A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
كان يعمل الإلكترون ممغطس صدى (EPR) التحليل الطيفي للكشف عن اكسيد النيتريك من الخلايا البطانية الأورطي البقري وأنيون دسموتاز الراديكالية من العدلات الإنسان باستخدام الحديد (II)-N-ميثيل-D-glucamine dithiocarbamate، الحديد (مليون جالون يوميا) 2 و 5،5، ثنائي ميثيل-1-pyroroline-N-أكسيد، DMPO، على التوالي.
النتروجين التفاعلي / أنواع الاكسجين (ريوس / RNS) بتركيزات منخفضة تلعب دورا هاما في تنظيم وظيفة الخلية، مما يشير، واستجابة جهاز المناعة ولكن في تركيزات غير المنظم تضر بقاء الخلية 1 و 2. في حين أن الأنظمة الحية تطورت مع الداخلية وآليات الدفاع المضادة للأكسدة الغذائية لتنظيم روس جيل، ويتم إنتاج ريوس مستمر وكأنها أمر طبيعي والمنتجات من عملية التمثيل الغذائي العادي للأوكسجين ويمكن أن يسبب الضرر التأكسدي للالجزيئات الحيوية مما يؤدي إلى فقدان وظيفة البروتين وانقسام الحمض النووي، أو دهن بيروكسيد 3، و في نهاية المطاف إلى الاكسدة مما أدى إلى إصابة أو موت الخلية 4.
أنيون دسموتاز الراديكالية (O 2 • -) هو مقدمة كبيرة لبعض من أكثر الأنواع المؤكسدة للغاية تعرف أنها موجودة في النظم البيولوجية مثل peroxynitrite والهيدروكسيل. جيل من O 2 • - يشير إلى أول بادرة من انفجار الأكسدة، وبالتالي، أناTS كشف و / أو عزل في النظم البيولوجية هو المهم. في هذه المظاهرة، O 2 • - قد ولدت من العدلات النوى (PMNs). من خلال تحفيز الكيميائي مع phorbol-12-myristate-خلات-13 (PMA)، PMN يولد O 2 • - عن طريق تفعيل أوكسيديز نيكوتيناميد ثنائي النوكليوتيد الأدينين (NADPH) فوسفات 5.
أكسيد النيتريك (NO) سينسيز والتي تأتي في ثلاثة الأشكال الإسوية، ومحرض، العصبية، وNOS البطانية، أو iNOS، nNOS أو أنوش، على التوالي، ويحفز على تحويل أرجينين-L إلى L-سيترولين، وذلك باستخدام لإنتاج NADPH رقم 6 . هنا، ولدت لدينا أي من الخلايا البطانية. في ظل ظروف الاكسدة، يمكن أنوش على سبيل المثال التحول من إنتاج NO إلى O 2 • - في عملية تسمى uncoupling، التي يعتقد أن سببها أكسدة الهيم (7) أو المشارك عامل، tetrahydrobiopterin (BH 4) 8.
هناك عدد قليل فقطوتقتصر وسائل موثوق بها للكشف عن الجذور الحرة في النظم البيولوجية ولكن عن طريق خصوصية وحساسية. ويشيع استخدام تعويض اللون تدور لتحديد الجذور الحرة وينطوي على رد فعل جذري إضافة إلى فخ تدور تشكيل معقد إضافي تدور الثابتة، ويمكن الكشف عنها بواسطة التحليل الطيفي الإلكترون ممغطس (EPR) صدى. وadducts مختلف جذري معرض طيف المميزة والتي يمكن استخدامها لتحديد الجذور التي يتم توليدها ويمكن أن توفر ثروة من المعلومات عن طبيعة وحركية الإنتاج جذري 9.
وقد تم في nitrones دوري، 5،5، ثنائي ميثيل-بيرولين-N-أكسيد، DMPO 10، DEPMPO فسفوريل-استبدال 11، واستر، بديلا، EMPO 12 و BMPO 13، استخدمت على نطاق واسع الشراك تدور - تدور الأخير الفخاخ واظهار أطول فترة منتصف العمر لO 2 • - معقد إضافي. الحديد (II)-N-ميثيل-D-glucamine dithiocarbamate، الحديد (مليون جالون يوميا) 2 </ يستخدم عادة> الباطن إلى اعتراض NO نظرا لارتفاع معدل تكوين معقد إضافي واستقرار عالية للناتج إضافة زيادة ونقصان 14.
1. ثقافة خلايا الشريان الأورطي البقري غشائي (BAEC)
ملاحظة: المتوسط ويتكون من الفينول المتوسطة Dulbecco لتعديل النسر الحر (DMEM) مع 4،5 غ / ل D-جلوكوز، 4 مم L-الجلوتامين، 1٪ غير الاساسيين من الأحماض الأمينية، على أن تستكمل مع المصل 10٪ بقري جنيني (FBS) و 2.5 ملغم / لتر عامل نمو بطانة.
2A. الكشف عن خلية لا مع BAEC
2B. أنوش Uncoupling التجربة
3. الكشف عن O 2 • - من العدلات الأشكال النوى (PMNs)
* ملاحظة هامة بشأن استخدام DMPO: باستخدام خلية شقة، يمكن للمرء أن يزيد من كثافة الخلايا وبالتالي زيادة إشارةكثافة ناتج إضافة تدور ولكن نصف عمر O 2 • - معقد إضافي من DMPO قصيرة (ر 1/2 ~ 1 دقيقة) الذي يتحلل إلى DMPO-OH. يمكن أن تكون بديلا DMPO باستخدام تركيزات نفسه من EMPO، BMPO أو DEPMPO وهي متوافرة تجاريا لاستقرار معقد إضافي مع زيادة ر 1/2 ~ 8 و 14 دقيقة، على التوالي.
4. ممثل النتائج
تم تنفيذ تدور محاصرة من NO جذري باستخدام الحديد 2 +-مليون جالون يوميا. الشكل 2A و 2B لا تظهر أي إشارة EPR من الحديد 2 +-MGD أو خليط من الحديد 2 + مليون جالون يوميا، مع تساى، مشيرا إلى أن عدم وجود إشارة خلفية لا تنبع من هذه الكواشف. BAEC على التحفيز مع تساى النشرات التي لا تتفاعل مع الحديد 2 + مليون جالون يوميا، لتشكل معقد إضافي زيادة ونقصان، NO-FE-2 + مليون جالون يوميا، ويظهر إشارة ثلاثية مميزة مع فائق الدقة تقسيم قيمة (hfsc) ثابت لمجموعة N = 12.66 و مجموعة من العوامل من ز = 2.040. (الشكل 2C). وHFوتم تحديد قيمة SC باستخدام برنامج محاكاة WINSIM التي يمكن تحميلها من برامج معهد علوم الصحة البيئية EPR موقع قاعدة البيانات. وhfsc التجريبية ينسجم مع قيمة الأدب لمجموعة N = 12.70 و ز = 2.041 18 NO الحديد 2 +-MGD معقد إضافي. وبالمثل، خفض تأثير 1-إثم BAEC إنتاج NO نظرا لاينوس uncoupling كما هو مبين في الشكل 2D.
وقد استخدم DMPO تدور فخ لO 2 • - كشف. لم DMPO وحدها لا تعطي إشارة كما هو موضح في الشكل 3A مؤكدا أن فخ تدور خالية من الشوائب متوازي المغنطيسية. الشكل 3B هو طيف من DMPO وPMNs فقط، وعلى نحو مماثل، لا يوجد أي إشارة للكشف مما يدل على أن لا يسبب DMPO تفعيل NADPH أوكسيديز الانزيم. الشكل 3C يظهر إشارة المرصودة EPR على تحفيز PMN من قبل سلطة النقد الفلسطينية. تم تحديد القيم hfsc لهذا إشارة إلى أن يكون N = 14.71 G، A &بيتا؛-H = 11،40 G وγ-H = G 1.25، وتتماشى مع قيم الأدب لمجموعة N = 14.3، وهو β-H = 11،7 G وγ H-= 1.3 G (19) لDMPO-O 2 H معقد إضافي.
الشكل 1. الرسم البياني للكشف عن الجذور من العدلات وBAEC باستخدام EPR محاصرة زيادة ونقصان. وكانت (أ) PMNs مختلطة مع DMPO وسلطة النقد الفلسطينية، والخليط الناتج نقلها إلى خلية شقة EPR للحصول على البيانات. (ب) ونمت BAEC على طبق من ذهب، وغسلها مع DPBS. أضيف تدور الحديد فخ (مليون جالون يوميا) 2 جنبا إلى جنب مع كاي. كانت مختلطة حل شامل والمحتضنة. تم نقل هذا الخليط إلى خلية شقة EPR للحصول على البيانات EPR.
الكشف عن شخصية EPR 2. من NO من Bلجنة الطاقة الذرية. (أ) من الطيف الحديد 2 +-مليون جالون يوميا فقط (B) الطيف من الحديد 2 + +-MGD تساى فقط. (C) طيف توأم ثلاثة نتيجة عدم وجود احتباس بواسطة الحديد 2 +-مليون جالون يوميا باستخدام تساى، حفز الخلايا. (D) الطيف تظهر انخفاضا في أي إنتاج بسبب 0.5 مم SIN-1 علاج الخلايا.
الكشف عن شخصية EPR 3. من H 2 DMPO-O من العدلات تفعيلها. (أ) من الطيف DMPO 10 ملم فقط. (ب) من الطيف PMN وحدها في ظل وجود DMPO 10 ملم. (ج) من الطيف PMN تفعيلها من خلال سلطة النقد الفلسطينية في ظل وجود DMPO 10 ملم.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
واستخدمت EPR محاصرة تدور في مجموعة واسعة من التطبيقات الطبية الحيوية لقياس وتحديد الجذور الحرة. محاصرة تدور حساس جدا، وقادرة على الكشف عن الجذور بتركيزات تتراوح بين نانومتر إلى ميكرومتر مما يجعلها مناسبة للتطبيق في النظم البيولوجية. تشكيل معقد إضافي متوازي المغنطيس?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
الإعلان عن أي تضارب في المصالح.
وقد تم تمويل هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة القومي للقلب والرئة والدم المعهد منحة RO1 HL81248.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
اسم كاشف | شركة | فهرس العدد | تعليق (اختياري) |
الفينول المتوسطة DMEM مجانا ارتفاع الجلوكوز 1X | GIBCO | 31053 | |
0.25٪ التربسين-EDTA | GIBCO | 25200 | |
L-الجلوتامين | فيشر العلمية | BP379-100 | |
MEM غير الأحماض الأمينية الأساسية | GIBCO | 11140 | |
الأبقار مصل الجنين | اتلانتا البيولوجية | S11550 | |
عامل النمو البطاني | ميليبور | 02-102 | |
تساى | انزو العلوم الحياتية | A-23187 | تذوب في DMSO |
SIN-1 | انزو العلوم الحياتية | BML-CN245-0020 | |
DMPO | Dojindo مختبرات | D048-10 | |
FeSO 4 0.7 H 2 O | سيجما ألدريتش | 215422-250G | تذوب في برنامج تلفزيوني مع الكالسيوم والماغنسيوم |
مليون جالون يوميا | انزو العلوم الحياتية | ALX-400-014-M050 | تذوب في برنامج تلفزيوني مع الكالسيوم والمغنيسيوم 2 + 2 + |
BAEC الخلايا | خلية أنظمة | 2B2-C75 | |
DMSO | فيشر العلمية | BP231-100 | |
DPBS | سيجما ألدريتش | D8537 | |
DPBS مع CaCl 2 و 2 MgCl | سيغما Aldrich | D8662 | |
Phorbol-myristate خلات (PMA) | سيجما ألدريتش | 79346-1MG |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved