본 프로토콜은 양막(AM)으로부터 루미칸을 추출하고 그의 단백질 및 루미칸 농도를 정량화하기 위해 -20°C, 4°C 및 실온(RT)에서 6, 12, 20 및 32일 동안 AM 추출물(AME)로서 그의 저장 조건을 설명한다.
방법 논문
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본 프로토콜은 양막(AM)으로부터 루미칸을 추출하고 그의 단백질 및 루미칸 농도를 정량화하기 위해 -20°C, 4°C 및 실온(RT)에서 6, 12, 20 및 32일 동안 AM 추출물(AME)로서 그의 저장 조건을 설명한다.
Lumican은 각막 상피화와 콜라겐 섬유 조직을 촉진하여 각막 투명성을 유지하는 인간 양막(AM)에 있는 작은 류신이 풍부한 프로테오글리칸입니다. 본 연구에서, AM으로부터 단백질을 추출하여 루미칸을 얻는 방법이 제안된다. 또한, 상이한 온도 및 시간대에 저장된 AM 추출물 (AME)에서 lumican의 안정성이 평가된다. 100mg의 AM을 해동하고 기계적 탈상피화하였다. 탈상피화된 AM을 동결시키고 미세 분말이 수득될 때까지 분쇄하고, 단백질 분해효소 억제제와 함께 2.5mL의 식염수 완충액으로 가용화하고, 단백질 추출을 위해 원심분리하였다. 상청액을 수집하고, -20°C, 4°C, 및 실온(RT)에서 6, 12, 20, 및 32일 동안 저장하였다. 그 후, 루미칸을 각 AME에서 정량화하였다. 이 기술은 AM에서 lumican 추출을위한 접근 가능하고 획득 가능한 프로토콜을 허용합니다. 루미칸 농도는 보관 시간 및 온도 조건에 의해 영향을 받았다. -20°C 및 4°C에서 12일간 저장된 AME에서 루미칸은 다른 AME보다 유의하게 높았다. 이 lumican 추출은 치료 및 제약 솔루션 개발에 유용 할 수 있습니다. 재상피화 및 상처 치유 과정에서 AME lumican의 사용을 결정하기 위해서는 추가 연구가 필요합니다.
각막 애정에 가장 많이 사용되는 치료법 중 하나는 양막 이식입니다. 그러나 최근 몇 년 동안 양수의 다양한 구성 요소를 대체 및 보조 치료법으로 사용하기위한 새로운 제안이 등장했습니다. AM의 가장 많이 연구 된 성분 중에는 AM 추출물 (AME) 1,2,3,4,5,6,7에서 얻은 성분이 있습니다. AM은 항 혈관 신생 단백질, 인터루킨 (IL), 금속 단백 분해 효소 (TIMPs)의 조직 억제제, 호중구 세포 외 트랩을 억제하는 TSG-6에 의해 매개되는 항 염증 단백질, 성장 인자 : 표피 성장 인자 (EGF), 형질 전환 성장 인자 (TGF) (알파 및 베타), 각질 세포 성장 인자 (KGF), 간세포 성장 인자 (HGF) 및 콜라겐 원 섬유 생성을 조절하여 각막 투명성을 유지하는 루미 칸과 같은 여러 가용성 인자를 포함합니다1, 2,3,4,5,6,7,8,9.
Lumican은 콜라겐 섬유를 조직하고 각막 투명성을 유지하는 역할을하는 각막 기질 기질의 간질 콜라게나제의 주요 세포 외 구성 요소 중 하나 인 작은 류신이 풍부한 프로테오글리칸 (SLRP)입니다 4,10,11. 프로테오글리칸은 세포 외 기질 (ECM)의 분자로, 세포 신호 전달을 수행하고 세포 내 항상성을 유지하는 주요 분자입니다12. ECM 단백질은상처 치유 동안 증식, 분화 및 이동의 세포 과정을 주도하는 것으로 보고되었습니다11.
증거는 각막 재 상피화 과정에서 lumican의 참여 가능성을 나타냅니다. Saika et al.은 한 연구에서 각막 손상 후 손상 후 처음 8 시간에서 최대 3 일 사이에 각막 각질 세포에서 lumican이 검출 될 수 있음을 보여주었습니다. 둘째 날과 셋째 날에 가장 높은 농도의 루미칸을 나타내는 이 프로테오글리칸은 이후 7일째에 검출되지 않습니다13. 이 데이터는 각막 재 상피화 과정의 활성화에 lumican의 참여를 시사합니다. 다른 한편으로, 다른 연구에서, lumican의 부재는 재 상피화를 지연시키는 것으로보고되었다; 흥미롭게도 Lumican을 추가하면 재상피화 과정 4,11,13이 가속화될 수 있습니다. 마찬가지로, 최근 연구에 따르면 lumican은 각막 윤부 섬유 아세포14의 염증 기능을 조절할 수 있으며, 이는 염증성, 항 섬유화 및 재 상피 화 반응의 조절제로서 lumican의 역할을 시사합니다. 유사하게, lumican은 Fas-FasL과 같은 신호 분자와 상호 작용하여 각막 반응을 조절할 수 있습니다. 또한, 녹아웃 Lum-/- 마우스 모델에서 루미칸의 부재는 루미칸 신호전달의 부족이 적절한 각막 복구를 방해한다는 것을 입증했다15.
주로이 방법은 AM에서 lumican을 추출하는 실현 가능하고 접근 가능한 방법을 입증하는 것을 목표로합니다. 이 유리한 lumican 추출 방법을 사용하면 유사한 농도의 단백질을 얻을 수있어 처리 시간이 단축되고 이전 연구에 비해 조사자에게 더 편리합니다16. 또한, 이 AME 루미칸은 각막 복구 및 재상피화 과정을 위한 보조제로 사용될 수 있습니다.
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모든 실험 절차는 기관 검토위원회 (프로젝트 번호 CEI-2020/06/04)의 승인을 받았습니다. AM은 Instituto de Oftalmologia Conde de Valenciana amnion bank (식별되지 않은 인간 피험자로부터)에서 얻었으며, 이는 Chávez-García et al.17에 설명 된대로 준비되었습니다.
1. 양막 추출물의 제조

그림 1: AME 준비 과정 및 루미칸 농도 측정 . 100mg의 AM을 37°C에서 30분 동안 디스파제 II와 함께 인큐베이션하고 기계적으로 탈상피화하였다. 탈상피화된 AM을 세척하고 40분 동안 액체 질소에 침지한 다음, 미세 분말이 얻어질 때까지 분쇄하고, 프로테아제 억제제를 사용한 식염수 완충액 2.5mL로 가용화하고 원심분리하였다. 상청액을 수집하고, 총 단백질 및 루미칸 정량이 이루어질 때까지 6, 12, 20, 및 32일 동안 -20°C, 4°C 및 RT에서 보관하였다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
2. AME 단백질 정량화
참고: AME에서 총 단백질의 정량화는 관찰 직후에 수행해야 합니다. Lowry 단백질 분석을 사용하여 단백질을 정량화하고 제조업체의 지침을 따르십시오( 재료 표 참조). 모든 표준물질과 샘플을 삼중으로 분석하는 것이 좋습니다.
3. AME에서 루미칸의 정량화
알림: lumican의 농도는 다른 보관 조건과 기간에 저장된 AME에서 측정해야 합니다. 샌드위치 ELISA를 사용하여 루미칸을 정량화하고 제조업체의 지침을 따르십시오. 모든 표준물질과 샘플을 이중으로 분석하는 것이 좋습니다.
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결과는 표준 편차(SD)± 평균값으로 보고됩니다. 스튜던트 t-검정과 분산 분석(ANOVA)을 수행했습니다. 0.05< p-값은 통계적으로 유의한 것으로 간주되었습니다. 통계 분석은 통계 소프트웨어를 사용하여 수행되었습니다( 재료 표 참조).
AME의 총 단백질 양은 시간 및 저장 조건에 의해 영향을 받았다. 기초 단백질 농도는 모든 AME에서 유사했습니다. 총 단백질의 범위는 평가 된 샘플간에 유의 한 차이없이 2.7 ± 0.3 μg / mL였습니다. 그러나, 샘플을 12, 20 및 32 일 동안 보관했을 때, 기저 농도에 대한 단백질 농도의 변동성이 관찰되었다. 흥미롭게도, 단백질 농도는 저장의 항상 RT에 대하여 4°C 및 -20°C에서 AME에서 증가하였다.
유사하게, 단백질 농도를 저장 시간 사이에 비교했을 때, 12, 20 및 32 일 후에 변화했다. ...
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이 연구에서는 AME에서 lumican의 존재와 다양한 저장 조건에서의 안정성과의 직접적인 상관 관계를 분석했습니다. 흥미롭게도 AME의 총 단백질 농도를 정량화하면 보관 후 단백질 농도가 증가했습니다. 증거는 냉동 보관에서 단백질 농도를 변화시킬 수 있는 세 가지 메커니즘, 즉 저온 변성, 용질의 동결 농도 및 얼음으로 인한 단백질 구조의 부분 풀림을 시사합니다19. 냉동 과정은 샘플에서 액상의 결정화로 인해 보관 샘플의 단백질 농도에 영향을 미칠 수 있습니다. 결과는 이것이 냉동실의 보관 시간에 영향을 받아 농도를 동결하는 과정으로 발생했을 수 있음을 시사합니다. 더 높은 농도의 단백질은 더 긴 보관 시간 (32 일 및 20 일)과 가장 추운 온도 (4 ° C 및 -20 ° C)에서 관찰되었습니다. 그러나 단백질 농도가 가장 높은 기간에는 lumican 농도가 가장 높지 않았습니다. 이는 Lumican이 동결 온도 및 시간 조건의 영향을 받을 수 있음을 시사합니다.
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이 연구는 멕시코 국립 자치 대학의 연구 및 기술 혁신 프로젝트 지원 프로그램 (보조금 번호. PAPIIT IN203821) 및 교육 과학 기술 혁신부 (보조금 번호. SECTEI 250/2019).
저자는 경쟁하는 재정적 이해 관계가 없습니다.
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| 1000 μ L 마이크로피펫 | Eppendorf | ||
| 15 mm 페트리 접시 | Symlaboratorios | ||
| 18 G 바늘 (1.2 mm x 40 mm) | BD Becton Dickinson | ||
| 2 mL 마이크로 원심분리기 튜브 | Eppendorf | Z606340 | |
| 20 mL 플라스틱 주사기 | BD 벡턴 디킨슨 | ||
| 20 μ L 마이크로피펫 | Eppendorf | ||
| 20-200 μ L 마이크로피펫 | Eppendorf | ||
| 5 mL microcentrifuge tube | Eppendorf | 30119401 | |
| 96-well microplate | SARSTEDT | 821581 | |
| Aluminum foil | N/A | N/A | |
| Amniotic membrane | Instituto de Oftalmologia Conde de Valenciana Amnion Bank | 100 mg | |
| Balanced salt solution | Bausch + Lomb | BSS-403802 | |
| 비커 | 해당 없음 | 해당 없음 | |
| BioRender | BioRender | 피규어 디자인 | |
| Compact Rocker | BioRad | 970822DD | Mod. 5202SD-BIO |
| 완전한, EDTA-free, 프로테아제 억제제 칵테일 정제 | Roche | 11 873 580 001 | 프로테아제 억제제 |
| Daiggner vortex Genie 2 | A.Daigger & Co. , INC | 22220A | |
| Dispase II | Gibco | 17105-041 | |
| ELISA 플레이트 분광계 | Thermo Labsystems& 주의; | 35401106 | 멀티스캔 |
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| 휴먼 루미칸 듀오셋 ELISA 키트 | R& D Systems | DY2846-05 | 는 인간 Lumican 포획 항체 |
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| 층류 후드 | Forma Scientific | 14753-567 | Mod.1184 |
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