Method Article
الهدف من هذا البروتوكول هو توليف الجسيمات الشحمية ذات العلامات الفلورية واستخدام قياس التدفق الخلوي لتحديد توطين الجسيمات الشحمية في الجسم الحي على المستوى الخلوي.
هناك اهتمام متزايد باستخدام الجسيمات الشحمية لتوصيل المركبات في الجسم الحي خاصة لأساليب العلاج المستهدفة. اعتمادا على تركيبة الجسيمات الشحمية ، قد يتم تناول الجسيمات الشحمية بشكل تفضيلي من قبل أنواع مختلفة من الخلايا في الجسم. قد يؤثر هذا على فعالية الجسيم العلاجي لأن تطور الأمراض المختلفة خاص بالأنسجة ونوع الخلية. في هذا البروتوكول ، نقدم طريقة واحدة لتجميع وتسمية الجسيمات الشحمية بالفلورسنت باستخدام DSPC والكوليسترول و PEG-2000 DSPE وصبغة الدهون DiD كملصق فلوريسنت. يقدم هذا البروتوكول أيضا نهجا لتوصيل الجسيمات الشحمية في الجسم الحي وتقييم امتصاص الجسيمات الشحمية الخاصة بالخلية باستخدام قياس التدفق الخلوي. يمكن استخدام هذا النهج لتحديد أنواع الخلايا التي تمتص الجسيمات الشحمية وتحديد توزيع ونسبة امتصاص الجسيمات الشحمية عبر أنواع الخلايا والأنسجة. على الرغم من عدم ذكرها في هذا البروتوكول ، فإن المقايسات الإضافية مثل التألق المناعي والتصوير الفلوري أحادي الخلية على مقياس الخلايا ستعزز أي نتائج أو استنتاجات يتم التوصل إليها لأنها تسمح بتقييم التلوين داخل الخلايا. قد تحتاج البروتوكولات أيضا إلى التكيف اعتمادا على الأنسجة (الأنسجة) ذات الأهمية.
مع تزايد الاهتمام بتطوير العلاجات التي تستخدم توصيل أدوية الجسيمات النانوية ، يجب أن تستمر طرق إعداد وتقييم توزيع الجسيمات وامتصاصها في التقدم والتوسع وتكون في متناول مجتمع البحث 1,2. تم تطوير هذا البروتوكول لتقييم أنواع الخلايا الدقيقة التي تناولت الجسيمات الشحمية في الجسم الحي بعد العلاج بالليبوزومات التي تحمل علامة DiD المحملة ب tesaglitazar ، وهو ناهض نشط لمستقبلات البيروكسيسوم المنشط (PPAR) -α / γ 3,4. في هذه الدراسات ، تمكنا من تقييم أنواع الخلايا التي تأثرت بشكل مباشر بعلاج tesaglitazar الشحمي ، وفعالية استهداف الشقوق ، وتوليد فرضيات لشرح نتائج العلاج التي لاحظناها. علاوة على ذلك ، تشير الوظائف البيولوجية الراسخة في مجموعة متنوعة من أنواع الخلايا إلى أن الخلايا البلعمية مثل الضامة والخلايا المتغصنة وخلايا كوبفر الخاصة بالكبد تمتص معظم الجسيمات الشحمية5،6،7. باستخدام هذا البروتوكول ، أثبتنا أن الخلايا البلعمية غير الكلاسيكية يمكن أن تمتص أيضا الجسيمات الشحمية 3,4.
يقدم هذا البروتوكول طريقة محسنة لإذابة tesaglitazar ، وإعداد الجسيمات الشحمية عن طريق تبخر الطور العكسي ، واستخدام أسيتات الكالسيوم كعامل جذب لتحميل الأدوية عن بعد. الطرق المقدمة متاحة للعديد من المختبرات وتفتقر إلى المواد التي يصعب الحصول عليها والخطوات التي تتطلب درجات حرارة عالية. ينتج البروتوكول الجسيمات الشحمية ذات الأحجام المثلى لزيادة الدورة الدموية في الجسم الحي8. علاوة على ذلك ، كما لخص Su et al. ، حتى الآن ، تمت دراسة طرق تقييم توزيع الجسيمات الشحمية في الجسم الحي وامتصاص الأنسجة واختبارها بعمق9. يتم تطبيق طرق التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) والتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) والتصوير المقطعي الجزيئي الفلوري (FMT) لتحديد التوزيع الحيوي الخاص بالأنسجة وامتصاص9،10،11. في حين تم تحسين هذه الطرق لتحقيق أقصى قدر من الكشف في الجسم الحي ، إلا أنها لا تزال تفتقر إلى القدرة على تحديد امتصاص الجسيمات الشحمية في الجسم الحي بدقة خلوية. يهدف البروتوكول المقدم هنا إلى تلبية هذه الحاجة من خلال استخدام قياس التدفق الخلوي. أخيرا ، بالنسبة لهذا البروتوكول ، تم تضييق امتصاص الخلايا إلى عدد قليل من الأنسجة بما في ذلك الأنسجة الدهنية. هناك مجموعة متزايدة من الأدبيات التي تبحث في إمكانية استخدام الجسيمات النانوية لتقديم العلاجات في وضع السمنة ، وخلل التمثيل الغذائي ، والالتهابات12،13،14،15،16،17. على هذا النحو ، شعرنا أنه من المهم مشاركة بروتوكول مع طرق فعالة لمعالجة وتحليل الأنسجة الدهنية - أحد الأنسجة التي تلعب دورا مهما في هذه الأمراض.
تمت الموافقة على جميع الخطوات الواردة في هذا البروتوكول من قبل لجنة رعاية واستخدام الحيوان في جامعة فيرجينيا وتتبع المبادئ التوجيهية لها.
ملاحظة: هناك بعض الضوابط الهامة التي يجب مراعاتها لخطوات التحليل اللاحقة ، والتي تم تلخيصها في الجدول 1 ويجب مراعاتها قبل إعطاء الجسيمات الشحمية.
1. تحضير الجسيمات الشحمية الموسومة بالفلورسنت ، محملة بأسيتات الكالسيوم و tesaglitazar
2. تحضير الجسيمات الشحمية للإدارة في الجسم الحي
3. إدارة الجسيمات الشحمية عن طريق الحقن الوريدي خلف الحجاج
ملاحظة: من المناسب أيضا إجراء الحقن في الوريد بطرق أخرى ، مثل حقن الوريد الذيل إذا كان ذلك مفضلا. على الرغم من عدم تغطيتها في هذا البروتوكول ، تتوفر بروتوكولات منشورة تشرح هذه الطريقة19 .
4. إعداد المواد اللازمة لحصاد الأنسجة ، ومعالجة الأنسجة ، وتلطيخ التدفق الخلوي
5. حصاد الأنسجة
6. معالجة الأنسجة
ملاحظة: نظرا لأن الأنسجة الدهنية لديها حضانة هضم طويلة ، فمن المستحسن البدء بهذه العملية أولا والعمل على معالجة الدم والطحال خلال فترة الهضم.
7. وصمة عار الخلايا من الأنسجة لقياس التدفق الخلوي
إنتاج الجسيمات الشحمية
النتائج المنشورة هنا مشابهة لتلك الموجودة في عملناالمنشور سابقا 3،4،20. باستخدام البروتوكول المعروض هنا، نتوقع إنتاج جسيمات شحمية بحجم 150-160 نانومتر تقريبا. يكشف DLS عن متوسط قطر الجسيمات الشحمية البالغ 163.2 نانومتر وإمكانية زيتا -19.2 مللي فولت (الشكل 1 أ). يكشف التصوير المجهري الإلكتروني المبرد (cryo-EM) عن الجسيمات الشحمية الدائرية (الشكل 1 ب) ويكشف مخطط DLS عن انحراف معياري صغير نسبيا عن متوسط القطر (الشكل 1C).
يتطلب الارتباط الإيجابي للجسيم الشحمي تحكما معالجا ب PBS
بحثت الدراسات السابقة من مجموعتنا التي تستخدم هذا البروتوكول في مجموعات الخلايا الفرعية في SVF الدهنية والطحال والدم المرتبط بالليبوزومات بعد أسبوع واحد من الإدارة في الجسم الحي 3,4. باستخدام فأر معالج ب PBS ، تم تلطيخ التجويف البريتوني وخلايا الطحال بنفس لوحة الأجسام المضادة المستخدمة في عينات من الفئران المعالجة بالليبوزوم. تم حصاد الأنسجة بعد أسبوع واحد من العلاج (الشكل 2 أ). كانت العينات المأخوذة من الفأر المعالج ب PBS بمثابة DiD FMO لإنشاء بوابات DiD إيجابية (الشكل 2ب ، ج). يمكن إنشاء بوابة موجبة باستخدام إشارة DiD الإيجابية ، ولكن يجب أيضا استخدام العينات التي تفتقر إلى إشارة DiD للتحقق من أن البوابة الموجبة لا تتضمن أي عينات سلبية DiD.
هناك حاجة إلى المعايرة بالتحليل الحجمي لتحسين إشارات التألق
قبل تنفيذ تجربة كاملة ، يجب تحسين الظروف المختلفة بما في ذلك تركيز الأجسام المضادة المقترنة بالفلورسنت المستخدمة أثناء تلطيخ الخلايا وصبغة الدهون المستخدمة أثناء تحضير الجسيمات الشحمية. تحتوي مقاييس التدفق الخلوي على حد أعلى للكشف عن شدة التألق ، لذا فإن الكثير من الصبغة المدمجة في الجسيمات الشحمية ستؤدي إلى مستويات غير قابلة للقياس الكمي من إشارة DiD في العينات التي يتم تشغيلها عبر مقياس الخلايا. علاوة على ذلك ، قد يؤدي الكثير من DiD في الجسيمات الشحمية إلى مستويات عالية من نقل الصبغة غير المحددة ، مما قد يؤدي إلى انحراف نتائج امتصاص الخلايا. يوضح الشكل 3 نتائج تجربة تمت فيها معايرة تركيزات صبغة الدهون لتحديد التركيز الذي من شأنه أن ينتج إشارة مثالية ضمن نطاق الكشف عن مقياس التدفق الخلوي المستخدم. تم إجراء ذلك على الأنسجة ذات الأهمية للتجربة النهائية: الدم (الشكل 3 أ) ، SVF الدهني الإربي (الشكل 3 ب) ، و SVF الدهني البربخ (الشكل 3 ج). كانت التركيزات المختارة للاختبار 10 ملغ من DiD (مرتفع ، أحمر) ، 1 ملغ DiD (متوسط ، أزرق) ، أو 0.1 ملغ من DiD (منخفض ، رمادي) لكل 1 مل من الجسيمات الشحمية. كان أعلى تركيز مستخدم في الجسيمات الشحمية مرتفعا جدا وتجاوز النطاق القابل للقياس الكمي للمقياس الخلوي في الأنسجة الثلاثة (الشكل 3أ - ج ، أحمر). أظهر أدنى تركيز ل DiD بعض الإشارات (الشكل 3 A\u2012C، رمادي)، ولكن لم يلاحظ وجود مجموعة واضحة خارج الخلايا المعالجة ب PBS (الشكل 3 A\u2012C، أسود). عند القياس الكمي ، أظهر المتوسط الحسابي ل DiD MFI لكل نسيج وتركيز تمييزا واضحا بين عناصر تحكم PBS والتركيز الأوسط ل DiD (الشكل 3D). وهكذا ، كما هو موضح في البروتوكول ، اخترنا التركيز الأوسط (الشكل 3 ، الأزرق) لاستخدامه في تحضير الجسيمات الشحمية.
يسمح استخدام لوحة الأجسام المضادة المتعددة بتحديد امتصاص الجسيمات الشحمية بواسطة مجموعات فرعية مختلفة من الخلايا
باستخدام اللوحة الموضحة في الجدول 3 ، تم تلوين الخلايا بالأجسام المضادة ضد علامات البلاعم ، والخلايا البائية ، والخلايا التائية ، والخلايا المتغصنة ، والوحيدات ، والخلايا البطانية (الشكل 4). هناك حاجة إلى استراتيجيات بوابات مختلفة قليلا لكل نوع من الأنسجة ، ولكن يمكن تحديد معظم أنواع الخلايا نفسها في كل منها. تشمل بعض الاستثناءات الخلايا البطانية ، التي لا توجد عادة في الدم ، والوحيدات ، والتي عادة ما تكون بتردد أعلى في الدم من الأنسجة الأخرى. بمجرد تحديد السكان ، يمكن تحديد الحجم الإجمالي لكل خلية وعدد مرات DiD +. يمكن إجراء المزيد من الحسابات لتوصيف مجتمع DiD +: ما هي النسبة المئوية لخلايا DiD + هي الضامة والخلايا البطانية وما إلى ذلك. يرجى ملاحظة أن هذه أمثلة على استراتيجيات البوابات ، ولكنها ليست الطريقة الوحيدة لتحليل العينات. سيتم إملاء التحليل من خلال اللوحة المحددة ومقياس (مقياسات) التدفق الخلوي المتاح.
الشكل 1: مثال على خواص الجسيمات الشحمية المحضرة.
(أ) تم قياس الحجم وجهد زيتا كما هو موضح أعلاه وتم الإبلاغ عنهما في شكل جدول. يتم تقديم كل معلمة كمتوسط ± الانحراف المعياري. (ب) استخدم Cryo-EM لتصوير الجسيمات الشحمية المحضرة. يبلغ طول شريط المقياس الأبيض 50 نانومتر. (ج) استخدم DLS لتوليد مدرج تكراري لقطر الجسيمات الشحمية في هذا الإعداد. هذا الرقم مقتبس من Osinski et al.3. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2: تلطيخ DiD التمثيلي من الفئران المعالجة ب PBS أو الجسيمات الشحمية.
(أ) رسم تخطيطي تجريبي ل PBS وعلاجات الجسيمات الشحمية. تم حقن PBS أو الجسيمات الشحمية ثلاث مرات على مدار أسبوع واحد. تم حصاد الأنسجة في اليوم 8 من العلاج. (ب، ج) تكشف مخططات التدفق التمثيلية عن تلطيخ DiD إيجابي في الفئران المعالجة بالليبوزوم (C) ، ولكن ليس الفئران المعالجة ب PBS (B). FSC ، مبعثر إلى الأمام. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 3: معايرة DiD في الجسيمات الشحمية.
تم تحضير الجسيمات الشحمية بثلاثة تركيزات مختلفة من DiD وحقنها في الفئران. يشير اللون الرمادي إلى التركيز المنخفض عند 0.1 مجم DiD لكل 1 مل من الجسيمات الشحمية ، ويشير اللون الأزرق إلى التركيز المتوسط عند 1 مجم DiD / mL liposomes ، ويشير اللون الأحمر إلى التركيز العالي عند 10 مجم DiD / mL liposomes. تم استخدام ماوس معالج ب PBS كعنصر تحكم سلبي (أسود). تم حصاد الدم (A ، الدائرة) ، والدهون الأربية (B ، triange) ، والدهون البربخية (C ، مربعة) بعد 24 ساعة من الحقن ومعالجتها لعزل معلق أحادي الخلية. تم تشغيل هذه العينات على مقياس التدفق الخلوي إلى مستوى DiD القابل للكشف. يتم عرض الرسوم البيانية الخاصة بالأنسجة مع تراكبات كل مجموعة معالجة لإثبات شدة التألق لكل تركيز (A\u2012C). كما تم تحديد المتوسط الحسابي ل DiD لكل نسيج وتركيز ورسم (D). SSC = مبعثر جانبي. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 4: تحليل قياس التدفق الخلوي التمثيلي للمجموعات الفرعية الخلوية في SVF الدهني والدم والطحال.
(أ\ج) ممثل تخطيطي لاستراتيجية البوابات لتحديد مجموعات فرعية من الخلايا وخلايا DiD + في SVF الدهنية (A) والطحال (B) والدم (C). الاختصارات: FSC = مبعثر أمامي ؛ LD = حي / ميت ؛ L-DCs = الخلايا المتغصنة اللمفاوية ؛ M-DCs = الخلايا المتغصنة النخاعية ؛ SSC = مبعثر جانبي. هذا الرقم مقتبس من Osinski et al.3. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
تحكم | قصد |
الفأر المعالج ب PBS أو محلول ملحي | استخدم الخلايا من هذا الماوس لعناصر التحكم في قياس التدفق الخلوي التالية: |
1. الخلايا غير الملوثة | |
2. بقعة واحدة حية / ميتة | |
3. خلايا ملطخة باللوحة الكاملة ، ولكنها تفتقر إلى مضان الجسيمات الشحمية لتحديد إشارة الجسيمات الشحمية الإيجابية أثناء التحليل | |
سيتم أيضا استخدام هذا / هذه الفئران / الفئران لتحديد ما إذا كان للجسيمات الشحمية أي تأثيرات في الجسم الحي حيث سيكون لديك تحكم غير ليبوزوم في تجربتك. | |
الجسيمات الشحمية غير المحملة | إذا كنت تقوم بتحميل مركب في الجسيمات الشحمية الخاصة بك ، فيجب تصنيع جزء من دفعة الجسيمات الشحمية بدون المركب. هذا يفسر أي آثار في الجسم الحي للجسيمات الشحمية وحدها. |
وحده | نظرا لأنه يمكن أيضا امتصاص DiD بواسطة الأغشية الخلوية ، فإن تخصيص بعض الفئران لتلقي صبغة مجانية بكمية مساوية لتلك الموجودة في الجسيمات الشحمية سيساعد في تفسير أي تلطيخ لغشاء الخلفية. |
عناصر التحكم الفلورية ناقص واحد (FMO) | هذه خلايا ملطخة بجميع الأجسام المضادة الموجودة في اللوحة باستثناء واحد. مثل # 3 في المربع أعلاه ، يساعد هذا في تحديد إشارة إيجابية حقيقية لهذا الجسم المضاد أثناء التحليل |
الجدول 1: الضوابط التي يجب استخدامها في هذا البروتوكول.
حل | مكونات | الحجم التقريبي المطلوب لكل دفعة / ماوس |
إعداد الجسيمات الشحمية | ||
خلات الكالسيوم | 1 M أسيتات الكالسيوم في H2O | 50 مل |
العازلة HEPES | 10 mM HEPES في H2O ، درجة الحموضة 7.4 | 50 مل |
تيساجليتازار في هيبس | في 10 مللي متر HEPES | 10 مل |
حصاد الأنسجة ومعالجتها وتلطيخها | ||
محلول مخزن بالفوسفات (PBS) | 137 مللي متر كلوريد الصوديوم ، 2.7 مللي مول KCl ، 10 مللي متر Na 2 HPO 4 ، 1.8 مللي متر KH 2 PO4 في H2O المقطر | 2 مل |
برنامج تلفزيوني-هيبارين | 0.1 مللي متر الهيبارين في برنامج تلفزيوني | 10 مل |
العازلة HEPES | 20 مللي متر HEPES في برنامج تلفزيوني | 5 مل |
العازلة الهضم | 2 ملغ / مل كولاجيناز من النوع الأول في المخزن المؤقت HEPES | 5 مل |
العازلة تحلل AKC | 0.158 م NH 3 Cl، 10 mM KHCO3 ، 0.1 mM Na 2 EDTA في ddH 2 O ، درجة الحموضة7.2 | 15 مل |
المخزن المؤقت FACS | 1٪ BSA ، 0.05٪ NaN3 في PBS | 15 مل |
كتلة Fc (مخففة) | 1:50 كتلة Fc في المخزن المؤقت FACS | 250 ميكرولتر |
المخزن المؤقت للتثبيت | 2٪ بارافورمالدهيد في برنامج تلفزيوني | 200 ميكرولتر |
الجدول 2: حلول للتحضير.
A | B | C | D |
تلطيخ خارج الخلية (2x مزيج الأجسام المضادة) | |||
مستضد | فلوروفور | حجم Ab لكل اختبار 100 ميكرولتر | الحجم الإجمالي المطلوب: |
سي دي 45 | بيرسي بي | 0.5 ميكرولتر | العمود C × 1.2 × إجمالي # عينات |
CD11b | بيركب سي 5.5 | 0.25 ميكرولتر | (0.5 ميكرولتر / اختبار) × (1.2) × (# عينات) |
F4/80 | بي سي واي 7 | 0.25 ميكرولتر | (0.25 ميكرولتر / اختبار) × (1.2) × (# عينات) |
سي دي 19 | بي-CF594 | 1 ميكرولتر | (0.25 ميكرولتر / اختبار) × (1.2) × (# عينات) |
سي دي 3 | فيتك | 1 ميكرولتر | (1.0 ميكرولتر / اختبار) × (1.2) × (# عينات) |
سي دي 31 | BV605 | 0.25 ميكرولتر | الخ... |
CD11c | APC ef780 | 1 ميكرولتر | |
سي دي 115 | بى | 1.5 ميكرولتر | |
لإنشاء مزيج الأجسام المضادة الخاص بك ، ادمج الأجسام المضادة المحسوبة في العمود D مع المخزن المؤقت FACS أو Brilliant Violet Staining Buffer * إلى حجم نهائي يبلغ (50 ميكرولتر × 1.2 × إجمالي # عينات) | |||
تلطيخ حي / ميت (1x) | |||
حي/ميت | فلوروفور | حجم L / D لكل اختبار 200 uL | الحجم الإجمالي المطلوب: |
حي/ميت | اكوا | 0.67 ميكرولتر | العمود C × 1.2 × إجمالي # عينات |
تلطيخ داخل الخلايا (1x) | |||
مستضد | فلوروفور | حجم Ab لكل اختبار 50 ميكرولتر | الحجم الإجمالي المطلوب: |
αSMA | فيتك | 0.125 | العمود C × 1.2 × إجمالي # عينات |
* يجب استخدام المخزن المؤقت للتلطيخ البنفسجي اللامع إذا تم استخدام أكثر من جسم مضاد واحد مقترن بفلوروفور بنفسجي لامع في لوحتك. |
الجدول 3: مثال على لوحة الأجسام المضادة وحسابات خلطات التلوين لاستخدامها في تلطيخ التدفق.
هنا نصف بروتوكولا مكونا من ثلاثة أجزاء ل (i) تحضير الجسيمات الشحمية التي تحمل صبغة دهنية فلورية ومحملة بمركب مضاد للسكري ، tesaglitazar ، (ii) إعطاء الجسيمات الشحمية للفأر عن طريق الحقن المداري الخلفي ، و (iii) حصاد الأنسجة ومعالجتها وتلطيخها للكشف عن امتصاص الجسيمات الشحمية على المستوى الخلوي عن طريق قياس التدفق الخلوي. يستعرض هذا البروتوكول تحضير ما يقرب من 150 ميكرومتر من الجسيمات الشحمية وتقييم امتصاص الدهون والدم والطحال. يعد تحضير الجسيمات الشحمية قابلا للتطوير ، ويتم إجراؤه في الغالب في درجة حرارة الغرفة ، ويستخدم تبخر الطور العكسي لزيادة تحميل الدواء وإزالة المذيبات العضوية. باستخدام هذا البروتوكول ، يمكن تحقيق تركيز tesaglitazar يصل إلى 2 مجم / مل في عينة الجسيمات الشحمية المنقى. يمكن تخزين الجسيمات الشحمية المحضرة في مخزن HEPES المؤقت عند 4 درجات مئوية لأكثر من عام. في تجربتنا ، أظهروا الحد الأدنى من التباين في متوسط حجم الجسيمات. تم إثبات أقل من 10٪ من فقدان محتوى الدواء طيفيا ، بعد فصل الترشيح الفائق للجسيمات الشحمية عن الدواء الخارجي باستخدام مرشح طرد مركزي 10 كيلو دالتون.
أثناء تحضير الجسيمات الشحمية ، هناك بعض الخطوات والعوامل الحاسمة التي يجب مراعاتها. أولا ، ترتيب خطوات البروتوكول مهم ويجب الالتزام به. ثانيا ، يجب الحفاظ على الرقم الهيدروجيني للمحلول المستخدم عند تحميل tesaglitazar عند 7.4 من أجل زيادة الذوبان والتحميل الفعال. ثالثا ، يضمن التجميع الصحيح للمعدات والمرشحات أن يكون ناتج كل خطوة بالحجم والنقاء المناسبين. على سبيل المثال ، إذا لم يتم تجميع مرشحات 100 و 200 نانومتر بشكل صحيح ، فقد ينتج عن ذلك مجموعة أكثر تجانسا وغير مناسبة الحجم من الجسيمات الشحمية. رابعا ، هناك حاجة إلى الإزالة الكاملة لأسيتات الكالسيوم قبل تحميل الدواء لتحقيق أقصى قدر من نقل tesaglitazar إلى الجسيمات الشحمية. لاختبار الإزالة الكاملة لأسيتات الكالسيوم ، استخدم الترسيب عالي السرعة لإزالة الجسيمات الشحمية ثم قياس مستويات خلات الكالسيوم في المحلول غير الشحمي. خامسا ، من المهم وزن وتسجيل كتلة جميع المواد المضافة إلى إعداد الجسيمات الشحمية في كل خطوة. هذا يضمن إمكانية حساب التركيزات المناسبة والحفاظ على النسب المطلوبة من المواد. أخيرا ، إذا لم يتم تنفيذ التقنية بشكل صحيح ، فقد يكون هناك مستوى غير مرغوب فيه من عدم التجانس. من المهم التحقق بدقة من هذه المعلمة باستخدام DLS وطرق أخرى مثل المجهر الإلكتروني. لتحسين التجانس ، ضع في اعتبارك ضبط حجم المرشح المحدد أو تكديس مرشحين.
بالإضافة إلى ذلك ، من الأهمية بمكان أن يتم تخطيط وتحسين عناصر التحكم ولوحة الأجسام المضادة لقياس التدفق الخلوي قبل إجراء هذا البروتوكول بالكامل (الجدول 1 ، الجدول 3). يجب اختبار الأجسام المضادة لضمان استخدام التركيزات المناسبة للتلطيخ وأن التداخل بين الفلوروفورات ضئيل. يجب أيضا مراعاة إثارة وانبعاث الصبغة المستخدمة أثناء تحضير الجسيمات الشحمية في تخطيط اللوحة. في نتائجنا ، استخدمنا DiD ، الذي له إثارة وانبعاث مماثل للفلوروفورات مثل Allophycocyanin (APC) و AlexaFluor 647. وبالتالي ، لم نختار الأجسام المضادة المترافقة مع هذه الفلوروفورات في لوحة الأجسام المضادة الخاصة بنا. علاوة على ذلك ، لا يتم تضمين ضوابط النمط المتماثل في هذا البروتوكول. وذلك لأن الأجسام المضادة المختارة لهذا البروتوكول هي أجسام مضادة مثبتة جيدا ومتاحة تجاريا. ومع ذلك ، إذا كنت مهتما باستخدام جسم مضاد لم يتم تحسينه من قبل ، فيرجى التفكير في اختبار الجسم المضاد مقابل التحكم في النمط المتماثل على الأنسجة ذات الاهتمام قبل إجراء التجربة الكاملة.
بينما يوضح هذا البروتوكول كيفية استخراج ومعالجة الدم والطحال والأنسجة الدهنية الأربية والبربخ من الفأر بعد العلاج ، يمكن تطبيق هذا النهج العام على الأنسجة الأخرى. اعتمادا على الأنسجة ذات الأهمية ، قد تحتاج بروتوكولات المعالجة والهضم إلى التغيير كما هو منشور للأنسجة التالية: الرئة21 ، الكبد 22 ، التجويف البريتوني 3 ، نخاع العظام3،23 ، الدماغ 24.
أحد القيود المهمة لهذه الطريقة التي يجب مراعاتها هو أنه لا يمكن تقييم الامتصاص إلا في نقطة زمنية واحدة لكل. وبالتالي ، قد يكون من المفيد إقران هذا البروتوكول بتقنيات التصوير غير الغازية الأخرى أو التخطيط وفقا لذلك لضمان الموارد الكافية لإجراء التقييم. يعد توقيت الامتصاص الخلوي ودوران الخلايا من العوامل المهمة التي يجب مراعاتها: سوف تنتشر الجسيمات الشحمية في جميع أنحاء الجسم في أول 24 ساعة واعتمادا على عمر الخلايا التي تمتص الجسيمات الشحمية أو كيفية استجابتها للامتصاص ، قد يحدث موت الخلايا أو المزيد من البلعمة. أظهرت دراستنا السابقة تغيرات في الخصائص السكانية لمجموعات DiD + في نقاط زمنية مختلفة3. لهذا السبب ، من المهم تقييم الاستيعاب في نقاط زمنية مبكرة أو نقاط زمنية أكثر صلة ببيولوجيا آلية الاهتمام. بالإضافة إلى ذلك ، في حين يمكن إجراء القياس الكمي لامتصاص الخلايا في الأنسجة بأكملها باستخدام هذا البروتوكول ، لا يمكن أن يكشف قياس التدفق الخلوي عن توطين الأنسجة. يمكن أن يساعد اقتران هذا النهج بالأساليب النسيجية في معالجة هذا القيد.
بشكل عام ، يكمل هذا البروتوكول المنهجية الحالية مثل علم الأنسجة والتصوير الفلوري لكامل الجسم. مع التقدم المستمر في أدوات وأساليب قياس التدفق الخلوي ، سيصبح تطوير لوحات أكبر إلى مجموعات خلايا أكثر وأكثر تحديدا ممكنا. نقترح استخدام هذا البروتوكول بالإضافة إلى الطرق المذكورة أعلاه لأن هذا سيحسن تقييم الامتصاص الخلوي ويوفر أيضا الفرصة للتحقق من صحة النتائج التي لوحظها قياس التدفق الخلوي. على سبيل المثال ، إذا وجد أن غالبية الجسيمات في الأنسجة الدهنية قد تم تناولها بواسطة البلاعم عن طريق قياس التدفق الخلوي. يمكن حفظ التألق المناعي لقسمة إضافية من نفس الأنسجة الدهنية وتثبيتها وتقسيمها وتلطيخها لعلامات البلاعم للتحقق من أن نوع الخلية يمتص بالفعل الجسيمات الشحمية. يجب أن يضيف هذا النهج صرامة إلى فحوصات التوزيع الحيوي للجسيمات النانوية التي يتم إجراؤها: التحقق من صحة الاستهداف الخاص بالخلية ، وتحديد الامتصاص الخلوي ، وتحديد الامتصاص خارج الهدف ، ونأمل في توفير معلومات لتوليد فرضيات ميكانيكية للنتائج العلاجية المرصودة. يمكن أيضا تكييف هذا البروتوكول للدراسات المستقبلية باستخدام الجسيمات الشحمية المختلفة ، والتحقيق في امتصاص الأنسجة الأخرى ، واختبار مركبات جديدة في وضع السمنة وخلل التمثيل الغذائي أو أي مرض آخر يكون فيه توصيل الجسيمات النانوية خيارا علاجيا مجديا.
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
يود المؤلفون أن يشكروا مايكل سولجا وبقية موظفي Flow Cytometry Core على توفير التدريب والخدمات على قياس التدفق الخلوي. يود المؤلفون أيضا أن يشكروا شيفا ساي كريشنا داسا ، وداستن ك. بوكنايت ، وميليسا أ. مارشال ، وجيمس سي جارمي ، وشانتيل ماكسيمينج ، وأديتي أوبادهي ، وبراساد سريكاكولابو لمساعدتهم في تحضير الجسيمات الشحمية (SSKD ، DKB) ، وحصاد الأنسجة (MAM ، JCG) ، وتلطيخ قياس التدفق الخلوي والحصول على العينات (AU ، PS ، CM). تم دعم هذا العمل من خلال منح AstraZeneca و R01HL 136098 و R01HL 141123 و R01HL 148109 و AHA 16PRE30770007 و T32 HL007284.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1-mL syringe | BD | 309659 | |
10-mL syringe | BD | 302995 | |
25-gauge needle, sterile for retro-orbital injection | BD | 305122 | |
27-gauge needle, sterile for retro-orbital injection | BD | 305620 | |
Anti-mouse B220 BV421 | Biolegend | 103251 | Clone RA3-6B2 |
Anti-mouse CD115 PE | eBioscience | 12-1152-82 | Clone AFS98 |
Anti-mouse CD11b PerCP Cy5.5 antibody | BD Biosciences | 550993 | Clone M1/70 |
Anti-mouse CD11c APC ef780 antibody | eBioscience | 47-0114-82 | Clone N418 |
Anti-mouse CD19 PE CF594 | BD Biosciences | 562291 | Clone 1D3 |
Anti-mouse CD3 FITC antibody | BD Biosciences | 553061 | Clone 145-2C11 |
Anti-mouse CD31 BV605 | Biolegend | 102427 | Clone 390 |
Anti-mouse CD45 PerCP | BD Biosciences | 557235 | Clone 30-F11 |
Anti-mouse F4/80 PE Cy7 | Biolegend | 123114 | Clone BM8 |
Bovine serum albumin | Gemini Bio-products | 700-107P | |
Desalting spin-column | ThermoFisher | 89889, 89890 | Zeba spin column |
DPBS | Gibco | 14190-144 | |
Dynamic Light Scattering, Nicomp 370 | Particle Sizing System, Inc | ||
FIX & PERM Cell Permeabilization Kit | ThermoFisher Scientific | GAS004 | |
Gauze sponges | Dermacea | 441211 | |
Heparin | Sigma | 3393-1MU | |
Liposome extruder | Millipore Sigma | Z373400 | LiposoFast |
Live/Dead Aqua | ThermoFisher Scientific | L34957 | |
Nanosight | Malvern Instruments Ltd | NS300 | |
Ophthalmic lubricant | Optixcare | 20g/70 oz Sterile | |
Paraformaldehyde, 16% w/v aq. soln., methanol free | Alfa Aesar | 433689L | |
Polyethylene vial for mincing | Wheaton | 986701 | |
Rotary evaporator | Buchi | Re111 | |
Sonicator | Misonix | XL2020 | |
T/Pump Heat therapy pump and pad | Gaymer Industries | TP-500 | |
Tesaglitazar | Tocris | 3965 | |
Track-etched polycarbonate membranes | Thomas Scientific | 1141Z** | Whatman, Nuclepore Polycarbonate hydrophilic membranes |
ZetaSizer/DLS-ELS system | Malvern Instruments Ltd |
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