$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Dysfunkcyjny metabolizm mitochondriów jest związany z wieloma chorobami, w tym neurodegeneracją, rakiem i chorobami układu krążenia 30. W związku z tym włożono wiele wysiłku w scharakteryzowanie defektów metabolicznych, które przyczyniają się do patogenezy choroby. Chromatografia cieczowa z tandemową spektrometrią mas (LC-MS/MS) jest uważana za złoty standard w oznaczaniu ilościowym analitów ze złożonych matryc biologicznych i jest często stosowana w badaniach metabolicznych 8. Jednak, jak to często bywa w przypadku badań biomedycznych, uzyskanie dostępnego i dobrze zdefiniowanego modelu istotnego dla chorób u ludzi jest wyzwaniem.
Wiele badań wykorzystuje przekształcone modele komórkowe do badania wpływu ksenobiotyków lub nieprawidłowości genetycznych na metabolizm komórkowy 7,9. Przeprogramowanie metaboliczne, które zachodzi w komórkach nowotworowych, może wprowadzać czynniki zakłócające 21 i dlatego nie jest idealne. Problemy te można obejść za pomocą pierwotnych modeli komórek, chociaż uzyskanie wystarczającej ilości biomasy do analiz metabolicznych może być trudne. Co więcej, wpływ dużych ilości antybiotyków stosowanych w hodowli został podkreślony jako potencjalnie mylący w badaniach mitochondrialnych 16.
Ludzkie płytki krwi dają możliwość wykorzystania pierwotnego modelu komórkowego o wystarczającej zawartości mitochondriów do badań metabolicznych 5,22,27,32. Po pierwsze, płytki krwi można łatwo pozyskać, pobierając krew od indywidualnych dawców lub w dużych ilościach z banków krwi, a tym samym stanowią model, w którym można łatwo kontrolować czynniki zewnętrzne. Po drugie, ze względu na ich niewielkie rozmiary, płytki krwi można łatwo wyizolować z innych składników krwi przy minimalnym nakładzie pracy przygotowawczej w nawet minimalnie wyposażonych laboratoriach 5. Warto zauważyć, że płytki krwi nie zawierają jąder i dlatego mogą być wykorzystywane do badania zmian w metabolizmie niezależnie od regulacji transkrypcji. Tutaj pokazujemy, że oprócz względnej kwantyfikacji tioestrów acylokoenzymu A (CoA), izolowany układ płytek krwi może być wykorzystany do badania metabolizmu węgla. W szczególności donosimy o zastosowaniu znakowania metabolicznego stabilnym izotopem (nieradioaktywnym) znakowanym [13C6] -glukozą i [13C16]-palmitynianem w celu zbadania włączenia znacznika [13C] do ważnego metabolitu acetylo-CoA poprzez glikolizę lub utlenianie kwasów tłuszczowych. Zapewnia to potężną, uogólnioną i wszechstronną platformę ze względu na rozległe zaangażowanie gatunków acylo-CoA w szlaki biochemiczne 13,24 oraz podatność tego systemu na testowanie innych zmiennych, takich jak hamowanie kompleksu I z rotenonem 3,33. Oprócz informacji zawartych w poniższym Protokole, obszerny opis metod stosowanych do znakowania izotopów oraz do analiz opartych na LC-MS można znaleźć w Basu i Blair 4.