במחקר זה מוצגת סדרה של שיטות להכנת דגימות DESI-MSI מצמחים, ומתואר בפירוט הליך של התקנת הרכבה של DESI, רכישת נתוני MSI ועיבודם. פרוטוקול זה יכול להיות מיושם במספר תנאים לרכישת מידע מטבולי מרחבי בצמחים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
הדמיה של מטבוליטים שזוהו במטבוליזם המרחבי של הרפואה הסינית המסורתית באמצעות DESI-MSI
במאמר זה
סיכום
תקציר
השימוש הרפואי ברפואה הסינית המסורתית נובע בעיקר מהמטבוליטים המשניים שלה. הדמיה של התפלגות מטבוליטים אלה הפכה לנושא מכריע במדעי הצמח. דימות ספקטרומטריית מסות יכול לחלץ כמויות עצומות של נתונים ולספק מידע על התפלגות מרחבית על אלה על ידי ניתוח פרוסות רקמות. עם היתרון של תפוקה גבוהה ודיוק גבוה יותר, דימות ספקטרומטריית מסה של יינון אלקטרוספריי ספיחה (DESI-MSI) משמש לעתים קרובות במחקר ביולוגי ובחקר הרפואה הסינית המסורתית. עם זאת, ההליכים המשמשים במחקר זה הם מסובכים ולא סבירים. במחקר זה, ביצענו אופטימיזציה של הליכי חתך והדמיית DESI ופיתחנו שיטה חסכונית יותר לזיהוי התפלגות מטבוליטים וסיווג תרכובות אלה ברקמות צמחים, עם דגש מיוחד על תרופות סיניות מסורתיות. המחקר יקדם את השימוש ב- DESI בניתוח מטבוליטים ותקינה של רפואה סינית מסורתית / רפואה אתנית לטכנולוגיות הקשורות למחקר.
מבוא
הדמיה של התפלגות מטבוליטים הפכה לנושא מכריע במדעי הצמח, במיוחד ברפואה הסינית המסורתית, שכן היא חושפת את תהליך היווצרותם של מטבוליטים ספציפיים בתוך הצמח. בהתייחס לרפואה סינית מסורתית (TCM), הוא מספק מידע לגבי המרכיבים הפעילים ומנחה את היישום של חלקי צמח ביישומים פרמצבטיים. בדרך כלל, הדמיה של מטבוליטים מושגת על ידי הכלאה באתר, מיקרוסקופ פלואורסצנטי או אימונוהיסטוכימיה, אולם מספר התרכובות שזוהו על ידי ניסויים אלה מעביר מידע כימי מוגבל. בשילוב עם צביעת רקמות, דימות ספקטרומטריית מסה (MSI) יכול לספק כמות גדולה של נתונים ולספק מידע התפלגות מרחבית של תרכובות על ידי סריקה וניתוח פרוסות רקמה ברמת מיקרון1. MSI משתמשת באנליטים לספיגה ויינון מפני ה....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
1. הכנת מדגם
- אספו שורשים ועלים נקיים מצמח Salvia miltiorrhiza בן שנתיים (איור 1A), וחתכו ישירות בעובי חתך של כ-3-5 מ"מ ביד. לאחר מכן, הדביקו את הדגימה על שקופית זכוכית של מיקרוסקופ הידבקות באמצעות סרט דו-צדדי (איור 1B).
הערה: ודא שגודל הסרט הדו-צדדי גדול יותר מהדגימה. אם הרקמות מיובשות, השרו אותן במים או ב-4% פרפורמלדהיד למשך הלילה לפני החיתוך. - הניחו שקופית זכוכית נוספת במיקרוסקופ מעל הדגימה ועטפו את שתי שקופיות הזכוכית בסרט איטום כמו סנדוויץ' (איור 1C). הקפיאו את דגימת הכריך בטמפרטורה של -80°C למשך 4 שעות לפחות, ולאחר מכן העבירו א....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
פרוטוקול זה יכול להוביל לזיהוי והפצה של תרכובות בדגימות צמחים. בתמונת MS של m/z מסוים, הצבע של כל פיקסל מייצג את העוצמה היחסית של m/z, ולכן ניתן לשייך אותו לפיזור הטבעי ולשפע של יון המטבוליט לאורך הדגימה. ככל ששפע הכימיקל בעמדת האיסוף גבוה יותר, כך הצבע בהיר יותר. הפס בתמונה (איור 4A-D) מראה את מעבר הצבע של הצבעים. כאן, בחרנו שתי תרכובות כי הם בעלי ערך בשימוש הרפואי של S. miltiorrhiza. כפי שניתן לראות באיור 4A-D, התפלגו.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
הופעתה של טכנולוגיית טרשת נפוצה פתחה תובנה חדשה במחקר מוצרים טבעיים ברמה המולקולרית בשניםהאחרונות 24. מכשיר הטרשת הנפוצה, בעל הרגישות הגבוהה והתפוקה הגבוהה שלו, מאפשר ניתוח ממוקד ולא ממוקד של מטבוליטים במוצרים טבעיים, גם עם ריכוז עקבות25. לכן, טרשת נפוצה נמצאת כיום בשימוש נרחב בתחום הרפואה הסינית המסורתית (TCM) כימיה. המחקר האיכותני והכמותי על ההרכב הכימי של TCM יכול לספק מידע על מרכיבי התרופה והתרכובת הקשורה אליה, אשר לא רק מספקים התייחסות מתאימה למחקר פרמקולוגי, אלא גם מס.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
למחברים אין מה לחשוף.
תודות
עבודה זו נתמכה על ידי הקרן למדעי הטבע של מחוז סצ'ואן (מס '2022NSFSC0171) ותוכנית הכישרונות Xinglin של אוניברסיטת צ'נגדו של TCM (מס '030058042).
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 2-פרופנול | פישר | CAS:67-63-0 | HPLC כיתה |
| אצטוניטריל | סיגמא-אולדריץ' | מספר-75-05-8 | |
| שקופיות מיקרוסקופ הידבקות | Citotest scientific | 80312-3161 | שקופיות זכוכית מיקרוסקופ יכול לדבוק המדגם |
| משאבת ואקום יבשה מקוררת אוויר | EYELA | FDU-2110 | ציוד ואקום אוויר ב-80° |
| C חומצה פורמית | ACS | F1089 | 64-18-6 | LC-MS כיתה |
| LE (לאוצין אנקפלין) | ווטרס | 186006013-1 | בדרגת LC-MS |
| סיגמא-אולדריץ' | -67-56-1 | פרפילם בדרגת LC-MS | |
| Bemis Company | sc-200288 | מעבדה איטום סרט | |
| Paraformaldehyde | Sigma-aldrich | V900894 | ריאגנט בדרגת |
| Q-Tof ספקטרומטר מסה עם מקור DESI | Waters | Synapt XS |
מקורות
- Buchberger, A. R., DeLaney, K., Johnson, J., Li, L. Mass spectrometry imaging: a review of emerging advancements and future insights. Analytical Chemistry. 90 (1), 240-265 (2018).
- Karlsson, O., Hanrieder, J. Imaging mass spectrometry in drug development and....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
