本协议描述了从羊膜(AM)中提取lumican及其储存条件作为AM提取物(AME)在-20°C,4°C和室温(RT)下6,12,20和32天以量化其蛋白质和lumican浓度。
Lumican是人羊膜(AM)中一种富含亮氨酸的小蛋白聚糖,可促进角膜上皮化和胶原纤维的组织,保持角膜透明。本工作提出了一种从AM中提取蛋白质得到Lumican的方法。此外,还评估了在不同温度和时间段下储存的AM提取物(AME)中Lumican的稳定性。解冻100mgAM并机械去上皮化。将去上皮化的AM冷冻并粉碎,直至获得细粉,用2.5mL盐水缓冲液与蛋白酶抑制剂溶解并离心进行蛋白质提取。收集上清液并在-20°C、4°C和室温(RT)下保存6、12、20和32天。之后,在每个AME中量化Lumican。该技术允许从AM中提取lumican的可访问和可获取的方案。Lumican浓度受储存时间和温度条件的影响。Lumican在AME中在-20°C和4°C下储存12天明显高于其他AME。这种lumican提取可用于开发治疗方法和药物解决方案。需要进一步的研究来确定AME发光胶在再上皮化和伤口愈合过程中的用途。
角膜影响最常用的治疗方法之一是羊膜移植;然而,近年来,出现了使用羊膜组织的各种成分作为替代和辅助治疗的新建议。在研究最多的AM成分中,是从AM提取物(AME)中获得的成分1,2,3,4,5,6,7。AM含有多种可溶性因子,例如抗血管生成蛋白,白细胞介素(IL),金属蛋白酶(TIMP)的组织抑制剂,由TSG-6介导的抑制中性粒细胞细胞外陷阱的抗炎蛋白,生长因子:表皮生长因子(EGF),转化生长因子(TGF)(α和β),角质形成细胞生长因子(KGF),肝细胞生长因子(HGF)和Lumican,通过调节胶原纤维生成来维持角膜透明度1,2,3,4,5,6,7,8,9.
Lumican是一种富含亮氨酸的小蛋白聚糖(SLRP),是角膜基质基质中间质胶原酶的主要细胞外成分之一,负责组织胶原纤维并保持角膜透明度4,10,11。蛋白聚糖是细胞外基质(ECM)中的分子,是进行细胞信号传导和维持细胞内稳态的主要分子12。据报道,ECM蛋白在伤口愈合过程中驱动细胞增殖,分化和迁移过程11。
证据表明Lumican可能参与角膜再上皮化过程。Saika 等人在一项研究中表明,角膜损伤后,可以在损伤后的前 8 小时至最多 3 天内在角膜角质细胞中检测到 lumican。在第二天和第三天呈现最高浓度的lumican,该蛋白聚糖随后在第七天无法检测到13。这些数据表明Lumican参与角膜再上皮化过程的激活。另一方面,在另一项研究中,据报道,没有发光胶会延迟再上皮化;有趣的是,添加Lumican可以加速再上皮化过程4,11,13。同样,最近的一项研究报告说,Lumican可以调节角膜缘成纤维细胞14的炎症功能,这表明Lumican作为炎症,抗纤维化和再上皮化反应的调节剂发挥作用。同样,lumican可以通过与Fas-FasL等信号分子相互作用来调节角膜反应。此外,在敲除Lum–/-小鼠模型中没有Lumican表明缺乏lumican信号传导会阻止充分的角膜修复15。
该方法主要旨在展示一种从AM中提取lumican的可行且平易近人的方法。与以前的研究相比,使用这种有利的lumican提取方法可以获得相似浓度的蛋白质,从而减少了处理时间,并使研究人员更方便16。此外,这种AME发光胶可用作角膜修复和再上皮化过程的佐剂。
本研究分析了AME中Lumican的存在及其在不同储存条件下的稳定性的直接相关性。有趣的是,当AME中的总蛋白质浓度被量化时,储存后蛋白质浓度增加。有证据表明,有三种机制可以改变冷冻储存中的蛋白质浓度:冷变性、溶质的冷冻浓度和冰诱导的蛋白质结构部分展开19。由于样品中液相的结晶,冷冻过程可能会影响储存样品上的蛋白质浓度。结果表明,这可能是冷冻浓度的过程?…
The authors have nothing to disclose.
作者没有相互竞争的经济利益。
1 N H2SO4 stop solution | R&D Systems | DY994 | |
100 μL micropipette | Eppendorf | ||
1000 μL micropipette | Eppendorf | ||
15 mm Petri dish | Symlaboratorios | ||
18 G Needle (1.2 mm x 40 mm) | BD Becton Dickinson | 305211 | |
2 mL microcentrifuge tube | Eppendorf | Z606340 | |
20 mL plastic syringe | BD Becton Dickinson | 302562 | |
20 μL micropipette | Eppendorf | ||
20-200 μL micropipette | Eppendorf | ||
5 mL microcentrifuge tube | Eppendorf | 30119401 | |
96-well microplate | SARSTEDT | 821581 | |
Aluminum foil | N/A | N/A | |
Amniotic membrane | Instituto de Oftalmologia Conde de Valenciana Amnion Bank | 100 mg | |
Balanced salt solution | Bausch + Lomb | BSS-403802 | |
Beaker | N/A | N/A | |
BioRender | BioRender | figures design | |
Compact Rocker | BioRad | 970822DD | Mod. 5202SD-BIO |
complete, EDTA-free, Protease inhibitor cocktail tablets |
Roche | 11 873 580 001 | Protease Inhibitor |
Daiggner vortex Genie 2 | A.Daigger & Co. , INC | 22220A | |
Dispase II | Gibco | 17105-041 | |
ELISA plate spectrometer | Thermo Labsystems | 35401106 | Multiscan |
Freezer | |||
GraphPad Prism | GraphPad Software, Inc | version 9 | statistical analysis and graphic program |
Human lumican DuoSet ELISA kit | R&D Systems | DY2846-05 | includes human Lumican capture antibody |
Incubator | Forma Scientific | 3326 S/N 36481-7002 | |
Inverted light Microscope | Olympus | 6A13921 | to confirm de-epithelialization Mod.CK2 |
Laminar flow hood | Forma Scientific | 14753-567 | Mod.1184 |
Liquid nitrogen | N/A | N/A | |
Mortar | N/A | N/A | |
Multi-channel pipettor | Eppendorf | ||
Nitrogen Tank | Thermo Scientific | Mod. Biocan 20 | |
Paper towels | N/A | N/A | |
Phosphate-buffered saline | R&D Systems | DY006 | |
Pierce Modified Lowry Protein Assay Kit | Thermo Scientific | 23240 | |
Plate sealers | R&D Systems | DY992 | |
Reagent diluent | R&D Systems | DY995 | 1% BSA in PBS, pH 7.2-7.4, 0.2 μm filtered |
Refrigerated centrifuge | centurion scientific Ltd | 15877 | Mod. K2015R |
Rubber policeman cell scraper | NEST | 710001 | for mechanical de-epithelialization |
Scalpel knife | Braun | BB521 | No. 10 or 21 |
Streptavidin-HRP 40-fold concentrated | R&D Systems | part 893975 | |
Substrate tetramethylbenzidine (TMB) solution | R&D Systems | DY999 | |
Toothed tweezers | Invent Germany | 6b | inox |
Ultrapure water | PISA | ||
Wash buffer | R&D Systems | WA126 | 0.05% Tween 20 in PBS, pH 7.2-7.4 |