이 연구의 목적은 나노 입자 추적 분석 (NTA)이 건강한 성인의 나노 결정을 포함하는 오줌 칼슘을 감지하고 정량화 할 수 있는지 여부를 결정하는 것이었습니다. 현재 연구 결과에서 사실 인정은 NTA가 신장 결석 질병 도중 오줌 나노 결정을 추정하는 잠재적인 공구일 수 있었다는 것을 건의합니다.
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이 논문에서
요약
초록
신장 결석은 성인과 아이들에서 전 세계적으로 더 널리 퍼지고 있습니다. 신장 결석의 일반적인 모형은 칼슘 옥살레이트 (CaOx) 결정의 구성됩니다. 결정루리아는 소변이 미네랄(예: 칼슘, 옥살레이트, 인산염)으로 과포화되고 신장 결석 형성에 선행될 때 발생합니다. 돌 전자에서 결정루리아를 평가하는 표준 방법은 현미경 검사법, 여과 및 원심 분리를 포함한다. 그러나, 이 방법은 주로 나노 결정이 아닌 마이크로 결정을 검출합니다. 나노 결정은 시험관내 미세 결정보다는 신장 상피 세포에 더 유해하도록 제안되었습니다. 여기서는 나노입자 추적 분석(NTA)이 인간의 오줌 나노 결정을 검출하는 능력을 설명합니다. 건강한 성인은 오줌 나노 결정을 자극하기 위해 옥살레이트 부하를 마시기 전에 통제 된 옥살레이트 식단을 공급받았습니다. 소변은 옥살레이트 하중 전후 24시간 동안 수거되었다. 샘플을 가공하여 에탄올로 세척하여 샘플을 정화했습니다. 요로 나노 결정은 칼슘 결합 형광소, 플루오-4 오전로 염색되었다. 염색 후, 나노 결정의 크기와 수는 NTA를 사용하여 결정되었다. 이 연구 결과에서 사실 인정은 NTA가 건강한 성인에 있는 나노 결정루아를 능통하게 검출할 수 있었다는 것을 보여줍니다. 이 사실 인정은 NTA가 신장 결석 질병을 가진 환자에 있는 나노 결정루리아의 귀중한 조기 탐지 방법일 수 있었다는 것을 건의합니다.
서론
소변 결정은 소변이 미네랄로 과포화될 때 형성됩니다. 이것은 건강한 개별에서 생길 수 있습니다 그러나 신장 결석을 가진 개별에서 일반적 입니다1. 오줌 결정의 존재와 축적은 신장 결석을 개발의 위험을 증가시킬 수 있습니다. 구체적으로, 이것은 결정이 랜달의 플라크에 결합할 때, 핵, 축적, 그리고 시간이지남에따라2,3,4증가할 때 생깁니다. 결정루리아는 신장 결석 형성 및 결정성루리아의 평가를 선행하여 신장 결석 전자3,5에서예측값을 가질 수 있다. 구체적으로, 결정루리아는 돌6,7을함유하는 칼슘 산화칼슘의 역사를 가진 환자에서 돌 재발의 위험을 예측하는 데 유용할 것으로 제안되고 있다.
결정은 신장 상피 및 순환 면역 세포 기능8,9,
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프로토콜
이 작품에 설명 된 모든 실험은 버밍엄에서 앨라배마 대학에 의해 승인되었다 (UAB) 기관 검토 위원회. 건강한 성인(33.6± 3.3세, n=10)은 정상적인 혈액 종합 대사 패널, 비담배 사용자, 비임신, BMI 20-30kg/m2 사이 BMI, 만성 질환 또는 급성 질환이 없는 경우 연구에 등록되었습니다. 건강한 참가자들은 연구가 시작되기 전에 서면 동의서에 서명했습니다.
1. 임상 프로토콜 및 소변 수집
- 참가자는 임상 및 번역 과학 생물 영양 코어에 대 한 UAB 센터에 의해 준비 된 낮은 oxalate 다이어트를 소비 3 일 그들의 소변을 수집 하기 전에 하룻밤 빠른 (24 시간 샘플).
- 다음 날, 참가자는 옥살레이트 부하 (과일과 채소를 포함하는 스무디, ~ 8 mM 옥살레이트)를 섭취하기 전에 24 시간 소변 샘플 (사전 oxalate)을 반환해야합니다. 참가자는 이후 24 시간 동안 자신의 소변을 수집 (포스트 옥살레이트 샘플) 다음 날 자신의 소변을 반환합니다.
- 아래설명과 같이 처리하기 전에 실온(RT)에서 모든 소변 샘플을 유지하며 도 1에도시되어 있다.
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결과
이 연구 결과에서 사실 인정은 NTA가 인간 적인 소변에 있는 오줌 나노 결정을 포함하는 칼슘의 평균 크기 그리고 사격을 능통하게 검출할 수 있습니다 보여줍니다. 이는 플루오로포레, 플루오-4 AM 및 나노입자 추적 분석을 사용하여 달성되었다. 플루오-4 AM은 카옥스와 CaP 크리스탈 모두에 결합할 수 있었습니다. 도 3A에도시된 바와 같이, CaOx 결정은 50-270 nm 크기로 결정되었고 평균 농도가 1.26 x 109 입자/mL이다. CaP 결정은 30-225 nm 크기사이였으며 평균 농도는 2.22 x 109 입자/mL(도3B)이었다. NTA가 인간의 소변에서 나노 결정을 평가할 수 있는지 확인하기 위해 건강한 성인은 통제 된 옥살레이트 식단을 섭취한 다음 높은 옥살레이트 부하를 섭취하도록 요청받았습니다. 24시간 소변 샘플은 하중 전후에 요로 나노결정 크기 및 농도를 평가.......
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토론
NTA는 칼슘 결합 프로브, Fluo-4 AM을 사용하여 인간의 소변에 있는 나노 결정을 평가하기 위하여 본 연구 결과에서 이용되었습니다. 소변에서 나노 결정을 검출하는 데 사용할 수있는 표준 방법은 없습니다. 일부 연구 그룹은 소변에서 나노 결정을 검출하고 샘플27,28을정량화하는 능력에 제한된 광범위한 프로토콜 또는 방법의 사용에 의존했다. 이 연구는 높은 옥살레이트 하중섭취로 구성된 식이 공급 연구에 참여한 인간의 소변에 나노 결정을 함유한 칼슘을 검출하기 위한 구체적이고 민감한 방법을 보여줍니다. 소비된 옥살레이트의 양은 옥살레이트(예: 시금치 샐러드 1/2)의 실제 소비량과 동일하였다.
NTA는 브라우니아 모션을 사용하여 용액30에서입자를 측정하는 잘 특징인 고해상도 도구입니다. 다양한 생물학적 샘플에서 생물학적 나노입자를 .......
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공개 사항
저자는 이해 상충을 선언하지 않습니다.
감사의 글
저자는 모든 연구 참가자와 UAB CCTS 바이오 영양 코어 및 UAB 고해상도 이미징 서비스 센터에서 기여에 감사드립니다. 이 작품은 NIH 보조금 DK106284 및 DK123542 (TM), UL1TR003096 (국립 번역 과학 센터)에 의해 지원되었습니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 벤치탑 원심분리기 | Jouan 원심분리기 | CR3-12 | |
| 칼슘 옥살레이트 일수화물 | 앞서 설명한 바와 같이 실험실에서 합성29. | RT에 보관하십시오. 재고 10 mM | |
| 인산 칼슘 결정 (하이드 록시아 인회석 나노 분말) | 시그마 | 677418 | RT에 저장; RT에 10mM |
| 에탄올 | 피셔 과학 | AC615095000 | 매장 재고; 주식 100% |
| Fluo-4 AM* | AAT Bioquest, Inc. | 20550 | 냉동고에 보관 (-20° C); 재고 5 mM |
| 금 나노 입자 | 시그마 | 742031 | 2-8 °C에 보관하십시오. C |
| NanoSight Instrument | Malvern Instruments, UK | NS300 | |
| Syringe pump | Harvard Apparatus | 98-4730 | |
| Virkon Disinfectionant | LanXESS Energizing Company, Germany | LSP | |
| *형광 염료는 빛에 민감하며, 스톡 및 부분 표본은 -20°C의 어두운 곳에 보관해야 합니다. |
참고문헌
- Fogazzi, G. B. Crystalluria: a neglected aspect of urinary sediment analysis. Nephrology, Dialysis, Transplantation. 11 (2), 379-387 (1996).
- Kuo, R. L. Urine calcium and volume predict coverage of renal papilla by Randall's plaque. <....
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재인쇄 및 허가
