Настоящий протокол предоставляет полный набор процедур, необходимых для анализа прокоагулянтных тромбоцитов, которые демонстрируют перекрывающиеся признаки некроза, апоптоза и активации тромбоцитов.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Настоящий протокол предоставляет полный набор процедур, необходимых для анализа прокоагулянтных тромбоцитов, которые демонстрируют перекрывающиеся признаки некроза, апоптоза и активации тромбоцитов.
Тромбоциты, циркулирующие в кровотоке, относительно спокойны, но становятся «активируемыми» при встрече со стимуляторами или «агонистами» в месте повреждения кровеносных сосудов. Проагрегаторные и прокоагулянтные тромбоциты представляют собой две различные популяции активированных тромбоцитов. В то время как проагрегаторные тромбоциты способствуют остановке кровотечения, или «гемостаза», образуя пробку из тромбоцитов, слипшихся через фибриногеновые мостики, прокоагулянтные тромбоциты резко ускоряют коагуляционный каскад, достигая кульминации в образовании фибринового сгустка. Интересным аспектом прокоагулянтных тромбоцитов является то, что их морфология проявляет определенные черты «некроза» и «апоптоза». Таким образом, они могут представлять собой форму клеточной смерти тромбоцитов, хотя и играют важную роль в тромбозе и гемостазе. В данной статье представлено понятие прокоагулянтных тромбоцитов, их значение для здоровья и заболевания, а также сравнение существующих методов их анализа. Затем он предоставляет исчерпывающие протоколы для анализа прокоагулянтных тромбоцитов, изучения механизмов их образования и оценки их протромботической роли в содействии коагуляции. Статья завершается обсуждением ключевых шагов, ограничений и принципов устранения неполадок для описанных методов.
Существует, по крайней мере, две различные популяции активированных тромбоцитов 1,2. Проагрегационные тромбоциты характеризуются высокой активацией интегринов и низким, если таковой имеется, экспозицией PS. С другой стороны, прокоагулянтные тромбоциты характеризуются низкой интегринной активностью и высокой экспозицией ПС 1,2, обеспечивая поверхность для сборки комплексов теназы и протромбиназы3, которая в 105-10 раз в6 и 300000 раз активнее отдельных растворимых фазовых факторов IXa и Xa соответственно4. Таким образом, прокоагулянтные тромбоциты резко ускоряют свертывание крови. Интересным аспектом прокоагулянтных тромбоцитов является то, что их морфология напоминает некоторые признаки «некроза», такие как микровезикуляция, раздувание клетки с нарушением цитоскелета и потеря целостности мембраны, а также «апоптоза», такого как потеря фосфолипидной асимметрии мембраны при воздействии фосфатидилсерина на наружный листок 5,6. Другими словами, образование прокоагулянтных тромбоцитов может представлять собой форму гибели клеток тромбоцитов, хотя и с важной физиологической функцией в гемостазе.
Прокоагулянтные тромбоциты в значительной степени связаны с тромботическими нарушениями. В то время как большинство здоровых людей не имеют циркулирующих прокоагулянтных тромбоцитов, ~30% нормальных донорских тромбоцитов принимают прокоагулянтный фенотип ex vivo после воздействия сильных агонистов, таких как тромбин и коллаген7. Сообщалось о циркулирующих прокоагулянтных тромбоцитах при травме, где их образование может отражать активацию гистоном H4 8,9. Однако при большинстве протромботических расстройств повышенный уровень прокоагулянтных тромбоцитов обнаруживается только после стимуляции ex vivo10. Например, пациенты с острым инсультом, у которых >51,1% тромбоцитов были преобразованы в прокоагулянтные тромбоциты (также известные как тромбоциты COAT) с помощью коллагена и тромбина, имели отношение рисков 10,72 для повторного инсульта в течение 30 дней по сравнению с пациентами с меньшим образованием прокоагулянтных тромбоцитов11. Аналогичные результаты были зарегистрированы у пациентов с транзиторными ишемическими атаками и каротидным атеросклерозом12. Напротив, синдром Скотта с нарушением свертываемости крови является результатом мутации ANO6, которая кодирует фосфолипидскрамблазу TMEM-16F, что приводит к недостаточному воздействию тромбоцитарного PS13. Идиопатические нарушения свертываемости крови и внутричерепные кровотечения могут быть связаны со снижением способности вырабатывать прокоагулянтные тромбоциты14.
Таким образом, оценка прокоагулянтных тромбоцитов является частью любого анализа функции тромбоцитов не только при базовом исследовании механизмов активации тромбоцитов и последующего тромбоза и гемостаза, но и при клиническом анализе риска тромбоза или кровотечения у пациентов при различных патологических состояниях. Группа экспертов Международного общества по тромбозу и гемостазу (ISTH) рекомендовала использовать связывание Аннексина V и экспрессию Р-селектина методом проточной цитометрии для дифференциации прокоагулянтов из других субпопуляций тромбоцитов15. В статье также обсуждаются различные методы, которые могут быть использованы для анализа прокоагулянтных и апоптотических тромбоцитов, но подробно описываются процессы. Эти методы включают обнаружение (1) активации тромбоцитов с помощью PAC1/JonA или связывания фибриногена (проточная цитометрия); (2) секреция альфа-гранул с помощью экспрессии Р-селектина (проточная цитометрия); (3) воздействие ФС путем связывания аннексина V/лактадерина (проточная цитометрия); (4) потеря целостности мембраны при мечении GSAO (проточная цитометрия); (5) морфологические изменения, такие как баллонирование (микроскопия); (6) обнаружение активации каспазы с помощью анализа каспазы (иммуноблоттинг/люминометрия/проточная цитометрия) или деградации цитоскелетного субстрата гелсолина (иммуноблоттинг); (7) потеря потенциала митохондриальной мембраны митохондриальными потенциал-чувствительными красителями, такими как JC-1/Mitotracker (проточная цитометрия); (8) митохондриальные внутренние апоптотические маркеры Bax, Bak и высвобождение цитохрома с (иммуноблоттинг); (9) функция прокоагулянтов по анализу генерации тромбина и связыванию фактора свертывания крови Xa/Va (проточная цитометрия, микроскопия); (10) цитозольный и митохондриальный кальций повышаются с помощью флуоресцентных кальций-чувствительных красителей (проточная цитометрия, флуориметрия, микроскопия).
В настоящем исследовании подробно рассматриваются протоколы анализа прокоагулянтных тромбоцитов, а также их отличия от проагрегационных и апоптотических тромбоцитов. Большинство описанных процедур основаны на проточной цитометрии, которая имеет следующие преимущества: (1) она легко доступна и проста в использовании, (2) требует небольшого объема образца и (3) позволяет одновременно обнаруживать несколько субпопуляций тромбоцитов (проагрегационных, прокоагулянтных и апоптотических)15. Эти протоколы, основанные на проточной цитометрии, дополнены функциональными анализами активности прокоагулянтов на основе связывания с фактором свертывания крови и анализами генерации тромбина на основе тромбов.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Люди были набраны для забора крови из периферических вен после получения письменного информированного согласия, строго следуя рекомендациям и одобрению Институционального наблюдательного совета Научно-исследовательского института Лернера Кливлендской клиники, при этом все методологии исследования соответствовали стандартам, установленным Хельсинкской декларацией. Были включены здоровые взрослые участники старше 18 лет, в то время как лица моложе 18 лет, лица с недавним анамнезом тромботических событий в течение последних шести месяцев, лица с историей алкоголизма или злоупотребления наркотиками, а также участники, которые использовали антитромбоцитарные или антикоагулянтные препараты в течение последних четырех недель, были исключены. С подробным описанием материалов и реагентов, используемых в протоколах, можно ознакомиться в Таблице материалов.
1. Подготовка тромбоцитов
2. Анализ прокоагулянтных тромбоцитов методом проточной цитометрии
3. Анализ митохондриального кальция методом проточной цитометрии
4. Анализ потенциала митохондриальной мембраны методом проточной цитометрии
5. Анализ активности каспазы 3 и каспазы 8 методом проточной цитометрии
6. Анализ связывания протромбина методом проточной цитометрии
7. Анализ связывания протромбина методом конфокальной микроскопии
8. Анализ фосфолипид-зависимого образования тромбина на основе тромбов
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Часть активированных тромбоцитов становится «прокоагулянтной» с характерным увеличением поверхностной экспрессии как фосфатидилсерина (ФС), так и Р-селектина, что отличает их от «апоптотических» тромбоцитов, положительных только на воздействие ФС, а также от «проагрегаторных» тромбоцитов, положительных на экспрессию Р-селектина. Мы обнаружили, что тромбин индуцирует дозозависимое увеличение доли прокоагулянтных тромбоцитов, положительных как на экспрессию P-селектина, так и на PS, что обнаруживается при связывании антите...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Прокоагулянтные тромбоциты демонстрируют заметное и устойчивое повышение внутриклеточного кальция при стимуляции26, но могут быть получены с помощью различных механизмов. Они образуются при сильной стимуляции агонистами коллагеном и тромбином через различные медиаторы, включая наиболее заметный приток митохондриального кальция18,19 вдоль электрохимического градиента через внутреннюю митохондриальную мембра...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы не имеют конкурирующих интересов для раскрытия информации.
Пареш. Кулкарни и Кит Р. МакКрей, соответственно, отмечают гранты стипендиатов и пилотов, финансируемые VeloSano, Фондом клиники Кливленда.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Раствор цитрата кислоты декстрозы (АЦД) (для 1000 мл) | Три-цитрат натрия- 22 г<бр/> лимонной кислоты- 8 г<бр/> Декстроза- 24,5 г<бр/> Вода- Составлять объем до 1000 мл | ||
| Alexa Fluor 488 набор для мечения белка | Invitrogen | A10235 | |
| APC Mouse Anti-Human CD62P | BD Pharmingen | 550888 | |
| бычий протромбин | Prolytix | BCP-1010 | |
| Buffer A (Тромбоцитарный препарат) | М.В Conc. in 1X Для 100 мл 10X раствор HEPES 238.30 20 мМ 4,766 г<бр/> NaCl 58.44 134 мМ 7,83 г<бр/> KCl 74.55 2,9 мМ 216,19 мг<бр/> MgCl2 203.30 1 млн. м 203,30 мг NaH2PO4 156.01 0,34 мМ 53,04 мг NaHCO3 84 01 12 мМ 1,01 г<бр/> Вода до 100 мл после регулировки рН до 6,2<бр/> <бр/> Разбавить 10Х раствор 1:10 (v/v) водой Milli Q непосредственно перед приготовлением тромбоцитов для получения раствора 1X, который необходимо дополнить следующим<бр/> Conc. in 1X Для 1 мл 1X раствор<бр/> EGTA 1 мМ Прибавляем 10 и мкм; L (1:100 v/v) 100 мМ EGTA глюкоза 5 мМ Прибавьте 5 μ L (1:200 v/v) 1 M глюкоза PGE1 3 μ М Прибавляем 3 μ L (1:333 v/v) 1 мМ раствор PGE1 | ||
| Буфер B (Препарат тромбоцитов) | М.В Conc. in 1X Для 100 мл 10X раствор HEPES 238.30 20 мМ 4,766 г<бр/> NaCl 58.44 134 мМ 7,83 г<бр/> KCl 74.55 2,9 мМ 216,19 мг<бр/> MgCl2 203.30 1 млн. м 203,30 мг NaH2PO4 156.01 0,34 мМ 53,04 мг NaHCO3 84 01 12 мМ 1,01 г<бр/> Вода до 100 мл после регулировки рН до 7,4<бр/> <бр/> Разбавить 10Х раствор 1:10 (v/v) водой Milli Q непосредственно перед приготовлением тромбоцитов для получения раствора 1X, который необходимо дополнить следующим<бр/> Conc. in 1X На 1 мл 1X раствор<бр/> глюкозы 5 мМ Прибавьте 5 μ L (1:200 v/v) 1 М глюкозы | ||
| CaCl2 (0,5 M) (для 50 мл) | Молекулярная масса CaCl2.2H2O = 147,02 Растворите 3,675 г CaCl2.2H2O в 50 мл воды Milli Q CellEvent | ||
| Реагенты для обнаружения Caspase-3/7 Green | Invitrogen | C10423 | Реагент для обнаружения апоптоза |
| Convulxin | Enzo Life Sciences | ALX-350-100 | |
| EDTA (0,5 M; pH 8) (для 100 мл) | Молекулярная масса ЭДТА Na2,2H2 O: 372,24 г<бр/> Весить 18,612 г и суспензировать в 50 мл воды Milli Q и проверять pH (pH~4) Медленно добавлять 10N NaOH при перемешивании и контролировать pH. EDTA начинает растворяться при pH около 7 и полностью растворяется при pH 8, Составляйте объем до 100 мл водой Milli Q. | ||
| EGTA (100 мМ; pH 7,4) (для 100 мл) | Молекулярная масса: 380,4 Добавьте 3,804 г EGTA в 50 мл воды Milli Q и проверьте pH (pH~3) Добавьте 10 N NaOH по каплям во время помешивания и контролируйте pH EGTA становится растворимой при pH 7,0 (приблизительно) Отрегулируйте pH до 7,4 Дополните объем до 100 мл водой | ||
| Milli Q.FITC Mouse Anti-Human PAC-1 | BD | 340507 | |
| FITC-IETD-FMK Каспазы 8 (активный) набор для окрашивания | Abcam | AB65614 | |
| Mitotracker Red CMXRos (краситель для мечения митохиндрий) | Invitrogen | M7512 | Stock = 1 mM (50 µ г растворенный в 90 микро; l DMSO) Субсклад = 100 &микро; М (10 & микро; l Склад + 90 & микро; l DMSO) Рабочая концентрация = 500 нМ (0,5 &; l в 100 & микро; l) |
| PE Аннексин V | BD Pharmingen | 560930 | |
| Простагландин | E1 Sigma | P5515 | Stock = 20 мМ (1 мг растворенный в 141 &; L DMSO) Субзадний запас = 1 мМ (10 & микро; l Сток + 190 & микро; L DMSO) Рабочая концентрация = 3 &m; М (3 & микро; L в 1 мл) |
| Rhod-2 AM | Invitrogen | R1244 | Stock = 5 мМ (1 мг растворен в 178 &; L DMSO) Вспомогательный запас = 100 &микро; М (10 & микро; L Сток + 90 & микро; L DMSO) Рабочая концентрация = 500 нМ (0,5 &; L в 100 & микро; L) |
| Тромбин из плазмы крови человека | Sigma | T7572 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.