrélations avec les données lipidomiques. Cependant, les limitations techniques liées à l’incompatibilité du composé à température de coupe optimale (OCT) utilisé dans la cryoconservation et la spectrométrie de masse constituent une barrière technique pour l’analyse des lipides. Cependant, nous avons déjà montré que la TCO peut être facilement retirée des échantillons humains de biodépôts par des cycles de lavage et de centrifugation sans modifier leur teneur en sphingolipides. Nous avons également précédemment établi que les sphingolipides dans les tissus humains cryoconservés en OCT sont stables jusqu’à 16 ans. Dans ce rapport, nous décrivons les étapes et le flux de travail pour analyser les sphingolipides dans les échantillons de tissus humains qui sont intégrés dans l’OCT, y compris le lavage des tissus, le pesage des tissus pour la normalisation des données, l’extraction des lipides, la préparation des échantillons pour analyse par chromatographie liquide spectrométrie de masse en tandem par électropulvérisation (LC-ESI-MS / MS), l’intégration des données de spectrométrie de masse, la normalisation des données et l’analyse des données.

Introduction

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Les sphingolipides sont des métabolites bioactifs connus pour leurs rôles dans le métabolisme humain et la maladie 1,2. Ils régulent des processus cellulaires complexes tels que la migration cellulaire, la survie et la mort cellulaires, le mouvement cellulaire, le trafic vésiculeux, l’invasion cellulaire et les métastases, l’angiogenèse et la production de cytokines 1,2,3,4,5,6,7,8,9

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Protocole

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Les tissus pulmonaires humains anonymisés ont été obtenus auprès du noyau d’acquisition et d’analyse de tissus et de données de la Virginia Commonwealth University (VCU) dans le cadre d’un protocole approuvé par le comité d’examen interne (IRB) (#HM2471). L’utilisation de souris pour la recherche et la récolte de tissus de souris a été approuvée par le comité institutionnel de soin et d’utilisation des animaux (IACUC) de l’UCV.

1. Préparation du matériel

REMARQUE: Ces étapes doivent être effectuées un jour avant le lavage des tissus.

  1. Préétiqueter et peser des tubes centrifugés en polypropylène de 1,5 mL....

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Résultats

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Dans ce protocole, nous décrivons en détail une méthode pour éliminer la TCO des tissus humains cryoconservés et peser les tissus pour analyse par LC-ESI-MS/MS. Les matériaux requis pour cette procédure sont énumérés dans le tableau des matériaux. La figure 1 présente les résultats d’une expérience typique dans laquelle 10 tumeurs d’adénocarcinome pulmonaire humain et 10 tissus adjacents normaux ont été lavés pour éliminer l’OCT et analysés par LC-ESI-MS/MS. Il est important.......

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Discussion

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L’OCT est un agent de cryoconservation à long terme couramment utilisé dans les dépôts biologiques. Cependant, la TCO peut entraîner la suppression des ions lorsque les tissus sont analysés par diverses plates-formes de spectrométrie de masse12,13,14,15, ou entraîner une perte de signal lorsque les échantillons sont analysés par LC-ESI-MS/MS 11. La TCO dans les tissus cr.......

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Déclarations de divulgation

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Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

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Les services et le soutien du projet de recherche ont été fournis par le VCU Massey Cancer Center Tissue and Data Acquisition and Analysis Core et le VCU Lipidomics and Metabolomics Core, qui sont financés en partie par le NIH-NCI Cancer Center Support Grant P30CA016059. Ce travail a été soutenu par les subventions R21CA232234 des National Institutes of Health (Santiago Lima).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
1 mL d’embouts de pipette en polypropylèneNANAUtilisé pour prélever des échantillons
Tubes à centrifuger en polypropylène de 1,5 mLNA10
mL ErlenmeyerVWR89091-116Utilisé pour le pesage de tubes et de tissus
AB Sciex Analyst 1.6.2SciexNALogiciel pour l’analyse et l’intégration de données MS
Formate d’ammoniumFisher ScientificA11550Pour les phases mobiles LC
Balance analytiqueNANA Balance précise à 0,1 mg
Distributeur sur flaconSartoriusLH-723071Utilisé pour la distribution de solvants
C12-Céramide (d18:1/C12:0) ; N-(dodécanoyl)-sphin-4-énineAvanti Polar LipidsLM2212Étalon interne
C12-glucosylcéramide (d18:1/12:0) ; N-(dodécanoyl)-1-&beta ;-glucosyl-sphing-4-eineAvanti Polar LipidsLM2511Étalon interne
C12-lactosylcéramide (d18:1/12:0) ; N-(dodécanoyl)-1-ß ;-lactosyl-sphin-4-èneAvanti Polar LipidsLM2512Étalon interne
C12-Sphingomyéline  ; (d18:1/C12:0), N-(dodécanoyl)-sphing-4-enine-1-phosphocholineAvanti Polar LipidsLM2312Étalon interne
CHLOROFORME OMNISOLV 4LVWREM-CX1054-1
Couvercles de bioconfinement ClickSealThermo Scientific75007309Pour prévenir les aérations à risque biologique pendant la centrifugation
ConfliktDecon Labs4101Décontaminant
CTO-20A/20AC Four à colonneShimadzuNApour LC
d17:1-Sphingosine ;   ; (2S,3R,4E)-2-aminoheptadec-4-ene-1,3-diolAvanti Polar LipidsLM2000Étalon interne
d17:1-Sphingosine-1-phosphate ; heptadecasphing-4-enine-1-phosphateAvanti Polar LipidsLM2144Étalon interne
DGU20A5R dégazeurShimadzuNA
Disposable Culture Tubes 13x100mmVWR53283-80013x100 mm tubes
Bain d’eau chaufféNANAPour l’extraction des lipides pendant la nuit
Homogénéisateur 150Fisher Scientific15-340-167Tissus trituriques
Homogénéisateur en plastique jetable SondeFisher Scientific15-340-177pour l’homogénéisation
KimwipesKimtech34120Tissu de qualité laboratoire utilisé pour fabriquer des mèches
Méthanol LC-MS Grade 4LVWREM-MX0486-1
Nexera LC-30 AD système de pompe binaireShimadzuNAPour LC-MS
Marqueur permanentVWR52877-310
Fermeture à filetage phénolique, Kimble Chase (bouchons pour tubes de culture jetables)VWR89001-50213x100 mm bouchons de tube à vis
salin poliThermo Scientific10010023Pour prélever des échantillons dans des tubes après lavage
Pipette à répétitionEppendorf4987000118Pour distribuer des étalons internes LC-MS
Bouchons à vis, bleu, rouge PTFE/Silicone blancVWR89239-020Bouchons de flacons d’auto-injecteur
Filetage à vis Flacons en verre avec patch IDVWR46610-724Flacons d’auto-injecteur
SIL-30AC Auto-injecteurShimadzuNA
SpeedVacThermo ScientificSPD2030P1220Pour le séchage des solvants
Supelco 2.1 (i.d.) x 50 mm Ascentis Express C18 colonneSigma Aldrich581300-UPour LC-MS
Triple Quad 5500+ LC-MS/MS SystèmeSciexNAPour LC-ESI-MS/MS Bain-marie
à ultrasonsBransonModèle 2800pour l’homogénéisation et la remise en suspension des lipides extraits et séchés
VortexerNANAPour la sOCTrP et la remise en suspension des lipides séchés
Tubes de culture VWR Verre borosilicaté jetableen verre VWR4772957213x100
Water Hipersolve Chromanorm LC-MSVWRBDH83645.400
à vis Phosphate Tubes de culture

Références

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  1. Maceyka, M., Spiegel, S. Sphingolipid metabolites in inflammatory disease. Nature. 510, 58-67 (2014).
  2. Ogretmen, B. Sphingolipid metabolism in cancer signalling and therapy. Nature Reviews. Cancer. 18 (1), 33-50 (2018).
  3. Hannun, Y. A., Obeid, L. M.

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Mots-clés

Sphingolipid AnalysisMass SpectrometryOCT RemovalLipid ExtractionHuman Tissue PreparationCryopreserved TissuesLiquid ChromatographyTandem Mass SpectrometryTissue BiorepositoryCeramide Quantification

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