Name: シングルセル質量分析メタボロミクス研究のためのサンプル前処理:細胞洗浄、急冷、乾燥、保管の組み合わせ (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-09-16T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 7 s
Description: 学ぶシングルセル質量分析メタボロミクスのための細胞洗浄・液体窒素急冷・乾燥・保管プロトコル。代謝物プロファイルを保持し、細胞異質性研究の精度を向上させる効果的なサンプル前処理法を発見する。

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<table><tbody><tr><td>-80 & 度;Cフリーザー</td><td>エッペンドルフ ニューブランズウィック</td><td>U700</td><td>サンプル前処理 </td></tr><tr><td>アセトントリル</td><td>サーモフィッシャーサイエンティフィック</td><td>240744</td><td>SCMS実験のセットアップ</td></tr><tr><td>ギ酸アンモニウム </td><td>サーモフィッシャーサイエンティフィック</td><td>401152500</td><td>サンプル前処理 </td></tr><tr><td>カバースリップ 18 mm</td><td>VMRマイクロカバーガラス</td><td>48380046</td><td>細胞培養 </td></tr><tr><td>デジタル実体顕微鏡</td><td>深センD&;エフ社</td><td>スーパーアイズ T004</td><td>解析</td></tr><tr><td>デュアルボア石英チューブ、1.120インチx0.005インチx12インチ</td><td>フリードリッヒ&フリードリッヒ&株式会社ディモック</td><td>MBT-005-020-2Q</td><td>シングルプローブ製造</td></tr><tr><td>エポキシ樹脂</td><td>デブコン</td><td>部品番号 20945</td><td>シングルプローブ製造</td></tr><tr><td>蟻酸</td><td>ウォードの科学 </td><td>470301-120 500mL</td><td>SCMS実験のセットアップ</td></tr><tr><td>溶融シリカキャピラリー、ID:40&マイクロ;m、外径:100&マイクロ;m</td><td>ポリマイクロテクノロジーズ</td><td>TSP040105</td><td>シングルプローブ製造</td></tr><tr><td>溶融シリカキャピラリー、ID:50&マイクロ;m、外径:150&マイクロ;m</td><td>ポリマイクロテクノロジーズ</td><td>1068150015</td><td>SCMS実験のセットアップ</td></tr><tr><td>ガラスカバーガラス、18mm</td><td>VWRの </td><td>48380046</td><td>細胞培養</td></tr><tr><td>ハイクローン合成血清(FBS)</td><td>ハイクローン</td><td>SH3006603</td><td>細胞培養</td></tr><tr><td>孵卵器 </td><td>ヘラセル(ヘレウス)</td><td></td><td>細胞培養 </td></tr><tr><td>レーザープーラー</td><td>サッター・インストゥルメント株式会社</td><td>モデル P-2000</td><td>シングルプローブ製造</td></tr><tr><td>LED UVランプ</td><td>佛山梁亜歯科機器</td><td>LY-C240</td><td>シングルプローブ製造</td></tr><tr><td>マッコイの5A </td><td>ギブコ </td><td>2537128</td><td>細胞培養 </td></tr><tr><td>マイクロユニオン</td><td>IDEXヘルス&イデックスサイエンス合同会社</td><td>M-539</td><td>SCMS実験のセットアップ</td></tr><tr><td>変更された FAIMS プロ インターフェイス </td><td>サーモフィッシャー </td><td>98100-20046</td><td>解析 </td></tr><tr><td>MycoAlert PLUS マイコプラズマ検出キット</td><td>ロンザ</td><td>LT07-703</td><td>細胞培養</td></tr><tr><td>光学基板 </td><td>Thorlabs Inc.、ニュートン</td><td></td><td>解析 </td></tr><tr><td>Optima LC/MSグレードの水(フィッシャーケミカル、米国)</td><td>サーモフィッシャーサイエンティフィック</td><td>W6500</td><td>サンプル前処理 </td></tr><tr><td>Orbitrap Exploris 240質量分析計 </td><td>サーモフィッシャーサイエンティフィック</td><td></td><td>SCMS実験のセットアップ</td></tr><tr><td>ペニシリン/ストレプトマイシン</td><td>ギブコ</td><td>15140-122</td><td>細胞培養</td></tr><tr><td>リン酸緩衝生理食塩水(PBS)</td><td>VWRの</td><td>0780-50L</td><td>細胞培養</td></tr><tr><td>SpeedVac コンセントレーター (Savant)</td><td>サーモフィッシャーサイエンティフィック</td><td> SPD111 V</td><td>サンプル前処理 </td></tr><tr><td>シリンジポンプ( SKE10 )</td><td>ケミックス株式会社</td><td>80561</td><td>SCMS実験のセットアップ</td></tr><tr><td>シリンジ、250 & マイクロ;L</td><td>ハミルトン</td><td>1725LTN250UL製</td><td>SCMS実験のセットアップ</td></tr><tr><td>TC20 自動セルカウンター</td><td>バイオ・ラッド研究所 </td><td>1450102教育</td><td>セル数</td></tr><tr><td>組織培養皿、100mm</td><td>フィッシャーサイエンティフィック </td><td>FB012924</td><td>細胞培養 </td></tr><tr><td>トリプシン-EDTA</td><td>サーモフィッシャーサイエンティフィック</td><td>25200-072</td><td>細胞培養</td></tr><tr><td>USBデジタル顕微鏡(「Scorpio」500ズーム)</td><td>Chinavasion、ホールセール株式会社</td><td></td><td>解析 </td></tr><tr><td>UV硬化樹脂</td><td>プライムデンタル</td><td>商品番号 006.030</td><td>シングルプローブ製造</td></tr><tr><td>Xcaliburソフトウェア</td><td>サーモフィッシャーサイエンティフィック</td><td></td><td></td></tr><tr><td>XYZステージ(CONEX-MFACC)</td><td>ニューポート株式会社</td><td></td><td>解析 </td></tr></tbody></table>

シングルセル質量分析メタボロミクス研究のためのサンプル前処理:細胞洗浄、急冷、乾燥、保管の組み合わせ

Sample Preparation for Single Cell Mass Spectrometry Metabolomics Studies: Combined Cell Washing, Quenching, Drying, and Storage

本レポートでは、細胞洗浄、急速細胞急冷、真空乾燥、-80°Cでの保存を統合した方法論について説明しています(図1)。具体的には、このアプローチは、SCMS分析前に細胞のメタボロミクス状態を維持するように設計されています。このプロトコルの有効性は、2つの異なる条件下で細胞を調製することによってテストされました:新鮮な急冷および乾燥細胞(グループ1、対照として機能する)、および急冷、乾燥、および-80°C保存された細胞(グループ2)。各グループは、正イオンモードと負イオンモードの両方でシングルプローブSCMS法を使用して分析されました。主成分分析(PCA)とヒートマップの視覚化を使用して、グループ間のメタボロミクスプロファイルの違いを評価しました。
正イオンモードでのPCA結果(図2A)は、グループ1とグループ2が同様の全体的な代謝産物プロファイルを持っていることを明らかにしました。グループ1とグループ2のほぼ同じプロファイルは、-80°Cで48時間保存しても、細胞が乾燥前に適切にクエンチされていれば、メタボロームが有意に変化しないことを示しています。負イオンモード(図2B)では、同様のパターンが観察されますが、グループ2は、特定の代謝産物クラス間のイオン化の違いにより、わずかに異なるように見えますが、たとえば、ホスファチジルコリンはポジティブモードでよりよく検出されますが、脂肪酸はネガティブモードでより効率的にイオン化します60。この変動にもかかわらず、両方のモードにわたるグループ1と2の間の一貫したクラスタリングは、統合された焼入れ-乾燥-貯蔵プロトコルが代謝の完全性を維持するという結論を裏付けています。
ヒートマップ分析により、2つのグループにわたる上位100の代謝産物の相対的な存在量を示すことにより、PCAの調査結果がさらに検証されました。 図3に示すように、上位100の代謝物は、両方のイオンモードでグループ1とグループ2の間で非常に一貫した存在量パターンを示します。大きなシフトやグループ固有のクラスタリングは観察されませんが、いくつかの代謝物クラスターのわずかな変動は、イオン化効率または代謝物の安定性の違いを反映している可能性があります。これらの結果は、焼入れ-乾燥-保管ワークフローが細胞メタボロミクスプロファイルを忠実度で維持し、周囲のSCMSアプリケーションに適していることを総合的に示しています。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68995/68995fig1.jpg"> 
図1:LN2 のクエンチングと-80°Cでの48時間の保存が単一細胞の代謝物プロファイルにどのように影響するかを調べるシングルセル質量分析(SCMS)分析の一般的なワークフロー。 (A)細胞を播種し、インキュベートし、アンモニウムフォーマット(AF)溶液を使用してすすぎました。(B)2つの細胞グループを調製しました-グループ1:細胞を洗浄、急冷、凍結乾燥して、保存せずに即時SCMS実験を行いました。グループ2:細胞を洗浄、急冷、凍結乾燥し、-80°Cで保存しました。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68995/68995fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68995/68995fig2.jpg"> 
図2:(A)正イオンモードおよび(B)負イオンモードの実験群におけるHCT-116細胞からのSCMSデータの主成分分析(PCA)。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68995/68995fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68995/68995fig3.jpg"> 
図3:(A)正イオンモードと(B)負イオンモードについて提示された、さまざまな条件下で調製された単一のHCT-116細胞で検出された上位100の代謝産物の相対レベルを示すヒートマップ。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68995/68995fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。</a>

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