29 marca 2024
Generowanie anionów ponadtlenkowych jest niezbędne do stymulacji płytek krwi, a jeśli są rozregulowane, krytyczne dla chorób zakrzepowych. W tym miejscu przedstawiamy trzy protokoły selektywnego wykrywania anionów ponadtlenkowych oraz badania regulacji płytek krwi zależnej od redoks.
Zakres naszych badań polega na zrozumieniu, w jaki sposób wytwarzanie reaktywnych form tlenu reguluje funkcję płytek krwi i moduluje odpowiedź hemostatyczną. W naszej pracy niezbędne jest niezawodne wykrywanie kluczowej reaktywnej formy tlenu, anionu ponadtlenkowego. Najczęstszą techniką wykrywania anionów ponadtlenkowych jest cytometria przepływowa z DCFDA jako sondą fluorescencyjną.
Ma to swoje ograniczenia. Indukuje uwalnianie reaktywnych form tlenu, co prowadzi do niewiarygodnych danych, nie pozwala na rozróżnienie różnych reaktywnych form tlenu i nie pozwala na ilościowe określenie form tlenu reaktywnego z płytek krwi. W tym filmie przedstawiono dwie alternatywne techniki wykrywania płytek krwi nad anionami ponadtlenkowymi.
Pierwsza technika wykorzystuje DHE na żywych płytkach krwi do wykrywania anionów ponadtlenkowych z szybką kinetyką i rozdzielczością pojedynczej komórki. Druga technika wykorzystuje sondę spinową CMH do ilościowego określenia szybkości wytwarzania anionów ponadtlenkowych przez płytki krwi. Ogólnie rzecz biorąc, techniki przedstawione w tym filmie oferują znaczące zalety w porównaniu z większością istniejących technik i stanowią znaczący postęp w narzędziach eksperymentalnych, którymi dysponujemy, aby badać regulację płytek krwi zależną od redoks.
Na początek należy przygotować odpowiedni roztwór powlekający w zmodyfikowanym buforze Tyrode'a i pokryć 8-dołkowy mikroszkiełko, inkubując je przez 2 godziny w temperaturze 37 C. Następnie dwukrotnie przemyj powlekane mikroszkiełko zmodyfikowanym buforem Tyrode. Inkubować mikroszkiełko w zmodyfikowanym buforze Tyrode'a zawierającym 5 mg na ml masy ciała przez co najmniej 30 minut w celu wygaszenia niespecyficznej adhezji. Aby przygotować umyte płytki krwi, odwirować krew pełną z antykoagulacją cytrynianu w stężeniu 200 G przez 20 minut, aby uzyskać osocze bogatopłytkowe.
Następnie dodać indometacynę i PGE1 do osocza bogatopłytkowego i odwirować w stężeniu 500 G przez 10 minut. Zawiesić otrzymaną osadkę płytek krwi w zmodyfikowanym buforze HEPES Tyrode'a w temperaturze 37 °C, aby uzyskać gęstość 4 x 10 do mocy 7 płytek krwi na ml. Pozostawić wyizolowane płytki krwi na odpoczynek przez 30 minut w temperaturze 37 °C. Następnie dodać roztwór DHE do zawiesiny płytek krwi, aby osiągnąć końcowe stężenie 10 M i inkubować w temperaturze 37 °C przez 1 minutę.
Po inkubacji należy usunąć roztwór blokujący z mikroszkiełka i umieścić go na stoliku mikroskopu w celu obrazowania. Następnie delikatnie dozuj płytki krwi. Użyj 40-krotnej soczewki zanurzeniowej w oleju na odwróconym mikroskopie konfokalnym, aby monitorować konwersję DHE do 2-hydroksyyetidu.
Obraz przez 10 minut, zbierając obrazy co 10 sekund. Aby monitorować wytwarzanie anionów ponadtlenkowych w odpowiedzi na agonistę, dodaj rozpuszczalnego agonistę 10 minut po dozowaniu płytek krwi i zbieraj obrazy fluorescencyjne przez dodatkowe 10 minut. Za pomocą tego protokołu badano wytwarzanie rodników ponadtlenkowych podczas adhezji płytek krwi do kolagenu lub fibrynogenu oraz z płytek krwi przylegających do PLL stymulowanych trombiną.
Na początek należy uzyskać osocze bogatopłytkowe, odwirowując krew pełną z antykoagulacją cytrynianową w stężeniu 200 G przez 20 minut. Dodać indometacynę i PGE1 do osocza i odwirować w stężeniu 500 G przez 10 minut. Powstałą w ten sposób osadówkę płytek krwi zawiesić w zmodyfikowanym buforze HEPES Tyrode w temperaturze 37 °C, aby uzyskać gęstość 2 x 10 do mocy 8 płytek krwi na ml.
Odpocząć płytki krwi przez 30 minut w temperaturze 37 C. Dodać DETC do końcowego stężenia 5 M i deferoksaminę do końcowego stężenia 25 M do zawiesiny płytek krwi, a następnie CMH do końcowego stężenia 200 M. Umieścić próbki w kuwetach agregacyjnych wyposażonych w magnesy mieszające pokryte teflonem i załadować je do agresjometru. Po 1 minucie dodaj bodźce, takie jak trombina lub kolagen i inkubuj przez 10 minut. Po inkubacji przenieść zawiesinę płytek krwi z kuwety agregacyjnej do probówki mikrowirówki i szybko wirować w dół do 6 000 G przez 10 sekund.
Załadować 50 l supernatantu do mikropipet kapilarnych i uszczelnić woskiem uszczelniającym EPR. Przenieś próbki do skanera EPR i ustaw parametry na skanerze. Oszacuj utlenianie CMH do rodnika CM jako obszar pod krzywą zarejestrowanych pików EPR.
Uzyskać krzywą kalibracyjną przy użyciu dostępnego na rynku rodnika CM. Natężenie sygnału EPR w próbkach było proporcjonalne do intensywności pików EPR. Swoistość detekcji potwierdzono za pomocą zmiataczy ROS oraz selektywnych inhibitorów enzymów generujących anion ponadtlenkowy.
Dane dotyczące stymulacji płytek krwi trombiną lub kolagenem w obecności selektywnego inhibitora, VAS2870, sugerują, że oksydazy NADPH są głównym źródłem anionów ponadtlenkowych płytek krwi w odpowiedzi na obu tych agonistów.
To badanie bada wytwarzanie anionu nadtlenku i jego rolę w funkcji płytek krwi i chorobach zakrzepowych. Przedstawia alternatywne techniki selektywnego wykrywania anionów nadtlenku, rozwiązując ograniczenia tradycyjnych metod.
Reliable detection of superoxide anion generation in platelets is critical for de-risking early cardiovascular and thrombosis-related drug discovery. Improved quantification and specificity in ROS measurement directly impact target validation and mechanistic understanding of platelet-driven pathologies. These alternative detection methods enable higher predictive confidence at key inflection points in the discovery pipeline.
These detection protocols integrate from early discovery through lead identification and preclinical validation, supporting hypothesis-driven research and quantitative screening.