$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Эндоканнабиноиды регулируют несколько биологических процессов в различных организмах и сохраняют липидных посредников1. Первыми обнаруженными и наиболее хорошо характерными эндоканнабиноидами являются анандамид (арачидонайлетоламид, АЕА) и 2-арачидойный глицерол (2-AG). Эндоканнабиноиды играют много важных ролей, в том числе тех, кто участвует в системах вознаграждения мозга, а также наркомании, памяти, настроения и метаболических процессов2. AEA и 2-AG синтезируются только тогда, когда это необходимо и имеют короткий срок службы, и они деградируют через перенастройку транспортного белка и гидролиз3.
Использование животных моделей, как Caenorhabditis elegans (C. elegans) стало важным для изучения большого разнообразия биологических процессов, включая апоптоз, сигнализация клеток, клеточный цикл, клеточная полярность, регуляция генов, метаболизм, старение, и определение пола4,5. Кроме того, C. elegans является отличной моделью для изучения физиологической роли полиненасыщенных жирных кислот (ПУФА). AEA был выявлен в C. elegans и уменьшается в соответствии с диетическим ограничением6. Этот дефицит продлевает срок службы нематод через механизм диетического ограничения, которые могут быть подавлены добавками с эндоканнабиноидом. Недавно было обнаружено, что 2-AG и AEA играют основополагающую роль в регулировании торговли холестерином в C. elegans7. Что еще более важно, было установлено, что добавки с экзогенными 2-AG может спасти dauer арест, который вызван нарушениями торговли холестерином в Niemann-Pick типа C1 C. elegans мутантов.
Чтобы лучше понять связь 2-AG с торговлей холестерином и другими биологическими процессами в нематоде (т.е. моноаминерской сигнализации, ноцицепции и передвижения), крайне важно изучить этот эндогенный метаболит и как это пострадавших при определенных экологических и диетических условиях8,9,10,11,12,13. Поэтому крайне важно разработать и оптимизировать метод обнаружения и количественной оценки эндогенных 2-AG в C. elegans, который прост в использовании для ученых различных областей, особенно тех, кто изучает поведение нематод в связи с этим эндоканнабиноид.
В 2008 году Летхонен и его коллеги с помощью аналитических методов LC-MS удалось выявить 2-AG и AEA в C. elegans с помощью аналитических методов LC-MS14. В 2011 году им удалось расширить эту технику на другие эндоканнабиноиды15. Более поздние работы показали другие аналитические методы, которые были успешными в обнаружении и количественной оценке эндоканнабиноидов в C. elegans, в том числе масс-спектрометрии и GC-MS16,17,18, и он также сообщалось, что аналогичные аналитические методы могут быть расширены на другие модели19.
Ранее сообщалось аналитических методов, используемых для количественной оценки 2-AG в биологических образцов, как правило, включают в себя использование deuterated стандартов, которые приобретаются на коммерческой основе и требуют наличия для покупки20,21. Многие аналитические стандарты для LC-MS/MS количественной оценки эндоканнабиноидов коммерчески доступны у различных поставщиков. Тем не менее, они дорогие, чувствительны, и окисляются с течением времени, из-за наличия нескольких двойных облигаций. Наиболее распространенные версии этих стандартов основаны на окта-деютированной арахидоновой кислоты и подходят для количественной оценки с помощью изотопного разбавления LC-MS/MS14,22. Кроме того, большинство из этих стандартов заменяются в положении 2 глицерола, что делает их нестабильными в большинстве условий, поскольку они склонны к ацил-миграции19,23.
Для преодоления трудностей, связанных с затратами и стабильностью этих дейтерированных стандартов, представлен удобный и простой метод подготовки аналитического стандарта на основеглицерола-d 5. Последовательность для подготовки пента-деутерированный стандарт требует трехступенчатой процедуры, что приводит к стандартной 1-AG-D5, которая является стабильной и не подвергается ацил миграции (основной вопрос при направлении синтеза 2-monoacylglycerols).
Основная цель здесь заключается в том, чтобы показать простой и воспроизводимый метод для изучения 2-AG в C. elegans, в том числе синтез аналитического deuterated стандарта, подготовка и извлечение образцов нематод, и анализ LC-MS/MS (Рисунок 1 ). Эта синтетическая процедура достижима без сложных знаний органического синтеза или специального оборудования, что делает ее подходящей для ученых из разных областей, которые изучают поведение C. elegans под влиянием эндоканнабиноидов. Этот метод также может быть расширен по другим исследовательским моделям, что делает его полезным для различных целей. Стандарт, подготовленный, как сообщалось здесь, был применен для успешного разработки быстрого и надежного хроматографического метода, который позволяет эффективно обнаруживать и количественно 2-AG воспроизводимым образом.