$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Makrofajlar, doğuştan gelen bağışıklık sistemi M1'in en kritik hücrelerinden biridir. Bulaşıcı hastalıkların, fagositozun, antijen sunumunun ve inflamasyonun düzenlenmesinde rol oynarlar2. Ayrıca, makrofajların salgıladıkları çeşitli sitokinler aracılığıyla diğer bağışıklık hücrelerini düzenlemeleri gerekir3. Makrofaj fenotiplerinde büyük bir spektrum vardır4. Makrofajların maruz kaldığı sinyallere bağlı olarak, farklı enflamatuar ve metabolik durumlara doğru polarize olurlar5. Makrofajlar, makrofajların hangi dokuda bulunduğuna bağlı olarak çeşitli hastalıklarda metabolik değişiklikler gösterir6. Polarize makrofajlar, glikolitik metabolizmalarını, lipid metabolizmalarını, amino asit metabolizmalarını ve mitokondriyal oksidatif fosforilasyonlarını (OXPHOS) yeniden programlama veya değiştirme yeteneğine sahiptir7,8. Klasik olarak aktive edilmiş M1 benzeri makrofajlar ve alternatif olarak aktive edilmiş M2 benzeri makrofajlar, makrofajların en çok çalışılan iki fenotipidir3. Aktive edilmemiş hareketsiz makrofajlar M0 makrofajları olarak adlandırılır. M0 makrofajlarının M1 benzeri bir fenotipe doğru polarizasyonu, naif BMDM'lerin bakteriyel lipopolisakkarit (LPS) ile uyarılmasıyla indüklenebilir9. PI3K-AKT-mTOR-HIF1a sinyal yolu, enflamatuar sitokinler, interferon-gama (IFN γ,) veya tümör nekroz faktörü (TNF)10 varlığında makrofajlarda aktive edilebilir. M1 benzeri makrofajlar, glikoliz metabolizması seviyelerinde artışa, oksidatif fosforilasyon (OXPHOS) seviyelerinde azalmaya, bulaşıcı ve enflamatuar hastalıklarda rol oynayan inflamatuar sitokinler üretmeyesahiptir 8. Öte yandan, M2 benzeri fenotipe doğru polarizasyon, İnterlökin (IL)-4, JAK-STAT, PPAR ve AMPK yolları yoluyla veya (IL)-13 ve TGFβ yolları11,12 ile indüklenebilir.
M1 benzeri makrofajların aksine, M2 benzeri makrofajlar glikolizi azaltmış ve OXPHOS'u arttırmıştır ve anti-parazitik ve doku onarım aktivitelerinde rol oynarlar 8,13. BMDM'ler, kemik iliği kök hücrelerinden türetilen makrofajların incelenmesi için yaygın olarak kullanılan bir sistemdir. Glikoliz ve OXPHOS, hücrelerde önde gelen iki enerji üretim yoludur14. Mikro çevrelerine bağlı olarak, BMDM'ler bu yollardan herhangi birini kullanmayı seçebilir; Bazı durumlarda, birinden diğerine geçin veya her iki yoluda kullanın 14. Bu çalışmada aktive olmuş proinflamatuar makrofajlarda glikoliz metabolizması üzerine odaklandık. Sitoplazmadaki glikoz piruvata ve daha sonra laktata dönüştürüldüğünde, hücreler ortamda, M1 benzeri hücrelerin5 çevrili ortamında asitleşme oranında bir yükselmeye neden olan protonlar üretir. Hücre ortamının asitleşme hızını ölçmek için bir hücre dışı akı analizörü kullanıldı. Sonuçlar Hücre Dışı Asitleşme Hızı (ECAR) veya Proton Akış Hızı olarak rapor edilir.
Polarize makrofajlarda glikoliz seviyelerine erişmek için optimize edilmiş, hızlı ve kolay bir yöntem, glikolitik fenotipi, metabolit değişikliklerini ve inhibitörlerin/aktivatörlerin ve ilaçların polarize makrofajlar üzerindeki etkilerini belirlemek için gereklidir. Bu yazıda açıklanan yöntem, spesifik glikoliz faktörleri (Glikoliz, Glikolitik kapasite, Glikolitik rezerv ve glikolitik olmayan asitleşme) ve ayrıca glikolitik metabolizmanın metabolik yeniden programlanması hakkında bilgi vermek için optimize edilmiştir. Bu çalışmada kullanılan inhibitör (2DG) açıkça glikoliz yolunu hedefler.
Bu optimize edilmiş protokol, yayınlanmış bir protokol16, üreticinin kullanıcı kılavuzlarının glikolitik tahlillerinin hücre dışı akı analizi ve üreticinin Ar-Ge bilim adamları ile doğrudan iletişimin kombinasyonuna dayalı olarak değiştirilmiş ve geliştirilmiştir.