Płytki krwi to małe (2-4 μm średnicy), bezjądrzaste komórki, które odgrywają ważną rolę w hemostazie, ściśle regulowanym procesie tworzenia skrzepów1. Chociaż płytki krwi są niezbędne dla integralności naczyń krwionośnych, są również zaangażowane w niepożądane zdarzenia zdrowotne. Płytki krwi biorą udział w zakrzepicy żył głębokich (DVT) i zakrzepicy tętniczej (AT), które są skrzepami, które zamykają naczynia krwionośne, prowadząc do miejscowego zmniejszenia dopływu krwi lub, jeśli kawałki skrzepu oderwą się (zatorują), mogą blokować dopływ krwi do płuc, serca lub mózgu2,3,4,5,6,7. Nadreaktywność płytek krwi to choroba współistniejąca z nadciśnieniem, cukrzycą i rakiem, prowadząca do zwiększonej częstości występowania zakrzepicy żył głębokich i AT8,9,10. Aktywacja i metabolizm płytek krwi są ze sobą ściśle powiązane11,12, co prowadzi do wzrostu zainteresowania metabolizmem płytek krwi jako strategią terapeutyczną13,14. Toczy się dyskusja na temat dokładnego przeprogramowania metabolicznego, które następuje po aktywacji, a jest to aktywna dziedzina nauki15. To zwiększone zainteresowanie dysfunkcją płytek krwi w chorobie i jej powiązaniami z metabolizmem podkreśla potrzebę powtarzalnej metody izolowania płytek krwi i badania ich metabolizmu.
Ludzkie płytki krwi są zazwyczaj uzyskiwane przez nakłucie żyły, a następnie izolowane z krwi pełnej. Umyte płytki krwi są oddzielane od pełnej krwi poprzez kolejne etapy płukania i wirowania16. Zostało to pierwotnie zrobione przez grupę Mustarda 17 i nieznacznie zmodyfikowane przez grupę Cazenave'a group18. Inną alternatywą są płytki krwi z filtrem żelowym, które można uzyskać z osocza bogatopłytkowego (PRP) za pomocą chromatografii wykluczania wielkości przy użyciu wypełnionej kolumny kulek żelu agarozowego19. Istnieje wiele protokołów mycia zarówno krwi ludzkiej, jak i gryzoniowej i są zoptymalizowane pod kątem różnych testów20,21,22,23, ale nie do pomiaru metabolizmu płytek krwi.
Techniki badania metabolizmu płytek krwi obejmują pomiary bioenergetyczne za pomocą analizatora Seahorse XF11,24,25,26,27, pomiary strumienia zewnątrzkomórkowego11,13,24, metabolomika14,28, oraz analiza strumienia metabolicznego wspomagana izotopami (13C-MFA)29. W badaniach metabolomicznych celem jest zazwyczaj określenie zmienionych szlaków między dwoma różnymi stanami (na przykład spoczynkowe a aktywowane płytki krwi14). Badania metabolomiczne obejmują zastosowanie chromatografii cieczowej ze spektrometrią mas (LC-MS). Badania te można przeprowadzić dla metabolitów wewnątrz- lub zewnątrzkomórkowych i często są one sprzężone z analizą szlaku lub analizą głównych składowych (PCA)14,28. Analiza strumienia metabolicznego wspomagana izotopami (13C-MFA) polega na podawaniu komórkom znakowanego substratu znanego jako znacznik i mierzeniu, w jaki sposób ten znacznik rozprzestrzenia się w sieci reakcyjnej z LC-MS. Technika ta pozwala na obliczanie strumieni przez szlaki metaboliczne z rozdzielczością poziomu reakcji29,30. W krwi pełnej i osoczu bogatopłytkowym (PRP) stężenie paliwa (glukozy, glutaminy, octanu itp.) podlega zmienności między dawcami, a albumina i globulina wiążąca hormony płciowe obecne w osoczu mogą zmieniać aktywne stężenie hormonów, leków i innych biologicznie istotnych cząsteczek31. Płukane płytki krwi oferują metodę zawieszania płytek krwi w środowisku zdefiniowanym przez użytkownika, w tym o znanych stężeniach paliwa, która jest zgodna z 13C-MFA32.
Opisana tutaj jest metoda mycia płytek krwi w celu wytworzenia płytek krwi, które mogą być użyte w testach metabolicznych. W protokole powstają płytki krwi w stanie spoczynku z niskim zanieczyszczeniem krwinek czerwonych i krwinek białych. Stan aktywacji płytek krwi monitorowano za pomocą cytometrii przepływowej markerów aktywacji płytek krwi. Protokół ten w sposób powtarzalny osiąga co najmniej 30%-40% regeneracji płytek krwi w stosunku do liczby płytek krwi we krwi pełnej. Przemyte płytki krwi uzyskane tą techniką nadają się do technik analizy metabolicznej, a wewnątrzkomórkowa metoda ekstrakcji metabolitów może być dostosowana do analizy wybranej przez użytkownika (LC-MS, GC-MS, test fotometryczny itp.).