Summary

अल्ट्रासेंट्रफ्यूगेशन द्वारा प्लाज्मा लिपोप्रोटीन का अलगाव और विश्लेषण

Published: January 28, 2021
doi:

Summary

प्लाज्मा लिपोप्रोटीन का विश्लेषण करने के लिए कई तरीकों का उपयोग किया गया है; हालांकि, अल्ट्रासेंट्रफ्यूजेशन अभी भी सबसे लोकप्रिय और विश्वसनीय तरीकों में से एक है। यहां, हम अनुक्रमिक घनत्व अल्ट्रासेफगेशन का उपयोग करके प्लाज्मा से लिपोप्रोटीन को अलग करने के तरीके के बारे में एक विधि का वर्णन करते हैं और नैदानिक और अनुसंधान दोनों उद्देश्यों के लिए एप्रिपोप्रोटीन का विश्लेषण कैसे करें।

Abstract

प्लाज्मा लिपोप्रोटीन और एपोलिपोप्रोटीन का विश्लेषण डिस्लिपिडेमिया के निदान और लिपिड मेटाबोलिज्म और एथेरोस्क्लेरोसिस के अध्ययन के लिए एक आवश्यक हिस्सा है। हालांकि प्लाज्मा लिपोप्रोटीन का विश्लेषण करने के लिए कई तरीके हैं, अल्ट्रासेंट्रफ्यूजन अभी भी सबसे लोकप्रिय और विश्वसनीय तरीकों में से एक है। इसकी अक्षुण्ण पृथक्करण प्रक्रिया के कारण, इस विधि से अलग लिपोप्रोटीन अंशों का उपयोग विट्रो में सुसंस्कृत कोशिकाओं के साथ लिपोप्रोटीन, एपोलिपोप्रोटीन, प्रोटियोम्स और लिपोप्रोटीन के कार्यात्मक अध्ययन के विश्लेषण के लिए किया जा सकता है। यहां, हम वीएलडीएल (डीएंड एलटी;1.006 जी/एमएल), आईडीएल (d=1.02 g/mL), एलडीएल (d=1.04 और 1.06 g/mL), एचडीएल (d=1.08, सहित सात लिपोप्रोटीन अंशों को अलग करने के लिए एक विस्तृत प्रोटोकॉल प्रदान करते हैं अनुक्रमिक फ्लोटिंग अल्ट्रासेंट्रफ्यूगेशन का उपयोग करके खरगोश प्लाज्मा से 1.10, और 1.21 ग्राम/एमएल)। इसके अलावा, हम पाठकों को एसडीएस-पेज और वेस्टर्न ब्लॉटिंग द्वारा एपोए-1, एपोब और एपोई जैसे एपिपोपॉपरिन का विश्लेषण करने का तरीका पेश करते हैं और हाइपरलिपिडेमिक खरगोश मॉडल का उपयोग करके लिपोप्रोटीन और एपोलीपोप्रोटीन प्रोफाइल के प्रतिनिधि परिणाम दिखाते हैं। यह विधि चिकित्सकों और बुनियादी वैज्ञानिकों दोनों के लिए लिपोप्रोटीन कार्यों का विश्लेषण करने के लिए एक मानक प्रोटोकॉल बन सकती है।

Introduction

डिस्लिपिडेमिया दुनिया में एथेरोस्क्लेरोटिक बीमारी का प्रमुख जोखिम कारक है। कम घनत्व वाले लिपोप्रोटीन (एलडीएल) के उच्च स्तर और उच्च घनत्व वाले लिपोप्रोटीन (एचडीएलएस) का निम्न स्तर कोरोनरी हृदय रोग (सीएचडी)1,2के उच्च जोखिम से निकटता से जुड़ा हुआ है। नैदानिक सेटिंग में, एलडीएल-कोलेस्ट्रॉल (एलडीएल-सी) और एचडीएल-कोलेस्ट्रॉल (एचडीएल-सी) दोनों को नियमित रूप से नैदानिक प्रयोगशाला3, 4में स्वचालित एनालाइजर का उपयोग करके मापाजाताहै। इसके बावजूद, डिस्लिपिडेमिया के निदान और मानव और प्रयोगात्मक जानवरों में लिपिड मेटाबोलिज्म और एथेरोस्क्लेरोसिस के अध्ययन के लिए विवरण में लिपोप्रोटीन प्रोफाइल का विश्लेषण करना आवश्यक है। प्लाज्मा लिपोप्रोटीन जैसे अल्ट्रासेंट्रफ्यूजन, साइज अपवर्जन क्रोमेटोग्राफी [फास्ट प्रोटीन लिक्विड क्रोमेटोग्राफी (एफपीएलसी) और हाई परफॉर्मेंस लिक्विड क्रोमेटोग्राफी (एचपीएलसी)], एगर उठे और पॉलीएक्रीलामाइड जैल, न्यूक्लियर मैग्नेटिक रेक्शन, और पॉलीएक्रिमेशन या अन्य रसायनों का इस्तेमाल करते हुए चुनिंदा केमिकल बिहेवियर्स का विश्लेषण करने के लिए कई तरीकों की जानकारी दी गई है । 1 9 50 के दशक में, हैवेल के समूह ने पहले अल्ट्रासेंट्रफ्यूजन का उपयोग करके घनत्व द्वारा परिभाषित लिपोप्रोटीन की अवधारणा का प्रस्ताव किया और उन्हें कालोमिक्स्रॉन (सीएम), बहुत कम घनत्व वाले लिपोप्रोटीन (वीएलडीएल), मध्यवर्ती-घनत्व लिपोप्रोटीन (आईडीएल), एलडीएल और एचडीएल5 में वर्गीकृत किया गया और बाद में, विधि को अन्य समूहों द्वारा संशोधित किया गया6,77. अब तक, अल्ट्रासेंट्रफ्यूजेशन सबसे लोकप्रिय और विश्वसनीय तरीका है जबकि व्यावहारिक प्रोटोकॉल अभी भी उपलब्ध नहीं है। इस पेपर में, हमने अनुक्रमिक घनत्व फ्लोटिंग अल्ट्रासेंट्रफ्यूगेशन का उपयोग करके प्लाज्मा के छोटे पैमाने को अलग करने के लिए एक आसान-से-उपयोग प्रोटोकॉल का वर्णन करने का प्रयास किया मूल रूप से पहले8वर्णित है। सात प्लाज्मा लिपोप्रोटीन अंशों का अलगाव [वीएलडीएल (डीएंड एलटी;1.006 जी/एमएल), आईडीएल (डी = 1.02 जी/एमएल), एलडीएल (डी = 1.04 और 1.06 जी/एमएल), एचडीएल (डी=1.08, 1.10, और 1.21 ग्राम/एमएल)] शोधकर्ताओं को लिपोप्रोटीनऔर उनके रचनात्मक अपोलिपोप्रोटीन9,10, 11दोनों का व्यापक विश्लेषण करने में सक्षम बनाता है। बरकरार सात लगातार घनत्व लिपोप्रोटीन का उपयोग लिपोप्रोटीन कार्यों का विश्लेषण करने और सेल-आधारित इन विट्रो रणनीतियों में सेवा करने के लिए किया जा सकता है। यह प्रोटोकॉल नैदानिक निदान और बुनियादी अनुसंधान दोनों के लिए उपयोगी होना चाहिए। यहां हमने इस तकनीक को प्रदर्शित करने के लिए एक उदाहरण के रूप में खरगोश प्लाज्मा का उपयोग किया जबकि अन्य प्रजातियों से प्लाज्मा को उसी तरह लागू किया जा सकता है।

Protocol

खरगोश अध्ययन के लिए सभी प्रक्रियाओं Yamanashi संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति (अनुमोदित संख्या: A28-39) के विश्वविद्यालय के अनुमोदन के साथ प्रदर्शन किया गया । 1. खरगोश रक्त से प्लाज्मा जुदाई रक्?…

Representative Results

इस प्रोटोकॉल का उपयोग करके, हमने प्लाज्मा के 1 एमएल का उपयोग करके खरगोश लिपोप्रोटीन को अलग किया और सात घनत्व अंश प्राप्त किए। अधिकांश शोध उद्देश्यों के लिए ऊपर वर्णित लिपिड और अपोलिपोप्रोटीन को मापने ?…

Discussion

हाइपरलिपिडेमिया एथेरोस्क्लेरोटिक रोग के सबसे महत्वपूर्ण जोखिम कारकों में से एक है। इस प्रकार, प्लाज्मा लिपोप्रोटीन का विश्लेषण न केवल डिस्लिपिडेमिया रोगियों के निदान के लिए आवश्यक है बल्कि लिपोप्?…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

इस काम को जापान-चीन अनुसंधान सहकारी कार्यक्रम के तहत जेएसपीएस काकेंही ग्रांट नंबर जेपी 20K08858, नेशनल नेचुरल साइंस फाउंडेशन ऑफ चाइना (नंबर 81941001 और 81770457), जेएसपीएस-कैस से एक शोध अनुदान द्वारा समर्थित किया गया था।

Materials

22-gauge needle Terumo NN-2232S For blood collection
96-well microplate greiner bio-one 655101 For lipids measurment
Anti-apolipoprotein A-I antibody LifeSpan BioSciences LS-C314186 For Western blottng, use 1:1,000
Anti-apolipoprotein B antibody ROCKLAND 600-101-111 For Western blottng, use 1:1,000
Anti-apolipoprotein E antibody Merck Millipore AB947 For Western blottng, use 1:1,000
CBB staining kit FUJIFILM Wako Pure Chemical 299-50101 For apolipoprotein analysis
Centrifuge HITACHI himac CF15RN
Closure Spectrum 132736 For lipoprotein dialysis
Dialysis tubing FUJIFILM Wako Pure Chemical 043-30921 For lipoprotein dialysis, MWCO 14,000
Dry heat block Major Science MD-01N For SDS-PAGE sample preparation
ECL Western blotting detection reagents GE Healthcare RPN2209 For Western blotting
Electrophoresis Chamber BIO-RAD Mini-PROTEAN Tetra Cell
Ethylenediamine-N,N,N',N'-tetraacetic acid (EDTA) disodium salt dihydrate FUJIFILM Wako Pure Chemical 345-01865 For anticoagulant (0.5 M), for dialysis (1 mM)
Filter paper ADVANTEC 590 For Western blotting
Fixed angle ultracentrifuge rotor BECKMAN COULTER 357656 TLA-120.2
Fixing solution For SDS-PAGE (50% Methanol/ 10% Acetic acid)
Immun-Blot PVDF menbrane BIO-RAD 1620177 For Western blotting
Lumino image analyzer GE Healthcare For Western blotting, ImageQuant LAS 4000
Magnetic stirrer ADVANTEC SR-304 For lipoprotein dialysis
Microplate reader iMARK BIO-RAD For lipids measurment
Microtube INA-OPTIKA SC-0150
Orbital agitator USBDbo Stovall Life Science
Peroxidase congugated anti goat IgG antibody Jackson ImmunoResearch 705-035-003 For Western blotting, use 1:2,000
Peroxidase congugated anti mouse IgG antibody Jackson ImmunoResearch 715-035-150 For Western blotting, use 1:2,000
Phospholipids assay kit FUJIFILM Wako Pure Chemical 433-36201 For lipids measurment
Polycarbonate ultracentrifuge Tubes BECKMAN COULTER 343778
Potassium Bromide FUJIFILM Wako Pure Chemical 168-03475 For density solution
Power Supply BIO-RAD For SDD-PAGE and Western blotting, PowerPac 300, PowerPac HC
Protein standards Precidion Plus Protein Dual Xtra BIO-RAD 161-0377 For SDS-PAGE and Western blotting
Rabbit restrainer Natsume Seisakusho KN-318 For blood collection
Rotor HITACHI T15A43
SDS-PAGE running buffer 25 mM Tris/ 192 mM Glycine/ 0.1% SDS
SDS-PAGE sample buffer (2x) 0.1M Tris-HCl (pH 6.8)/ 4% SDS/ 20% glycerol/ 0.01% BPB/12% 2-merpaptoethanol
SDS-polyacrylamide gel 4-20% gradient polyacrylamide gel
Skim milk powder FUJIFILM Wako Pure Chemical 190-12865 For Western blotting blocking buffer (5% skim milk/ 0.1% Tween 20/ PBS)
Total cholesterol assay kit FUJIFILM Wako Pure Chemical 439-17501 For lipids measurment
Triglyicerides assay kit FUJIFILM Wako Pure Chemical 432-40201 For lipids measurment
Tube slicer for thick-walled tube BECKMAN COULTER 347960 For lipoprotein isolation
Tween 20 SIGMA-ALDRICH P1379 For Western blotting washing buffer (0.1% Tween 20/ PBS)
Ultracentrifuge BECKMAN COULTER A95761 Optima MAX-TL
Western blotting wet transfer system BIO-RAD Mini Trans-Blot Cell

Riferimenti

  1. Gordon, T., Castelli, W. P., Hjortland, M. C., Kannel, W. B., Dawber, T. R. High density lipoprotein as a protective factor against coronary heart disease: The Framingham study. The American Journal of Medicine. 62 (5), 707-714 (1977).
  2. Baigent, C., et al. Efficacy and safety of cholesterol-lowering treatment: prospective meta-analysis of data from 90,056 participants in 14 randomised trials of statins. Lancet. 366 (9493), 1267-1278 (2005).
  3. Nauck, M., Warnick, G. R., Rifai, N. Methods for Measurement of LDL-Cholesterol: A Critical Assessment of Direct Measurement by Homogeneous Assays versus Calculation. Clinical Chemistry. 48 (2), 236-254 (2002).
  4. Warnick, G. R., Nauck, M., Rifai, N. Evolution of Methods for Measurement of HDL-Cholesterol: From Ultracentrifugation to Homogeneous Assays. Clinical Chemistry. 47 (9), 1579-1596 (2001).
  5. Havel, R. J., Eder, H. A., Bragdon, J. H. The distribution and chemical composition of ultracentrifugally separated lipoproteins in human serum. The Journal of Clinical Investigation. 34 (9), 1345-1353 (1955).
  6. Hatch, F. T., Lees, R. S. Practical Methods for Plasma Lipoprotein Analysis. Advances in Lipid Research. 6, 1-68 (1968).
  7. Lindgren, F. T., Adamson, G. L., Jenson, L. C., Wood, P. D. Lipid and lipoprotein measurements in a normal adult American population. Lipids. 10 (12), 750-756 (1975).
  8. Fan, J., et al. Overexpression of hepatic lipase in transgenic rabbits leads to a marked reduction of plasma high density lipoproteins and intermediate density lipoproteins. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 91, 8724-8728 (1994).
  9. Wang, Y., et al. Human Apolipoprotein A-II Protects Against Diet-Induced Atherosclerosis in Transgenic Rabbits. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 33 (2), 224-231 (2013).
  10. Niimi, M., et al. ApoE knockout rabbits: A novel model for the study of human hyperlipidemia. Atherosclerosis. 245, 187-193 (2016).
  11. Zhang, J., et al. Deficiency of Cholesteryl Ester Transfer Protein Protects Against Atherosclerosis in RabbitsHighlights. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 37 (6), 1068-1075 (2017).
  12. Yan, H., et al. Endothelial Lipase Exerts its Anti-Atherogenic Effect through Increased Catabolism of β-VLDLs. Journal of Atherosclerosis and Thrombosis. 40 (9), 2095-2107 (2020).
  13. Fan, J., et al. Overexpression of Lipoprotein Lipase in Transgenic Rabbits Inhibits Diet-induced Hypercholesterolemia and Atherosclerosis. Journal of Biological Chemistry. 276 (43), 40071-40079 (2001).
  14. Koike, T., et al. Expression of Human ApoAII in Transgenic Rabbits Leads to Dyslipidemia: A New Model for Combined Hyperlipidemia. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 29 (12), 2047-2053 (2009).
  15. Ichikawa, T., et al. Overexpression of lipoprotein lipase in transgenic rabbits leads to increased small dense LDL in plasma and promotes atherosclerosis. Laboratory investigation; a Journal of Technical Methods and Pathology. 84 (6), 715-726 (2004).
  16. von Zychlinski, A., Kleffmann, T. Dissecting the proteome of lipoproteins: New biomarkers for cardiovascular diseases. Translational Proteomics. 7, 30-39 (2015).
  17. Yan, H., et al. Apolipoprotein CIII Deficiency Protects Against Atherosclerosis in Knockout Rabbits. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 28 (2), 157-168 (2021).
  18. Kang, I., Park, M., Yang, S. J., Lee, M. Lipoprotein Lipase Inhibitor, Nordihydroguaiaretic Acid, Aggravates Metabolic Phenotypes and Alters HDL Particle Size in the Western Diet-Fed db/db Mice. International Journal of Molecular Sciences. 20 (12), 3057 (2019).
  19. De Silva, H. V., et al. Overexpression of human apolipoprotein C-III in transgenic mice results in an accumulation of apolipoprotein B48 remnants that is corrected by excess apolipoprotein E. Journal of Biological Chemistry. 269 (3), 2324-2335 (1994).
  20. Usui, S., Hara, Y., Hosaki, S., Okazaki, M. A new on-line dual enzymatic method for simultaneous quantification of cholesterol and triglycerides in lipoproteins by HPLC. Journal of Lipid Research. 43 (5), 805-814 (2002).
check_url/it/61790?article_type=t

Play Video

Citazione di questo articolo
Niimi, M., Yan, H., Chen, Y., Wang, Y., Fan, J. Isolation and Analysis of Plasma Lipoproteins by Ultracentrifugation. J. Vis. Exp. (167), e61790, doi:10.3791/61790 (2021).

View Video