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방법 논문

질량분석 분석을 위한 최적의 절단 온도 화합물에 내장된 인체 조직의 준비

2.2K 조회수

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DOI:

10.3791/62552

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2021년 4월 27일

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이 논문에서

요약

스핑 고지 질은 인간 질병에서 잘 확립 된 역할을 가진 생리 활성 대사 산물입니다. 질량 분석법으로 조직의 변화를 특성화하면 질병 병인학에서 역할을 밝히거나 치료 표적을 식별할 수 있습니다. 그러나 생물 저장소에서 냉동 보존에 사용되는 OCT 화합물은 질량 분석을 방해합니다. OCT에 내장된 인간 조직의 스핑고지질을 LC-ESI-MS/MS로 분석하는 방법을 간략하게 설명합니다.

초록

Sphingolipids는 인간의 신진 대사와 질병에서 잘 확립 된 역할을하는 세포 구성 요소입니다. 질량 분석법은 스핑고지질이 질병에서 변경되었는지 여부를 결정하고 스핑고지질이 임상적으로 표적화될 수 있는지 여부를 조사하는 데 사용할 수 있습니다. 그러나 수술실에서 직접 조직을 획득하는 적절하게 전원이 공급되는 전향적 연구는 시간이 많이 걸리고 기술적, 물류적, 행정적으로 어려울 수 있습니다. 대조적으로, 후향적 연구는 조직 생물 저장소에서 이미 많은 수의 냉동 보존된 인간 표본을 활용할 수 있습니다. 생물 저장소에서 조직을 조달하는 다른 이점은 조직학, 병리학 및 일부 경우 임상 병리학 변수를 포함하여 조직 표본과 관련된 정보에 대한 액세스를 포함하며, 이들 모두는 지질체학 데이터와의 상관 관계를 검사하는 데 사용할 수 있습니다. 그러나 동결보존 및 질량분석에 사용되는 최적 절단 온도 화합물(OCT)의 비호환성과 관련된 기술적 한계는 지질 분석의 기술적 장벽입니다. 그러나 우리는 이전에 OCT가 스핑고지질 함량을 변경하지 않고 세척 및 원심분리의 주기를 통해 인간 생물 저장소 표본에서 쉽게 제거될 수 있음을 보여주었습니다. 우리는 또한 이전에 OCT에서 동결 보존 된 인간 조직의 스핑 고지 질이 최대 16 년 동안 안정적이라는 것을 확립했습니다. 이 보고서에서는 조직 세척, 데이터 정규화를 위한 조직 칭량, 지질 추출, 액체 크로마토그래피 전기분무 이온화 탠덤 질량분석법(LC-ESI-MS/MS)으로 분석할 샘플 준비, 질량분석법 데이터 통합, 데이터 정규화 및 데이터 분석을 포함하여 OCT에 내장된 인체 조직 표본에서 스핑고지질을 분석하는 단계와 워크플로를 간략하게 설명합니다.

서론

Sphingolipids는 인간 대사 및 질병 1,2에서 역할로 알려진 생리 활성 대사 산물입니다. 그들은 세포 이동, 세포 생존 및 죽음, 세포 이동, 수포 트래피킹, 세포 침윤 및 전이, 혈관 신생 및 사이토 카인 1,2,3,4,5,6,7,8,9 생성과 같은 복잡한 세포 과정을 조절합니다. . 스핑고지질 대사 조절의 결함은 암의 시작과 진행에 기여하고, 암이 얼마나 공격적인지, 암이 치료에 어떻게 반응하고 내성을 발달시키는지를 결정합니다3,10. ....

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프로토콜

식별되지 않은 인간 폐 조직은 내부 검토 위원회(IRB) 승인 프로토콜(#HM2471)에 따라 버지니아 커먼웰스 대학교(VCU) 조직 및 데이터 수집 및 분석 코어에서 얻었습니다. 마우스 조직의 연구 및 수확을 위한 마우스의 사용은 VCU 기관 동물 관리 및 사용 위원회(IACUC)에 의해 승인되었습니다.

1. 재료 준비

알림: 이 단계는 티슈 세척 하루 전에 수행해야 합니다.

  1. 1.5mL 폴리프로필렌 원심분리 튜브에 사전 라벨을 붙이고 무게를 측정하여 다음 날 처리될 각 샘플에 대해 간결하지만 명확한 식별 코드를 지정합니다. 반복적인 튜브 취급으로 퇴색하지 않는 내화학성 영구 마커( 재료 표 참조)를 사용하십시오.
  2. 전자 스프레드시트를 열고 다음 열 머리글로 연속된 열에 레이블을 지정합니다: 튜브 식별자(ID), 튜브 단독, 조직이 있는 튜브 및 전체 조직. 튜브 ID라고 표시된 열에 처리할 튜브 식별자를 입력합니다.
  3. 분석 스케일을 사전 교정하고 영점화합니다. 깨끗한 10mL 삼각 플라스크를 밸런스 플레이트 중앙에 놓습니다(플라스크는 튜브 홀더 역할을 함). 칭량실 도어를 닫고 플라스크로 스케일을 칭량하십시오.<....

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결과

이 프로토콜에서는 냉동 보존된 인간 조직에서 OCT를 제거하고 LC-ESI-MS/MS로 분석하기 위해 조직의 무게를 측정하는 방법을 자세히 설명합니다. 이 절차에 필요한 재료는 재료 표에 나열되어 있습니다. 도 1 에 도시된 것은 10개의 인간 폐 선암 종양과 10개의 정상 인접 조직을 세척하여 OCT를 제거하고 LC-ESI-MS/MS로 분석한 전형적인 실험의 결과이다. 중요하게도, 우리가 이전에11을 보았듯이, 폐 선암 종양에서 정상 인접 비관련 조직과 비교하여 유의하게 상승하는 다양한 사슬 길이의 세라마이드(그림 1A) 및 모노헥소실-세라마이드(그림 1B)가 있다.

섹션 4에 요약된 지질 추출 단계에 대한 OCT의 효과를 평가하기 위한 대조군 실.......

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토론

OCT는 생물 저장소에 사용되는 일반적인 장기 냉동 보존제입니다. 그러나, OCT는 조직이 다양한 질량 분석 플랫폼(12,13,14,15)에 의해 분석될 때 이온 억제를 초래하거나, 샘플이 LC-ESI-MS/MS 11에 의해 분석될 때 신호의 손실을 초래할 수 있다. 동결 보존 조직의 OCT는 또한 Bradford 및 BCA11과 같은 칭량 및 단백질 정량 분석과 같은 조직 정규화 방법을 방해할 수 있습니다. 여기에서는 인간 조직에서 OCT를 제거한 후 질량 분석법으로 분석하는 자세한 프로토콜을 제시합니다. 상기 프로토콜은 폐가 아닌 다른 조직 공급원을 사용하거나, 또는 우리가 이전에 기술한 바와 같이 마우스 조직으로.......

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공개 사항

저자는 공개 할 것이 없습니다.

감사의 글

연구 프로젝트의 서비스 및 지원은 VCU Massey Cancer Center 조직 및 데이터 수집 및 분석 코어와 VCU 지질체학 및 대사체학 코어에서 제공했으며, 이는 NIH-NCI 암 센터 지원 보조금 P30CA016059의 자금으로 부분적으로 지원됩니다. 이 작업은 국립 보건원 보조금 R21CA232234 (산티아고 리마)의 지원을 받았습니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
1 mL 폴리프로필렌 피펫 팁NA검체 검색에 사용
1.5 mL 폴리프로필렌 원심분리기 튜브NANA
10 mL Erlenmeyer 플라스크VWR89091-116튜브 및 조직 계량에 사용
AB Sciex Analyst 1.6.2SciexNAMS 데이터 분석 및 통합을 위한 소프트웨어
포름산암모늄Fisher ScientificA11550LC 이동상의
경우 분석 척도NANA0.1mg까지 정확한
NA 저울 병 뚜껑 디스펜서SartoriusLH-723071용매
C12-Ceramide (d18 : 1 / C12 : 0) 분배에 사용; N- (도데 카노일) - 스핑 -4- 에닌Avanti 극성 지질LM2212내부 표준
C12- 글루코실 세라미드 (d18 : 1 / 12 : 0); N-(도데카노일)-1-&베타;-글루코실-스핑-4-아인아반티 극성 지질LM2511내부 표준
C12-락토실세라미드 (d18:1/12:0); N-(도데카노일)-1-ß-lactosyl-sphing-4-eneAvanti Polar LipidsLM2512내부 표준
C12-Sphingomyelin  (d18:1/C12:0), N-(dodecanoyl)-sphing-4-enine-1-phosphocholineAvanti Polar LipidsLM2312내부 표준
CHLOROFORM OMNISOLV 4LVWREM-CX1054-1
ClickSeal Biocontainment LidsThermo Scientific75007309원심분리 중 생물학적 위험 에어레졸 방지
ConfliktDecon Labs4101Decontaminant
CTO-20A/20AC 란 오븐ShimadzuNALC
d17:1-Sphingosine;   (2S, 3R, 4E) -2- 아미노 헵타 덱 -4- 엔 -1,3- 디올Avanti Polar LipidsLM2000내부 표준
d17 : 1- 스핑 고신 -1- 포스페이트; 헵타 데카스 핑-4- 에닌 -1- 포스페이트 Avanti Polar LipidsLM2144내부 표준
DGU20A5R 탈기 장치ShimadzuNA
일회용 배양 튜브 13x100mmVWR53283-80013x100 mm 스크류 탑 튜브
온수 목욕NANA하룻밤 지질 추출용
균질화기 150Fisher Scientific15-340-167삼중산염 조직
균질화기 플라스틱 일회용 발전기 프로브Fisher Scientific15-340-177균질화
KimwipesKimtech34120심지를 만드는 데 사용되는 실험실 등급 조직
메탄올 LC-MS 등급 4LVWREM-MX0486-1
Nexera LC-30 AD 바이너리 펌프 시스템ShimadzuNALC-MS용
영구 마커VWR52877-310
페놀 나사산 폐쇄, Kimble Chase(일회용 배양 튜브용 캡)VWR89001-50213x100mm 나사 상단 튜브 캡
인산염 버프 식염수Thermo Scientific10010023세척 후 튜브에서 시료 회수
리피터 피펫Eppendorf4987000118LC-MS 내부 표준 분배
스크류 캡, 파란색, 빨간색 PTFE/흰색 실리콘VWR89239-020자기인젝터 바이알 캡
ID 패치가 있는 나사산 유리 바이알VWR46610-724자기인젝터 바이알
SIL-30AC 자기인젝터ShimadzuNA
SpeedVacThermo ScientificSPD2030P1220용매 건조용
Supelco 2.1 (i.d.) x 50 mm Ascentis Express C18 컬럼Sigma Aldrich581300-U, LC-MS용
트리플 쿼드 5500+ LC-MS/MS 시스템, SciexNALC-ESI-MS/MS용
초음파 수조추출 및 건조된 지질의 균질화 및 재현탁을 위한Branson모델 2800
VortexerNANA sOCTrP 및 건조 지질 재현탁용
VWR 배양 튜브 일회용 붕규산 유리VWR4772957213x100 유리 배양 튜브
Water Hipersolve Chromanorm LC-MSVWRBDH83645.400
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참고문헌

  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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