Hücre Dışı Akı Analizörü Kullanılarak Fare Hematopoetik Kök ve İlkel Progenitör Hücrelerinde Hücresel Biyoenerjetik Verilerin Değerlendirilmesi

Kararlı durum altında, hematopoetik kök hücreler (HSC'ler) büyük ölçüde sessiz kalır ve enerjik ihtiyaçlarını karşılamak için ağırlıklı olarak glikolize bağımlı olduklarına inanılmaktadır. Bununla birlikte, enfeksiyon veya kan kaybı gibi stres koşulları altında, HSC'ler proliferatif hale gelir ve hızla aşağı akış progenitör hücreleri üretir, bu da daha da farklılaşır ve sonuçta olgun kan hücreleri üretir. Bu geçiş ve farklılaşma işlemi sırasında, HSC'ler sessizlikten çıkar ve hızla glikolizden oksidatif fosforilasyona (OxPHOS) metabolik bir geçişe uğrar. Yaşlanma, kanser, diyabet ve obezite gibi çeşitli stres koşulları, mitokondriyal fonksiyonu olumsuz yönde etkileyebilir ve böylece hematopoez sırasında HSC'lerin ve progenitörlerin metabolik yeniden programlamasını ve farklılaşmasını değiştirebilir. HSC'lerin ve progenitörlerin normal ve stres koşulları altında glikolitik ve mitokondriyal fonksiyonları hakkında değerli bilgiler, sırasıyla hücresel glikoliz ve mitokondriyal solunumun göstergeleri olan hücre dışı asitleşme hızlarının (ECAR) ve oksijen tüketim oranlarının (OCR) değerlendirilmesi yoluyla elde edilebilir.

Burada, hücre dışı akı analizörü kullanılarak hem hematopoetik kök hem de ilkel progenitör hücreleri (HSPC'ler) içeren fare kemik iliği kaynaklı soy-negatif hücre popülasyonlarında ECAR ve OCR'yi ölçmek için ayrıntılı bir protokol sağlanmaktadır. Bu protokol, soy-negatif hücreleri fare kemik iliğinden izole etme yaklaşımlarını açıklar, hücre tohumlama yoğunluğunun optimizasyonunu ve 2-deoksi-D-glikoz (2-DG, glikolizi inhibe eden bir glikoz analoğu) ve bu tahlillerde kullanılan çeşitli OxPHOS hedefli ilaçların (oligomisin, FCCP, rotenon ve antimisin A) konsantrasyonlarını açıklar ve ilaç tedavi stratejilerini açıklar. Bu testlerde glikoliz, glikolitik kapasite ve glikolitik rezerv gibi glikolitik akının anahtar parametreleri ve bazal solunum, maksimal solunum, proton sızıntısı, ATP üretimi, yedek solunum kapasitesi ve kuplajın verimliliği gibi OxPHOS parametreleri ölçülebilir. Bu protokol, yapışkan olmayan HSPC'lerde ECAR ve OCR ölçümlerine izin verir ve her türlü süspansiyon hücresi için analiz koşullarını optimize etmek üzere genelleştirilebilir.