Method Article
نقدم هنا بروتوكولا لعزل الخلايا ليوكيميك من نخاع العظام في مرضى سرطان الدم وتحليل لدولته الأيضية. تقييم الشخصية الأيضية لخلايا سرطان الدم الأولية يمكن أن تساعد على أفضل وصف طلب الخلايا الأولية ويمكن أن تؤدي إلى الطب أكثر تخصيصاً.
شرط الأيضية للخلايا السرطانية يمكن أن تؤثر سلبا على فعالية العلاج والبقاء على قيد الحياة. في الوقت الحاضر، يتم اختبار الصيدلية استهداف الأيضية في أنواع عديدة من الأورام. وهكذا، وصف سرطان الخلية الأيضي الإعداد أمر لا مفر منه بغية استهداف المسار الصحيح لتحسين الحصيلة العامة للمرضى. ولسوء الحظ، في معظم حالات السرطان، الخلايا الخبيثة يصعب جداً الحصول على أرقام أعلى وخزعة النسيج مطلوب. سرطان الدم استثناء، حيث يمكن أن يكون عدد كاف من الخلايا ليوكيميك المعزولة من نخاع العظام. هنا، نحن نقدم بروتوكول مفصل لعزل الخلايا ليوكيميك من نخاع العظام في مرضى سرطان الدم والتحليل اللاحق لدولته الأيضية استخدام محلل الجريان خارج الخلية. يتم عزل الخلايا ليوكيميك بالتدرج الكثافة، التي لا تؤثر على قدرتها على البقاء. الخطوة زراعة يساعدهم على تجديد، وبالتالي فالدولة الأيضية قياس حالة الخلايا في ظروف مثلى. يسمح هذا البروتوكول لتحقيق نتائج متسقة وموحدة جيدا، والتي يمكن أن تستخدم لعلاج شخصية.
التشكيل الجانبي الأيض واحدة من الخصائص الرئيسية للخلايا والاستقلاب غيرت تعتبر الآن واحدة من السمات المميزة للسرطان1،،من23. وعلاوة على ذلك، يمكن استخدام التغييرات في إعداد التمثيل الغذائي في علاج السرطان باستهداف ممرات توصيل الإشارات أو الآلات الانزيمية من سرطان خلايا4،،من56. مع العلم نزعة الأيضية للخلايا السرطانية وبالتالي هي ميزة ويمكن أن تساعد في تحسين العلاج الحالي.
وهناك ير طرق القائمة بالفعل التي يمكن تقييم النشاط الأيضي للخلايا في الثقافة. فيما يتعلق بتحلل، امتصاص الجلوكوز يمكن أن تقاس بوصفها المشعة، باستخدام 2-نبدج (2-(N-(7-Nitrobenz-2-oxa-1,3-diazol-4-yl)Amino)-2-Deoxyglucose) أو مستويات لاكتات خارج الخلية تقاس انزيماتيكالي7،8. معدل أكسدة الأحماض الدهنية معلمة الأيضية أخرى تقاس بنظير المسمى بالميتاتي،من910. معدل استهلاك الأكسجين أسلوب يستخدم على نطاق واسع لتحديد النشاط الميتوكوندريا في الخلايا11،12، جنبا إلى جنب مع غشاء الميتوكوندريا المحتملة التقييم13،14، (الادينوسين ATP/ADP 5 '5'-ثلاثي/الادينوسين-diphosphate) نسبة قياس15 أو مجموعة داخل الخلية ATP قياس16. إشارات المسارات المعروفة لتنظيم عمليات التمثيل الغذائي يمكن أن تحددها كوانتيفيكيشنز البروتين ويمكن تحسين فهم القياسات الأيضية17،،من18إلى19.
بيد أن جميع هذه الأساليب قياس واحد فقط، أو في أفضل سيناريو، عدد قليل من المعالم الأيضي في إحدى عينة في وقت واحد. الأهم من ذلك، يمكن قياس المتزامن لمعدل استهلاك الأوكسجين (OCR) ومعدل تحمض خارج الخلية (أكار) بتحليل الجريان خارج الخلية، على سبيل المثال، "فرس البحر XFp محلل". التعرف الضوئي على الحروف مؤشر على التنفس المتقدرية وعكر هو أساسا نتيجة لتحلل (لا يمكن أن نتجاهل CO2 الإنتاج ربما رفع عكر الخلايا مع النشاط الفسفرة عالية)20. حتى الآن، وقد درسنا مختلف أنواع الخلايا استخدام هذه المحلﻻت21،،من2223.
هنا نحن تصف البروتوكول لتحليل تدفق خارج الخلية من الانفجارات الأولية (خلايا اللوكيميا المستمدة من المرحلة غير ناضجة المكونة للدم) من مرضى اللوكيميا. أفضل معرفتنا، بروتوكول معين للانفجارات الأولية ليست متاحة بعد.
جميع العينات التي تم الحصول عليها مع informed consent من الآباء أو الأوصياء للأطفال والموافقة من اللجنة الأخلاقية التابعة لجامعة تشارلز في براغ، الجمهورية التشيكية، الدراسة لا. NV15-28848A.
1-إعداد الكواشف
2-عزل الخلايا وحيدات النوى من نخاع العظام
ملاحظة: من الناحية المثالية، ينبغي أن تبدأ قياس الدولة الأيضية لخلايا سرطان الدم الأولية مباشرة بعد عزلة جمع وخلايا نخاع العظام. ومع ذلك، يمكن أيضا الحصول البيانات ذات الصلة من الخلايا المعزولة بعد مراكز النقل من أمراض أخرى في الجمهورية التشيكية. تنفيذ كافة الخطوات الفرعية في غطاء زراعة الأنسجة عقيمة.
3-بين عشية وضحاها زراعة الخلايا وحيدات النوى
ملاحظة: جميع الخطوات الفرعية في غطاء زراعة الأنسجة عقيمة.
4-إعداد لوحات الخلايا المغلفة بمادة لاصقة
5-ترطيب خرطوشة الاستشعار
ملاحظة: هيدرات اثنين من خراطيش محلل التمويه 8-جيدا خارج الخلية.
6-زرع الخلايا في خلية ألواح مغلفة بمادة لاصقة
ملاحظة: لاختبار الإجهاد، وتحلل استخدام تحلل اختبار الإجهاد المتوسطة. لاختبار الإجهاد "ميتو الخلية"، استخدم "ميتو خلية" اختبار الإجهاد المتوسط مع جيش صرب البوسنة.
7-تحميل خرطوشة الاستشعار
8-إعداد البرنامج
9-تقييم وتفسير النتائج
ويبين الشكل 3 المنحنيات بعد اختبار الإجهاد تحلل وقياسات اختبار الإجهاد "ميتو الخلية" من الانفجارات ليوكيميك من BCP للجميع (ب-الخلايا السليفة الليمفاوي اللوكيميا الحادة) والمرضى مكافحة غسل الأموال (سرطان الدم النقوي الحاد). ويرد أيضا حساب المعلمات الأيضية من هذه القياسات. كانت تبذر الخلايا 500,000 كل بئر وجميع قياسات أجريت في هيكسابليكاتيس.
في اختبار الإجهاد تحلل، يستخدم المتوسط القاعدي فقط، حيث أنه يحرم الخلايا من المواد المغذية. المعلمة الأولى التي تم الحصول عليها من التحمض القاعدية، التي ينبغي أن تعكس كمية الجلوكوز المخزن في الخلايا. بعد الحقن الأول، هو زيادة أكار منذ الخلايا الاستفادة من الجلوكوز ويمكن الهياج إلى لاكتات. يحول دون ATP synthase A أوليجوميسين في الحقن الثاني وهكذا يوجه الخلايا لتنتج ATP أساسا عن طريق تحلل. يجب أن يتسبب هذا مواصلة الارتقاء بعكر. حقن 2-DG تماما يمنع تحلل وقطرات عكر.
في اختبار الإجهاد "ميتو الخلية"، تستخدم وسيلة تستكمل مع الجلوتامين والسكر، حيث أن الخلايا لا يحرمون من جميع المواد الغذائية والمعلمة التنفس القاعدية يعكس حالتها الأيض القاعدية. بعد أول حقن أ أوليجوميسين، تعوق التنفس المتقدرية الخلايا وقم بالتبديل إلى تحلل الذي يمثل بوصفه نقصانا للتعرف الضوئي على الحروف. فككب (حقن الثانية والثالثة)، من ناحية أخرى، uncouples إنتاج ATP من التنفس، حيث أن الخلايا الآن تستهلك الأوكسجين معدل القصوى وزيادة التعرف الضوئي على الحروف إلى قيمة أعلى. حقن خليط والروتينون وألف أنتيميسين الماضي تماما يمنع التنفس المتقدرية والتعرف الضوئي على الحروف يتناقص قريبة من الصفر.
رقم 1: كثافة الطرد المركزي التدرج من عينة نخاع العظم. يتم فصل الخلايا وحيدات النوى أثري للخلايا ليوكيميك المتوسطة الكثافة المتدرجة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
رقم 2: مخطط تفصيلي لاختبار الإجهاد تحلل و "ميتو خلية" الإجهاد test. (أ) النتيجة المثالية لاختبار الإجهاد تحلل. (ب) النتيجة المثالية لاختبار الإجهاد "ميتو الخلية". يتم الإشارة إلى المعلمات داخل المنحنيات. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
رقم 3: تحليل الجريان خارج الخلية من الانفجارات ليوكيميك من BCP للجميع (أ، ب) ومكافحة غسل الأموال (ب، ج) المريض. (أ وج) تحلل نتائج اختبار الإجهاد. يرجى ملاحظة أن أول نقطة القياس يمكن أن تختلف إلى حد كبير عن بقية، وينبغي أن تستبعد من التحليل في هذه الحالة. (ب ود) نتائج اختبار الإجهاد "ميتو الخلية". يتم الإشارة إلى المعلمات داخل المنحنيات. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
منفذ | اختبار الإجهاد تحلل | اختبار الإجهاد ميتو الخلية | ||
تحميل إلى منفذ | التركيز النهائي في الآبار | تحميل إلى منفذ | التركيز النهائي في الآبار | |
A | 20 ميكروليتر من الجلوكوز 100 مم | جلوكوز 10 ملم | 20 ميكروليتر من 20 ميكرو أوليجوميسين A | 2 ميكرومتر أوليجوميسين A |
ب | ميكروليتر 22 من 20 ميكرو أوليجوميسين A | 2 ميكرومتر أوليجوميسين A | ميكروليتر 22 من 15 ميكرو فككب | فككب 1.5 ميكرومتر |
ج | 25 ميكروليتر من 1 م 2-المديرية العامة | 100 مم 2-المديرية العامة | 25 ميكروليتر من 30 ميكرو فككب | فككب ميكرو 4.5 |
د | X | 25 ميكروليتر من والروتينون 10 ميكرومترات و 10 ميكروغرام/مل أنتيميسين أ | 1 ميكرومتر والروتينون و 1 ميكروغرام/مل أنتيميسين أ |
الجدول 1: مجمع وحدات التخزين.
الخطوة | إعدادات |
معايرة | تلقائي |
الموازنة | تلقائي |
قياس خط الأساس | ثلاث مرات: مزيج – 3 دقيقة، الانتظار – 0 دقيقة، التدبير – 3 دقيقة |
حقن أ المنفذ | حقن |
قياس | ثلاث مرات: مزيج – 3 دقيقة، الانتظار – 0 دقيقة، التدبير – 3 دقيقة |
حقن منفذ ب | حقن |
قياس | ثلاث مرات: مزيج – 3 دقيقة، الانتظار – 0 دقيقة، التدبير – 3 دقيقة |
حقن المنفذ ج | حقن |
قياس | أربع مرات: مزيج – 3 دقيقة، الانتظار – 0 دقيقة، التدبير – 3 دقيقة |
الجدول 2: برنامج لاختبار الإجهاد تحلل.
الخطوة | إعدادات |
معايرة | تلقائي |
الموازنة | تلقائي |
قياس خط الأساس | ثلاث مرات: مزيج – 3 دقيقة، الانتظار – 0 دقيقة، التدبير – 3 دقيقة |
حقن أ المنفذ | حقن |
قياس | ثلاث مرات: مزيج – 3 دقيقة، الانتظار – 0 دقيقة، التدبير – 3 دقيقة |
حقن منفذ ب | حقن |
قياس | ثلاث مرات: مزيج – 3 دقيقة، الانتظار – 0 دقيقة، التدبير – 3 دقيقة |
حقن المنفذ ج | حقن |
قياس | ثلاث مرات: مزيج – 3 دقيقة، الانتظار – 0 دقيقة، التدبير – 3 دقيقة |
حقن المنفذ د | حقن |
قياس | ثلاث مرات: مزيج – 3 دقيقة، الانتظار – 0 دقيقة، التدبير – 3 دقيقة |
الجدول 3: برنامج لاختبار الإجهاد "ميتو الخلية".
يسمح البروتوكول المذكور أعلاه لقياس النشاط الأيضي المقررة حسب القيم التعرف الضوئي على الحروف وعكر في انفجارات ليوكيميك الأولية المستمدة من المرضى المصابين بسرطان الدم الليمفاوي الحاد (الكل) أو سرطان الدم النقوي الحاد (مكافحة غسل الأموال). ميزة قياس استخدام محلل الجريان خارج الخلية أنه يمكن الكشف عن الشخصية الأيض في الوقت الحقيقي في الخلايا الحية. أساسا، يمكن تعديل كل خطوة في البروتوكول المقدمة تبعاً لنوع الخلية أحد خطط لدراسة. وهنا سوف نناقش أهم البارامترات التي يمكن أن تؤثر على النتائج، ويمكن أن توفر أقل من القيم المثلى.
وكان الخطوة الأولى نحو التحسين مقارنة البيانات التي تم الحصول عليها من مقابل المواد الطازجة المجمدة المواد. القدرة على قياس النشاط الأيضي من المواد المجمدة التي ستسمح للدراسات الاستعادية لعينات المرضى المخزنة في البنك النتروجين السائل. وفي حالة جميع العينات، كنا قادرين على الكشف عن النشاط الأيضي متسقة من المواد الطازجة فقط في حين تم قياس خلايا مكافحة غسل الأموال أيضا بعد إزالة التجميد مع تحقيق أفضل النتائج.
والخطوة الثانية نحو الأمثل هو زراعة الانفجارات ليوكيميك الأولية. قد اختبرنا النشاط الأيضي للخلايا مباشرة بعد فصل الكثافة المتدرجة (دون استزراع) أو بعد استزراع بين عشية وضحاها. حتى ولو بدت الخلايا بعد انتهاء التدرج في كثافة قابلة للاستمرار والحيوية تحت مجهر، كان نشاطها الأيضي البصر. عموما كانت أقل قيم أكار، والتعرف الضوئي على الحروف وأيضا، وبعد الحقن، قيم التعرف الضوئي على الحروف أو أكار لم يستجب على النحو الأمثل كما فعلوا في الخلايا المزروعة.
زراعة تحت ظروف مختلفة يمكن أيضا أن تؤثر على النتائج. ويعتبر استخدام الملحق سيلينيت الصوديوم في الأنسولين ترانسفيرين (البحث عن) ممارسة جيدة عند زراعة الابتدائي انفجارات8، ولكن هذا الملحق يتداخل مع النشاط الأيضي للخلايا. أثناء اختبار الإجهاد "ميتو الخلية"، لم يستجب ليوكيميك الانفجارات المزروعة مع البحث عن إلى أوليجوميسين أ (ينبغي خفض التعرف الضوئي على الحروف لحساب ATP المرتبطة التنفس). حاولنا أيضا أن يشترك زراعة الخلايا مع الخلايا الجذعية الوسيطة (MSC)، ولكن في هذه الحالة، قد تم أقل مقارنة القيم التعرف الضوئي على الحروف وعكر على الخلايا المزروعة دون MSCs. وباختصار، زراعة الانفجارات الأولية من مرضى اللوكيميا في ربمي المتوسطة مع 10% FBS هو الخيار الأفضل.
مناسبة لوصف تلك الشخصية الأيضية المرضى يجب أن تفي بمعايير معينة التي على الحد من ناحية عدد العينات المختبرة ولكن في الآخر سوف تسفر عن نتائج ذات الصلة. قمنا بقياس وظيفة التمثيل الغذائي للمرضى مع سيلولاريتي عالية (لقياس واحد نحن المصنف الخلايا 500,000 كل الآبار في هيكسابليكاتي) ويمكن قياس العينات فقط مع 80 ونسبة مئوية أعلى من الانفجارات ليوكيميك لتجنب الكشف غير محدد النشاط الأيضي لأنواع الخلايا الأخرى الموجودة في التعليق.
واحدة من الخطوات الحاسمة في تحليل البيانات هو التطبيع، حيث يمكن مقارنة المعلمات الأيضية بين عينات ليوكيميك مختلفة. حسب تجاربنا السابقة مع خطوط الخلايا ليوكيميك، وجدنا أن التطبيع إلى عدد الخلايا ويعطي نتائج أفضل. عدد محدد من الخلايا للبئر الواحد يحتاج يحددها الباحث ويعتمد على الحجم والنشاط الأيضي لاختبار الخلايا.
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
نود أن نشكر مراكز أمراض الدم طب الأطفال التشيكية. وكان هذا العمل يدعم "منحة من وزارة الصحة" (NV15-28848A)، حسب وزارة الصحة في الجمهورية التشيكية، و "جامعة مستشفى موتول"، براغ، الجمهورية التشيكية 00064203 ووزارة التربية والتعليم والشباب و "الرياضة نبو" nr. LO1604.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
RPMI 1640 Medium, GlutaMAX Supplement | Gibco, ThermoFisher Scientific | 61870-010 | |
Fetal Bovine Serum | Biosera | FB-1001/100 | |
Antibiotic-Antimycotic (100x) | Gibco, ThermoFisher Scientific | 15240-062 | |
Sodium bicarbonate | Sigma-Aldrich | S5761-500G | |
D-(+) Glucose | Sigma-Aldrich | G7021-100G | |
Oligomycin A | Sigma-Aldrich | 75351-5MG | |
2-Deoxy-D-glucose | Sigma-Aldrich | D8375-1G | |
FCCP | Sigma-Aldrich | C2920-10MG | |
DMSO | Sigma-Aldrich | D8418-100ML | |
Rotenone | Sigma-Aldrich | R8875-1G | |
Antimycin A from Streptomyces sp. | Sigma-Aldrich | A8674-25MG | |
Seahorse XF Base Medium, 100 mL | Agilent Technologies | 103193-100 | |
L-glutamine solution, 200 mM | Sigma-Aldrich | G7513-100ML | |
HEPES solution, 1 M, pH 7.0-7.6 | Sigma-Aldrich | H0887-100ML | |
Sodium pyruvate | Sigma-Aldrich | P5280-25G | |
Bovine Serum Albumin | Sigma-Aldrich | A2153-10G | |
Ficoll-Paque Plus | Sigma-Aldrich | GE17-1440-02 | Density gradient medium |
Seahorse XFp FluxPak | Agilent Technologies | 103022-100 | |
Corning™ Cell-Tak Cell and Tissue Adhesive | ThermoFisher Scientific | CB40240 | |
Seahorse Analyzer XFp | Agilent Technologies | S7802A | |
Seahorse XFp Cell Culture Miniplate | Agilent Technologies | 103025-100 |
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