É necessária uma assinatura do JoVE para visualizar este conteúdo. Faça login ou inicie seu teste gratuito.

Artigo de método

Usando um analisador de fluxo extracelular para medir mudanças na glicodiose e fosforilação oxidativa durante a capacitação do esperma do rato

7.8K visualizações

⸱

DOI:

10.3791/60815

⸱

22 de janeiro de 2020

 ,  , 

Neste artigo

Resumo

Descrevemos a aplicação de um analisador de fluxo extracelular para monitorar as mudanças em tempo real na glicolyse e fosforilação oxidativa durante a capacitação do esperma do rato.

Resumo

O esperma mamífero adquire a capacidade da fecundação no intervalo reprodutivo fêmea em um processo conhecido como a capacitação. Os processos associados à capacitação requerem energia. Ainda há um debate em curso sobre as fontes que geram o ATP que alimenta a motilidade progressiva do esperma, a capacitação, a hiperativação, e a reação acrógrada. Aqui, descrevemos a aplicação de um analisador de fluxo extracelular como uma ferramenta para analisar as mudanças no metabolismo energético durante a capacitação do esperma do rato. Usando h+- e O2- fluoroforres sensíveis, este método permite monitorar a glicolíse e a fosforilação oxidativa em tempo real em espermatozóides não capacitados versus capacitados. Usar este ensaio na presença de diferentes substratos energéticos e/ou ativadores farmacológicos e/ou inibidores pode fornecer insights importantes sobre a contribuição de diferentes vias metabólicas e a interseção entre sinalização de cascatas e metabolismo durante a capacitação do esperma.

Introdução

A aplicação da espectrometria de massa revolucionou o estudo do metabolismo. Perfil metabólico direcionado e rastreamento metabolômico permitem monitoramento preciso das mudanças no metabolismo energético. No entanto, a realização de metabolômica saem com sucesso requer treinamento extensivo, pessoal experiente e espectrômetros de massa caros e altamente sensíveis não prontamente disponíveis para todos os laboratórios. Nos últimos anos, usando um analisador de fluxo extracelular, como o Seahorse XFe96 tem crescido popular como um método substituto para medir as mudanças no metabolismo energético em vários tipos de células1,

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Protocolo

Os espermatozóides são coletados de 8-16 semanas de idade CD-1 ratos machos. Experimentos com animais foram aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais (IACUC) da Weill Cornell Medicine.

1. Dia antes do ensaio

  1. Preparação do cartucho do sensor e do calibrador extracelular do analisador do fluxo
    1. Para hidratar o cartucho do sensor, retire o cartucho do sensor do Kit de Ensaio de Fluxo Extracelular XFe96 e coloque o cartucho de sensor de cabeça para baixo ao lado da placa de serviço público.
    2. Preencha um reservatório de solução com 25 mL de H2O com destilação dupla ....

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Resultados

Este método usa um analisador de fluxo extracelular para monitorar mudanças em tempo real na taxa de glicolíse e oxphos durante a capacitação de espermatozóides do mouse. A figura 4 mostra um experimento exemplar em que o esperma foi capacitado na presença de glicose como o único substrato de energia e 2-DG e antimicina e rotenone como moduladores farmacológicos. O substrato de energia no amortecedor TYH do analisador de fluxo extracelular e os moduladores fa.......

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Discussão

A perda de capacitação do esperma na ausência de certos substratos metabólicos ou enzimas metabólicas críticas revelou o metabolismo energético como um fator chave que suporta a fertilização bem sucedida. Um interruptor metabólico durante a ativação celular é um conceito bem estabelecido em outros tipos de células, no entanto, estamos apenas começando a entender como o esperma adapta seu metabolismo à crescente demanda de energia durante a capacitação. Usando um analisador de fluxo extracelular, desenvolvemos uma ferrame.......

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Divulgações

Os autores não têm nada a divulgar.

Agradecimentos

Os autores desejam reconhecer o apoio do Dr. Lavoisier Ramos-Espiritu no Rockefeller High Throughput and Spectroscopy Resource Center.

....

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
fortes
2-desoxi-D-glicoseSigma-AldrichD83752-DG
3-isobutil-1-metilxantinaSigma-AldrichI7018IBMX; preparar uma solução-mãe a 500 mM em DMSO (111,1 mg/ml) e conservar em alíquotas pequenas
Antimicina ASigma-AldrichA8674Anta; preparar uma solução-mãe a 5 mM em DMSO (2,7 mg/ml) e conservar em pequenas alíquotas:
Albumina de soro bovinoSigma-AldrichA1470BSA
Cloreto de cálcioSigma-AldrichC1016CaCl2
Concanacalina A, Lectina de Arachis hypogaea (amendoim)Sigma-AldrichL7381
GlucoseSigma-AldrichG7528
HepesSigma-AldrichH0887
IsothesiaHenry Schein Saúde Animal1169567761Isoflurano
Sulfato de magnésioSigma-AldrichM2643MgSO4
N6,2'-O-Dibutiriladenosina 3',5'-monofosfato cíclico sal de sódioSigma-AldrichD0627db-cAMP
Cloreto de potássioSigma-AldrichP9333KCl
Di-hidrogenofosfato de potássioSigma-AldrichP5655KH2PO4
RotenoneCayman Chemical Company13995Rot; preparar uma solução de estoque de 5 mM em DMSO (2mg/ml) e armazenar em pequenas alíquotas
Bicarbonato de sódioSigma-AldrichS5761NaHCO3-Cloreto de
sódioSigma-AldrichS9888NaCl
Equipment e materiais
12 10-100 μ LeppendorfES-12-100
Pipeta de 12 canais 50-300 μ Lvwr613-5257
37 ° C, incubadora não-CO2vwr1545
Tubos de cetrífugo de 5 mLeppendorf30119380
Tubos de centrífuga cónicos de 50 mLvwr76211-286
Centrífuga com adaptador de placaIEC FL40RThermo Scientific
World PrecisionInstruments MOUSEKIT
Microscópio de contraste de fase invertida com objetiva de 40XReservatórios de solução Nikon
OctaPool, 25 ml, divididoThomas Scientific1159X93
Reservatórios de solução OctaPool, 25 mL, divididoThomas Scientific1159X95
Seahorse XFe96 AnalyzerAgilent
Seahorse XFe96 FluxPakAgilent102416-100Também vendido como XFe96 FluxPak mini (102601-100) com 6 cartuchos em vez de 18
Kit de dissecação da .

Referências

  1. Wu, M., et al. Multiparameter metabolic analysis reveals a close link between attenuated mitochondrial bioenergetic function and enhanced glycolysis dependency in human tumor cells. American Journal of Physiology - Cell Physiology. 292 (1), C125-C136 (2007).
  2. Amo, T., Yadava, N., Oh, R., Nicholls, D. G., Brand, M. D.

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Reimpressões e permissões

Explorar mais artigos

Medição da GlicóliseTaxa de Acidificação ExtracelularTaxa de Consumo de Oxigênio2-DesoxiglicoseAntimicina A RotenonaPlaca Revestida com ConATampão TYH