Name: shotgun lipidomics of rodent tissues
Uploaded: 2022-11-18T13:00:00
Duration: 11 min 46 s
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लेखक अध्ययन टीम को धन्यवाद देना चाहते हैं और विशेष रूप से पीएमआई आर एंड डी, फिलिप मॉरिस इंटरनेशनल रिसर्च लेबोरेटरीज पीटीई में बायोरिसर्च और एरोसोल टीमों की तकनीकी सहायता और समर्थन को स्वीकार करना चाहते हैं। लिमिटेड, सिंगापुर, और पीएमआई आर एंड डी, फिलिप मॉरिस प्रोडक्ट्स एसए, न्यूचटेल, स्विट्जरलैंड। लेखकबायोबैंकिंग के प्रबंधन के लिए सैम अंसारी को धन्यवाद देते हैं और पांडुलिपि के मसौदे को संपादित करने के लिए सिंधुरा भार्गवी गोपाल रेड्डी के समर्थन को स्वीकार करते हैं।

सभी लेखक फिलिप मॉरिस इंटरनेशनल के कर्मचारी हैं। फिलिप मॉरिस इंटरनेशनल इस परियोजना के वित्तपोषण और प्रायोजक का एकमात्र स्रोत है।

सिगरेट के धुएं (सीएस) को फेफड़ों के पुरानी सूजन संबंधी बीमारियों के विकास से जुड़े एक मुख्य जोखिम कारक के रूप में मान्यता प्राप्त है, जिसमें फुफ्फुसीय कार्सिनोमा, ब्रोंकाइटिस और क्रोनिक ऑब्सट्रक्टिव पल्मोनरी डिजीज (सीओपीडी) 1 शामिल हैं। फेफड़ों के प्रभाव से परे, सीएस एक्सपोजर एथेरोस्क्लेरोटिक कोरोनरी धमनी रोग और परिधीय संवहनी रोग जैसे अन्य रोगों के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाताहै। सीओपीडी के साथ कार्डियोवैस्कुलर बीमारी, क्रमशः दुनिया भर में मौत का पहला और तीसरा प्रमुख कारण है। विष विज्ञान जोखिम मूल्यांकन दृष्टिकोण ऐतिहासिक रूप से कृन्तकों जैसे पशु मॉडल के उपयोग पर निर्भर रहे हैं। विवो नाक-केवल या पूर्ण शरीर वाले चूहे और माउस मॉडल में आमतौर पर सीएस के संपर्क के दीर्घकालिक प्रभावों का अध्ययन करने के लिए उपयोग किया जाता है।
उदाहरण के लिए, आम तौर पर, 6 महीने के धुएं के संपर्क में आने से मुराइन फेफड़ों में हिस्टोलॉजिकल और कार्यात्मक असामान्यताएं उत्पन्न होती हैं जो मानव रोग की नकल करती हैं, जिसमें वातस्फीति, वायुमार्ग रीमॉडेलिंग और फुफ्फुसीय उच्च रक्तचाप शामिल हैं, हालांकि परिवर्तन दीर्घकालिकमानव धूम्रपान करने वालों की तुलना में अपेक्षाकृत हल्के हैं। पशु और मानव दोनों ऊतकों में, अध्ययनों ने सीएस एक्सपोजर के जवाब में आणविक परिवर्तनों की एक विस्तृत श्रृंखला देखी है, जिसमें ऑक्सीडेटिव तनाव प्रतिक्रियाएं, सूजन और संरचनात्मक ऊतक परिवर्तन शामिल हैं। आश्चर्य की बात नहीं है, सीएस एक्सपोजर को फेफड़ों के लिपिडोम पर दूरगामी प्रभाव डालने की भी सूचना मिली है, जिसमें सर्फेक्टेंट लिपिड, लिपिड सिग्नलिंग मध्यस्थों और संरचनात्मक लिपिड 4,5,6 पर प्रभाव शामिल हैं।
माउस फेफड़ों के दीर्घकालिक सीएस एक्सपोजर से प्रेरित थोक लिपिड परिवर्तनों को चिह्नित करने के लिए, हमने एक तेज और मात्रात्मक शॉटगन डायरेक्ट इन्फ्यूजन मास स्पेक्ट्रोमेट्री विश्लेषण किया। 2005 7 में शॉटगन लिपिडोमिक्स विधि की शुरूआत के बाद, इस विधि का उपयोग प्रभावीरूप से लिपिड सेलुलर चयापचय 8,9,10 पर हमारे ज्ञान को मॉडल सिस्टम जैसे खमीर 11, केनोरहाब्डिस एलिगेंस12, और ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर13 में विस्तारित करने के लिए किया गया है, साथ ही स्तनधारी नमूना प्रकारों की एक विस्तृत श्रृंखला में जैसे सेल लाइन 14, 15,16 विभिन्न मानव17,18 और कृंतक ऊतक19,20 और शरीर के तरल पदार्थ21,22।
पिछले दशकों में, अध्ययनों ने पर्यावरणीय परिवर्तनों के लिए सेलुलर प्रतिक्रियाओं की जटिलता का खुलासा किया है, जिसमें हजारों परस्पर जुड़े प्रोटीन, लिपिड और मेटाबोलाइट्स शामिल हैं। इससे यह स्पष्ट हो गया है कि आणविक मशीनरी के गहन दृष्टिकोण को प्राप्त करने और बहिर्जात शारीरिक प्रभावों के पूर्ण परिमाण को उजागर करने के लिए अत्याधुनिक विश्लेषणात्मक तकनीकों का उपयोग करना आवश्यक है। इस संदर्भ में, शॉटगन लिपिडोमिक्स दृष्टिकोण द्वारा उत्पादित व्यापक, मात्रात्मक लिपिड फिंगरप्रिंट लिपिड सेलुलर चयापचय 8,9,10 पर हमारे ज्ञान को प्रभावी ढंग से जोड़ सकते हैं।
कई बीमारियों के लिए जोखिम कारक के रूप में सीएस जोखिम के बारे में, विष विज्ञान जोखिम मूल्यांकन दृष्टिकोण ऐतिहासिक रूप से कृन्तकों जैसे पशु मॉडल के उपयोग पर निर्भर हैं। शॉटगन लिपिडोमिक्स एमएस कई नमूना प्रकारों में लिपिडोम गड़बड़ी का आकलन करने के लिए एक तेज, संवेदनशील और मात्रात्मक विश्लेषणात्मक उपकरण प्रदान करता है। शॉटगन लिपिडोमिक्स की अनूठी विशेषता इलेक्ट्रोस्प्रे आयनीकरण (ईएसआई) नैनोस्प्रे23 उत्पन्न करने वाले प्रवाहकीय नैनोचिप का उपयोग करके उच्च-रिज़ॉल्यूशन एमएस उपकरण में क्रोमैटोग्राफिक पृथक्करण के बिना लेबल आंतरिक मानकों के साथ कुल लिपिड अर्क-स्पाइक्ड का स्वचालित प्रत्यक्ष-इंजेक्शन विश्लेषण है।
मास-टू-चार्ज अनुपात जानकारी जो एक साथ एमएस 1 मोड में प्राप्त की जाती है, सभी बरकरार अंतर्जात लिपिड के कुल लिपिड पदचिह्न प्रदान करती है। वैकल्पिक रूप से, एमएस 2 / एमएस 3 मोड, जिसमें मूल लिपिड अणु खंडित और विश्लेषण किए जाते हैं, अतिरिक्त संरचनात्मक जानकारी प्रदान करता है। डेटा विश्लेषण के लिए विशेष सॉफ्टवेयर की आवश्यकता होती है और इसमें पूल किए गए स्पेक्ट्रा में स्पेक्ट्रा और पीक असाइनमेंट का डीकन्वोल्यूशन शामिल होता है जो लिपिड पहचान और कथित रासायनिक संरचना स्पष्टीकरण की ओर ले जाता है। इसके अतिरिक्त, पूर्ण परिमाणीकरण एक लेबल आंतरिक मानक मिश्रण को जोड़कर किया जा सकता है जिसमें ब्याज के लिपिड वर्ग में कम से कम एक लिपिड मानक होता है। कुल मिलाकर, वर्तमान तकनीक के साथ, एमएस विश्लेषण प्रति नमूना कुछ मिनट लेता है जो कृंतक ऊतकों में 14 लिपिड वर्गों24 से 800 लिपिड की पहचान और परिमाणीकरण को कवर कर सकता है।

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	<tbody>
		<tr>
			<td>1, 5, and 2 mL self-lock tubes</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>30120086, 30120094</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3 mm stainless still beads</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>69997</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4.1 &#181;m nozzle chip</td>
			<td>Advion</td>
			<td>HD-D-384</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetic acid</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>45754-100ML-F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ammonium acetate</td>
			<td>Honeywell</td>
			<td>14267-25G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ammonium bicarbonate</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>09830-500G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine serum albumin standard, 2 mg/mL</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>&#160;23209</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Butanol</td>
			<td>Honeywell</td>
			<td>33065-2.5L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloroform</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>650498-1L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dichloromethane</td>
			<td>Honeywell</td>
			<td>34856-1L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethyl acetate</td>
			<td>Honeywell</td>
			<td>33211</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Greiner CELLSTAR 96 well plates</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>M9686</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heptane</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>34873-2.5L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropanol</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>A461</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>A456</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse pooled plasma</td>
			<td>BioIvt</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse SPLASH standard</td>
			<td>Avanti Polar Lipids</td>
			<td>330710X</td>
			<td>Internal standard</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nunc 96-flat bottom well transparent plates</td>
			<td>VWR</td>
			<td>62409-068</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic spatula</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>Z560049-300EA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quick Start Bradford 1x Dye reagent</td>
			<td>BioRad</td>
			<td>5000205</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Serum diluent</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>D5197</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Equipment/software</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CryoPrep CP02 impactor instrument</td>
			<td>Covaris</td>
<td>&#160; &#160;</td>
			<td>Magnetic hammer</td>
			
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge 5427R</td>
			<td>Eppendorf</td>
<td>.&#160; &#160;</td>
			<td>Centrifuge</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ChipSoft 8.3</td>
			<td>Advion Biosciences</td>
<td>.&#160; &#160;</td>
			<td>Software to set up method and acquisition on the Triversa nanomate robot</td>
		
		</tr>
		<tr>
			<td>LipidXplorer 1.2.8.1</td>
			<td>N/A</td>
<td>.&#160; &#160;</td>
	<td>Software to identify lipids</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peak By Peak</td>
			<td>SpectroSwiss</td>
<td>.&#160; &#160;</td>
			<td>Software to convert .raw data from MS to .mzml format</td>
		
		</tr>
		<tr>
			<td>ProteoWizard</td>
			<td>ProteoWizard</td>
<td>.&#160; &#160;</td>
	<td>Alternative (open source) software to convert .raw data from MS to .mzml format</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Q-Exactive MS</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
<td>.&#160; &#160;</td>
			<td>High resolution orbitrap mass spectrometer</td>
		
		</tr>
		<tr>
			<td>Qiagen Tissue Lyser II</td>
			<td>Qiagen</td>
<td>.&#160; &#160;</td>		
	<td>Tissue lyser</td>
		
		</tr>
		<tr>
			<td>SpeedVac SPD140DDA</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
<td>.&#160; &#160;</td>
	<td>Vacuum concentrator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tecan Infinite M nano plus</td>
			<td>Tecan</td>
<td>.&#160; &#160;</td>
			<td>Plate reader</td>
		
		</tr>
		<tr>
			<td>ThermoMixer C</td>
			<td>Eppendorf</td>
<td>.&#160; &#160;</td>
	<td>Thermomixer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TriVersa Nanomate</td>
			<td>Advion Biosciences</td>
<td>.&#160; &#160;</td>
			<td>Direct infusion nano-source</td>
		
		</tr>
		<tr>
			<td>Xcalibur 4.3</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
<td>.&#160; &#160;</td>
	<td>Software to set up method and acquisition on the Q-Exactive MS</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

shotgun lipidomics of rodent tissues

लिपिड सभी प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाओं के आवश्यक घटकों के रूप में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। मास स्पेक्ट्रोमेट्री में निरंतर तकनीकी सुधार ने लिपिडोमिक्स को होमियोस्टैटिक के साथ-साथ रोग राज्यों में ऊतक लिपिडोम रचनाओं की निगरानी के लिए एक शक्तिशाली विश्लेषणात्मक उपकरण बना दिया है। यह पेपर शॉटगन लिपिड विश्लेषण विधि के लिए एक चरण-दर-चरण प्रोटोकॉल प्रस्तुत करता है जो उच्च थ्रूपुट पर विभिन्न ऊतक और बायोफ्लुइड नमूनों में कुछ सौ आणविक लिपिड प्रजातियों का एक साथ पता लगाने और परिमाणीकरण का समर्थन करता है। यह विधि उच्च-रिज़ॉल्यूशन मास स्पेक्ट्रोमेट्री उपकरण में क्रोमैटोग्राफिक पृथक्करण के बिना लेबल किए गए आंतरिक मानकों के साथ स्पाइक किए गए कुल लिपिड अर्क के स्वचालित नैनो-प्रवाह प्रत्यक्ष इंजेक्शन का लाभ उठाती है। कृंतक ऊतक की उप-माइक्रोग्राम मात्रा से शुरू होकर, एमएस विश्लेषण प्रति नमूना 10 मिनट लेता है और माउस फेफड़ों के ऊतकों में 14 लिपिड वर्गों से 400 लिपिड तक कवर करता है। यहां प्रस्तुत विधि रोग तंत्र का अध्ययन करने और बायोमार्कर की पहचान और मात्रा निर्धारित करने के लिए अच्छी तरह से अनुकूल है जो कृंतक ऊतकों के भीतर प्रारंभिक विषाक्तता या लाभकारी प्रभावों का संकेत देते हैं।

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Shotgun Lipidomics of Rodent Tissues

शॉटगन मास स्पेक्ट्रोमेट्री-आधारित लिपिडोमिक्स विभिन्न कृंतक ऊतकों से एक ही माप में एक साथ लिपिड वर्गों के व्यापक स्पेक्ट्रम का एक संवेदनशील मात्रात्मक स्नैपशॉट प्रदान करता है।

कृंतक ऊतकों के शॉटगन लिपिडोमिक्स

Lipids play a vital role as essential components of all prokaryotic and eukaryotic cells. Constant technological improvements in mass spectrometry have ...

Research

JoVE Journal

Biochemistry

A Method for Measuring RNA N6-methyladenosine Modifications in Cells and Tissues

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मापने शाही सेना के लिए एक विधि<em&gt; एन</em<sup&gt; 6</sup&gt; कोशिकाओं और ऊतकों में -methyladenosine संशोधनों

N6-Methyladenosine (m6A) modifications of RNA are diverse and ubiquitous amongst eukaryotes. They occur in mRNA, rRNA, tRNA, and microRNA. Recent studies ...

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बढ़ी नमूना संयुक्त पूर्वगामी समस्थानिक लेबलिंग और समदाब रेखीय टैगिंग का उपयोग ऊतकों की Multiplexing (cPILOT)

There is an increasing demand to analyze many biological samples for disease understanding and biomarker discovery. Quantitative proteomics strategies ...

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LERLIC-एमएस / एमएस में गहन विशेषता के लिए और Glutamine की मात्रा और asparagine Deamidation शॉटगन प्रोटिओमिक्स में

Characterization of protein deamidation is imperative to decipher the role(s) and potentialities of this protein posttranslational modification (PTM) in ...

Isolation of Intermediate Filament Proteins from Multiple Mouse Tissues to Study Aging-associated Post-translational Modifications

इंटरमीडिएट फिलामेंट प्रोटीन का मल्टीपल माऊस ट्यूस्यूज से अलगाव, एजिंग से जुड़े पोस्ट-ट्रांसजेशनल संशोधनों का अध्ययन

Intermediate filaments (IFs), together with actin filaments and microtubules, form the cytoskeleton &#8211; a critical structural element of every cell. ...

Imaging Amyloid Tissues Stained with Luminescent Conjugated Oligothiophenes by Hyperspectral Confocal Microscopy and Fluorescence Lifetime Imaging

इमेजिंग Amyloid ऊतक Hyperspectral फोकल माइक्रोस्कोपी और प्रतिदीप्ति लाइफटाइम इमेजिंग द्वारा Luminescent संयुग्मित Oligothiophenes के साथ दाग

Proteins that deposit as amyloid in tissues throughout the body can be the cause or consequence of a large number of diseases. Among these we find ...

Leaf Spray Mass Spectrometry: A Rapid Ambient Ionization Technique to Directly Assess Metabolites from Plant Tissues

पत्ती स्प्रे मास स्पेक्ट्रोमेट्री: एक तेजी से परिवेश Ionization तकनीक सीधे संयंत्र के ऊतकों से चयापचयों का आकलन करने के लिए

Plants produce thousands of small molecules that are diverse in their chemical properties. Mass spectrometry (MS) is a powerful technique for analyzing ...

Extracellular Protein Microarray Technology for High Throughput Detection of Low Affinity Receptor-Ligand Interactions

Extracellular प्रोटीन Microarray कम संबध रिसेप्टर का उच्च प्रवाह का पता लगाने के लिए प्रौद्योगिकी-Ligand बातचीत

Secreted factors, membrane-tethered receptors, and their interacting partners are main regulators of cellular communication and initiation of signaling ...

Robust Comparison of Protein Levels Across Tissues and Throughout Development Using Standardized Quantitative Western Blotting

ऊतकों में प्रोटीन के स्तर की मजबूत तुलना और विकास के दौरान मानकीकृत मात्रात्मक पश्चिमी Blotting का उपयोग

Western blotting is a technique that is commonly used to detect and quantify protein expression. Over the years, this technique has led to many advances ...

Quantification of Coenzyme A in Cells and Tissues

कोशिकाओं और ऊतकों में कोएंजाइम ए का परिमाण

Emerging research has revealed that the cellular coenzyme A (CoA) supply can become limiting with a detrimental impact on growth, metabolism and survival. ...

Enrichment of Mammalian Tissues and Xenopus Oocytes with Cholesterol

Enrichment of Mammalian Tissues and Xenopus Oocytes with Cholesterol

कोलेस्ट्रॉल के साथ स्तनधारी ऊतकों और ज़ेनोपस ओसाइट्स का संवर्धन

Cholesterol enrichment of mammalian tissues and cells, including Xenopus oocytes used for studying cell function, can be accomplished using a variety of ...