Слезы считаются ультрафильтратом плазмы, а также описываются как промежуточная жидкость между сывороткой плазмы и спинномозговой жидкостью из-за значительного перекрытия биомолекул, которые они разделяют1. Сообщалось, что слезы человека содержат белки, слезные липиды, метаболиты иэлектролиты2. В последнее время также были идентифицированы другие биомолекулы, такие как мРНК, микроРНК и внеклеточные везикулы 3,4,5,6,7.
У человека базальные слезы расположены в слезной пленке, которая состоит из трех слоев: внешнего липидного слоя, который поддерживает поверхность слезы гладкой, чтобы мы могли видеть сквозь нее и предотвращать испарение слезы; средний водный слой, который поддерживает увлажнение глаза, отталкивает бактерии, защищает роговицу и составляет 90% слезной пленки; и, наконец, слой муцина, семейство высокомолекулярных белков, которые контактируют с роговицей и позволяют слезе прилипатьк глазу. Распределение слезы по поверхности глаза начинается с выделения из слезной железы. Затем эта жидкость направляется через слезные протоки, чтобы пройти по поверхности глаза и попасть в дренажные каналы. Каждое моргание позволяет слезам равномерно распределиться по всему глазу, сохраняя его влажным9.
Слезная пленка представляет собой высокодинамичную биожидкость, способную отражать молекулярные изменения, происходящие не только на поверхности глаза, но и в других тканях и органах. Анализ дифференциальной экспрессии в этой биожидкости представляет собой многообещающий подход к открытию биомаркеров при заболеваниях человека10,11. Использование слезной пленки в качестве источника биомаркеров для ранней диагностики при различных патологиях в значительной степени облегчается наличием неинвазивных методов сбора. Наиболее распространенным методом сбора слез в медицинских и ветеринарных клиниках является мембранная поддержка (полоска Ширмера), которая действует по принципу капиллярного действия, позволяя воде в слезах перемещаться по длине бумажной тест-полоски или капиллярных трубок, помещенных в нижний конъюнктивальный мешок субъекта 12,13,14. Несмотря на присущие этому методу ограничения получения небольшого объема образца, биохимический анализ состава слезы с использованием различных чувствительных методов облегчил идентификацию потенциальных молекул-биомаркеров11,15. Протоколы оптимизации и оценки элюирования слезных белков из полосок и капилляров Ширмера у пациентов хорошо задокументированы16,17. Тем не менее, полные описания оптимизированных протоколов, специально разработанных для извлечения молекулярной информации, связанной со слезами, из экспериментальных животных моделей, доступны, но редки. Существующие методы, такие как индукция слезы путем прямой стимуляции слезной железы18, хотя и позволяют собирать большие объемы, являются инвазивными и могут вызывать дискомфорт у животных. Неинвазивные методы, такие как сбор слез с поверхности глаза, были описаны как способ выделения ДНК и микроРНК19,21.
Этот протокол направлен на создание экономически эффективного и оптимизированного метода сбора и обработки слез у мышей. Метод отдает приоритет неинвазивности при получении достаточных объемов слез, пригодных для молекулярного анализа, с помощью таких методов, как SDS-PAGE, qPCR и dPCR. Информация о содержании экстрагированного белка и мРНК может быть затем использована для идентификации потенциальных биомаркеров в существующих экспериментальных моделях заболеваний.