Bu protokol, ökaryotik hücrelerde tam hücre MALDI-TOF kütle spektrometresinin kullanımını açıklar. Burada, makrofajların mikro çevrelerine yanıt olarak çoklu aktivasyon durumlarını analiz ederek bu tekniğin doğruluğunu gösteriyoruz.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Bu protokol, ökaryotik hücrelerde tam hücre MALDI-TOF kütle spektrometresinin kullanımını açıklar. Burada, makrofajların mikro çevrelerine yanıt olarak çoklu aktivasyon durumlarını analiz ederek bu tekniğin doğruluğunu gösteriyoruz.
MALDI-TOF, kimya ve biyokimyada yaygın olarak kullanılan bir kütle spektrometresi tekniğidir. Tıpta molekülleri ve biyobelirteçleri tanımlamak için de uygulanmıştır. Son zamanlarda, mikrobiyolojide, klinik örneklerden yetiştirilen bakterilerin hazırlık veya fraksiyonlama adımları olmadan rutin olarak tanımlanması için kullanılmaktadır. Biz ve diğerleri, bu tam hücre MALDI-TOF kütle spektrometresi tekniğini ökaryotik hücrelere başarıyla uyguladık. Mevcut uygulamalar, hücre tipinin tanımlanmasından kalite kontrolüne, hücre kültürünün değerlendirilmesine ve teşhis uygulamalarına kadar uzanmaktadır. Burada, sitokinlere veya ısıyla öldürülen bakterilere yanıt olarak makrofajların çeşitli polarizasyon fenotiplerini keşfetmek için kullanımını açıklıyoruz. Makrofajların proteomik tepkilerinin çeşitliliğini temsil eden makrofaj spesifik parmak izlerinin tanımlanmasına izin verdi. Bu uygulama, yöntemin doğruluğunu ve basitliğini göstermektedir. Burada tarif ettiğimiz protokol, patolojik durumlarda immün konak yanıtını incelemek için yararlı olabilir veya daha geniş tanı uygulamalarına genişletilebilir.
Matris Destekli Lazer Desorpsiyon/İyonizasyon Uçuş Süresi Kütle Spektrometresi (MALDI-TOF MS), biyolojik örnekleri incelemek için popüler bir kütle spektrometrisi tekniğidir. Bir lazer ışını ve enerji emici bir matris kullanmak, yumuşak bir iyonizasyon işlemine izin verir: büyük, çoğunlukla tek yüklü biyomoleküllerin buharlaşması ve oluşumu. Bu işleme desorpsiyon/iyonizasyon denir ve MALDI kısaltmasını haklı çıkarır. Bu iyonlar daha sonra voltaj uygulanarak hızlandırılır ve bu iyonların ayrılmasına ve ilgili kütlelerinin1 miktarının belirlenmesine izin veren bir TOF analizörüne girer.
MALDI-TOF MS, biyoloji, kimya ve tıpta molekülleri ve biyobelirteçleri2-4 tanımlamak veya proteins5,6. Son zamanlarda, birkaç grup klinik örneklerden mikroorganizmaların tanımlanması için MALDI-TOF MSuyguladı 7,8<span style="font-size: 14px;">. Bu mikrobiyolojik uygulama günümüzde klinik ortamlarda rutin olarak kullanılmaktadır. Tüm hücreli MALDI-TOF, klasik MALDI-TOF MS uygulamalarına kıyasla birçok avantaja sahiptir. Tam hücreleri içeren numuneler doğrudan işlenir ve büyük miktarlarda materyali parçalamak veya ayırmak için zaman alan adımlardan kaçınılır. Ayrıca, çeşitli tepe noktalarının karakterizasyonuna gerek yoktur: tüm spektrum, numunenin parmak izi olarak kabul edilir ve eşleştirme algoritmaları, test edilen spektrumu bir referans spektrum veritabanı ile karşılaştırır.
Biz ve diğerleri bu tam hücre analiz tekniğini ökaryotik hücrelere uyguladık. Bu teknikten birçok uygulama türetilebilir: (1) karışık bir numune9-11'den ana hücre tiplerini tanımlayın; (2) hücre kültürlerinin zaman içindeki canlılığını değerlendirmek (kalite kontrol endüstriyel uygulamaları dahil)12; (3) tek bir hücre tipi13'ün aktivasyon durumlarını izlemek; (4) bir klinik numunenin malign dönüşümünü değerlendirin14,15.
Burada, sitokinlere veya ısıyla öldürülen bakterilere yanıt olarak makrofajların çeşitli polarizasyon fenotiplerini keşfetmek için tam hücre MALDI-TOF MS'nin kullanımını açıklıyoruz. Makrofajlar, mikrobiyal patojenlere karşı bağışıklık tepkisinde çok önemli bir rol oynar. Lipopolisakkarit (LPS) gibi korunmuş mikrobiyal paternleri tespit edebilen örüntü tanıma reseptörleri aracılığıyla dokulardaki enfeksiyöz ajanları tespit ederler16. Makrofajlar, adaptif immün yanıtı oluşturmak için T hücreleri ile etkileşime giren profesyonel antijen sunan hücrelerdir. T hücreleri, makrofajların mikrobisidal aktivitesini güçlendiren veya düzenleyen sitokinleri serbest bırakarak makrofajları etkiler. Th1/Th2 lenfosit polarizasyonuna benzer şekilde, inflamatuar, mikrobisidal ve tümör öldürücü makrofajlar M1 makrofajları ve immünoregülatör makrofajlar M2 makrofajları17-19 olarak sınıflandırılmıştır. M1 terimi, makrofajların interferon (IFN)-γ ve tümör nekroz faktörü (TNF) gibi tip I sitokinler veya LPS18,20-23 gibi bakteriyel ürünler tarafından klasik aktivasyonunu ifade ederken, alternatif yollarla aktive edilen makrofajlar (interlökin (IL)-4, IL-10, Dönüştürücü Büyüme Faktörü-β1, M2 makrofajları olarak kabul edilir19,24,25. Makrofajların mikro çevrelerine yanıt olarak yüksek fenotipik ve fonksiyonel plastisitesi, bu makrofajları MALDI-TOF MS yaklaşımıyla ince değişiklikleri analiz etmek için yararlı kılar.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Mevcut protokolde, numunenin parmak izi olarak kabul edilen bir kütle spektrumu elde etmek için tam hücre MALDI-TOF tekniği kullanılmaktadır. Biyoinformatik bir analiz, bu parmak izlerinin karşılaştırılmasına ve sınıflandırılmasına izin verdi. Bu protokolde üç ana bölüm vardı:
Hücre izolasyonu ve kültürü için steril solüsyonlar hazırlayın. Tüm reaktifleri 4 °C'de hazırlayın ve saklayın
1. İnsan Monositlerinin Hazırlanması
2. Tüm Hücre Maldi-TOF MS ile Makrofajların Analizi
3. Biyoinformatik Analiz
Not: Biyoinformatik analiz, belirli analiz kütüphaneleri (MALDIquant) ile birlikte ücretsiz ve açık kaynaklı istatistiksel analiz yazılımı R kullanılarak gerçekleştirilmiştir. R, web sitesinden http://cran.r-project.org/ ücretsiz olarak indirilebilir. Komut dosyasının ayrıntılı bir açıklaması ek materyal olarak sağlanır.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu protokolün amacı, makrofajların mikroçevrelerine verdikleri yanıtı değerlendirmek için tüm hücre MALDI-TOF MS yönteminin doğruluğunu göstermektir.
Şekil 1, kan örneklerinden stimüle edilmiş makrofajların hazırlanmasını açıklamaktadır. Şekil 2, monositlerin ve MDM'lerin akış sitometrisi ile analizini temsil etmektedir. Monositlerin CD14 eksprese ettiği ancak CD68 eksprese etmediği görülmüştür (Şekil 1A). Aksine, MDM'ler CD68 eksprese etmiş a...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu protokol, ökaryotik tam hücreler üzerinde MALDI-TOF-MS kullanımını açıklar. Burada, makrofajların mikro çevrelerine yanıt olarak çoklu aktivasyon durumlarını analiz ederek yöntemin doğruluğunu gösteriyoruz.
Protokolün başarısı birkaç kritik adıma bağlıdır. İlk olarak, herhangi bir çözelti kirleticisi spektrumları değiştirebilir. Örneğin, hedef üzerinde birikmeden önce kültür ortamını ve serum proteinlerini çıkarmak için PBS'deki hücreleri yıkamak önemlidir. Tekrarlanabilir sonuçlar elde etm...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların beyan edecek herhangi bir çıkar çatışması yoktur. RO, JLM ve CC, "Procédé d'identification de cellules de mammifères par spectrométrie de masse MALDI-TOF" adlı uluslararası WO 2011/154650 patentinin mucitleridir.
Richard Ouedraogo, Ministère de la Santé'den (PHRC 2010) bir hibe ile desteklenmektedir. Teknik yardım için Laurent Gorvel, Christophe Flaudrops ve Nicolas Amstrong'a teşekkür ederiz.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.