הפרוטוקול הנוכחי מתאר את מיצוי הלומיקאן מממברנת מי השפיר (AM) ואת תנאי האחסון שלהם כתמצית AM (AME) בטמפרטורה של -20 מעלות צלזיוס, 4 מעלות צלזיוס וטמפרטורת החדר (RT) במשך 6, 12, 20 ו-32 ימים כדי לכמת את החלבונים ואת ריכוז הלומיקאן.
Lumican הוא פרוטאוגליקן קטן עשיר בלאוצין בקרום מי השפיר האנושי (AM) המקדם אפיתל הקרנית וארגון סיבי קולגן, תוך שמירה על שקיפות הקרנית. בעבודה הנוכחית, שיטה למיצוי חלבון מ AM כדי להשיג lumican הוא הציע. בנוסף, מעריכה את יציבות הלומיקאן בתמצית AM (AME) המאוחסנת בטמפרטורות ובתקופות זמן שונות. 100 מ”ג של AM הופשרו ועברו דה-אפיתל מכני. ה- AM שעבר דה-אפיתל הוקפא ונמחץ עד שהתקבלה אבקה דקה, אשר סולובילציה עם 2.5 מ”ל של חיץ מלוחים עם מעכבי פרוטאז וצנטריפוגה למיצוי חלבונים. הסופר-נאטנט נאסף ואוחסן בטמפרטורה של -20 מעלות צלזיוס, 4 מעלות צלזיוס ובטמפרטורת החדר (RT) למשך 6, 12, 20 ו-32 ימים. לאחר מכן, לומיקן כומת בכל AME. טכניקה זו מאפשרת פרוטוקול נגיש וניתן לרכישה למיצוי לומיקן מ- AM. ריכוז לומיקן הושפע מזמן האחסון ומתנאי הטמפרטורה. Lumican ב AME של 12 ימים מאוחסנים ב -20 °C ו 4 °C היה גבוה משמעותית מאשר AME אחרים. מיצוי לומיקן זה יכול להיות שימושי לפיתוח טיפולים ופתרונות תרופתיים. מחקרים נוספים נדרשים כדי לקבוע את השימושים של AME lumican באפיתל מחדש ותהליך ריפוי פצעים.
אחד הטיפולים הנפוצים ביותר עבור רגשות הקרנית הוא השתלת קרום מי השפיר; עם זאת, בשנים האחרונות עלו הצעות חדשות לשימוש במרכיבים שונים של רקמת מי השפיר כטיפולים אלטרנטיביים ואדג’ובנטיים. בין המרכיבים הנחקרים ביותר של AM הם אלה המתקבלים תמצית AM (AME)1,2,3,4,5,6,7. AM מכיל גורמים מסיסים מרובים כגון חלבונים אנטי-אנגיוגניים, אינטרלוקינים (IL), מעכבי רקמות של מטאלופרוטאינאזות (TIMPs), חלבונים אנטי דלקתיים בתיווך TSG-6 המעכבים מלכודות נויטרופילים חוץ-תאיות, גורמי גדילה: גורם גדילה אפידרמלי (EGF), גורם גדילה מתמיר (TGF) (אלפא ובטא), גורם גדילה קרטינוציטים (KGF), גורם גדילה הפטוציטים (HGF) ולומיקן, השומר על שקיפות הקרנית על ידי ויסות פיברילוגנזה של קולגן1, 2,3,4,5,6,7,8,9.
Lumican הוא פרוטאוגליקן קטן עשיר בלאוצין (SLRP), אחד המרכיבים החוץ-תאיים העיקריים של קולגן בין-תאי במטריצת הסטרומה של הקרנית, האחראי על ארגון סיבי הקולגן ושמירה על שקיפות הקרנית 4,10,11. פרוטאוגליקנים הם מולקולות במטריצה החוץ-תאית (ECM), שהן העיקריות שבהן בביצוע איתות תאי ובשמירה על הומאוסטזיס תוך-תאי12. דווח כי חלבוני ECM מניעים את התהליכים התאיים של התפשטות, התמיינות ונדידה במהלך ריפוי פצעים11.
ראיות מצביעות על השתתפות אפשרית של lumican בתהליך של אפיתל מחדש הקרנית. Saika et al., במחקר, הראו כי לאחר פגיעה בקרנית, ניתן לזהות לומיקן בקרטוציטים של הקרנית בין 8 השעות הראשונות ועד 3 ימים לאחר הפציעה. הצגת הריכוז הגבוה ביותר של lumican ביום השני והשלישי, פרוטאוגליקן זה הוא לאחר מכן בלתי ניתן לגילוי ביום השביעי13. נתונים אלה מצביעים על השתתפות של lumican בהפעלת תהליך אפיתל מחדש של הקרנית. מאידך גיסא, במחקר אחר, דווח כי היעדר לומיקן מעכב אפיתל מחדש; באופן מעניין, הוספת לומיקן יכולה להאיץ את תהליך האפיתל מחדש 4,11,13. כמו כן, מחקר שנערך לאחרונה דיווח כי lumican יכול לווסת את הפונקציות הדלקתיות של פיברובלסטים לימבוס הקרנית14, אשר מציע תפקיד עבור lumican כמו מודולטור של התגובה דלקתית, antifibrotic ו אפיתל מחדש. באופן דומה, לומיקן יכול לווסת את תגובת הקרנית על ידי אינטראקציה עם מולקולות איתות כגון Fas-FasL. כמו כן, היעדר לומיקן במודל עכבר נוקאאוט Lum–/- הוכיח כי היעדר איתות לומיקן מונע תיקון קרנית הולם15.
בראש ובראשונה, שיטה זו נועדה להדגים דרך אפשרית ונגישה לחלץ לומיקן מ- AM. בשיטה מועילה זו של מיצוי לומיקן, ניתן להשיג ריכוזים דומים של חלבונים, מה שמקטין את זמן העיבוד והופך אותו לנוח יותר לחוקרים בהשוואה למחקרים הקודמים16. יתר על כן, לומיקן AME זה יכול לשמש כאדג’ובנט לתיקון הקרנית ולתהליכי אפיתל מחדש.
במחקר זה, נוכחות של lumican נותח ב AME ואת המתאם הישיר שלה עם יציבותו בתנאי אחסון שונים. באופן מעניין, כאשר כימתו את ריכוז החלבון הכולל ב-AME, ריכוז החלבון עלה לאחר האחסון. הראיות מצביעות על שלושה מנגנונים שיכולים לשנות את ריכוז החלבון באחסון קפוא: דנטורציה קרה, ריכוז המומסים הקפואים והתגלגלות חלק…
The authors have nothing to disclose.
למחברים אין אינטרסים כלכליים מתחרים.
1 N H2SO4 stop solution | R&D Systems | DY994 | |
100 μL micropipette | Eppendorf | ||
1000 μL micropipette | Eppendorf | ||
15 mm Petri dish | Symlaboratorios | ||
18 G Needle (1.2 mm x 40 mm) | BD Becton Dickinson | 305211 | |
2 mL microcentrifuge tube | Eppendorf | Z606340 | |
20 mL plastic syringe | BD Becton Dickinson | 302562 | |
20 μL micropipette | Eppendorf | ||
20-200 μL micropipette | Eppendorf | ||
5 mL microcentrifuge tube | Eppendorf | 30119401 | |
96-well microplate | SARSTEDT | 821581 | |
Aluminum foil | N/A | N/A | |
Amniotic membrane | Instituto de Oftalmologia Conde de Valenciana Amnion Bank | 100 mg | |
Balanced salt solution | Bausch + Lomb | BSS-403802 | |
Beaker | N/A | N/A | |
BioRender | BioRender | figures design | |
Compact Rocker | BioRad | 970822DD | Mod. 5202SD-BIO |
complete, EDTA-free, Protease inhibitor cocktail tablets |
Roche | 11 873 580 001 | Protease Inhibitor |
Daiggner vortex Genie 2 | A.Daigger & Co. , INC | 22220A | |
Dispase II | Gibco | 17105-041 | |
ELISA plate spectrometer | Thermo Labsystems | 35401106 | Multiscan |
Freezer | |||
GraphPad Prism | GraphPad Software, Inc | version 9 | statistical analysis and graphic program |
Human lumican DuoSet ELISA kit | R&D Systems | DY2846-05 | includes human Lumican capture antibody |
Incubator | Forma Scientific | 3326 S/N 36481-7002 | |
Inverted light Microscope | Olympus | 6A13921 | to confirm de-epithelialization Mod.CK2 |
Laminar flow hood | Forma Scientific | 14753-567 | Mod.1184 |
Liquid nitrogen | N/A | N/A | |
Mortar | N/A | N/A | |
Multi-channel pipettor | Eppendorf | ||
Nitrogen Tank | Thermo Scientific | Mod. Biocan 20 | |
Paper towels | N/A | N/A | |
Phosphate-buffered saline | R&D Systems | DY006 | |
Pierce Modified Lowry Protein Assay Kit | Thermo Scientific | 23240 | |
Plate sealers | R&D Systems | DY992 | |
Reagent diluent | R&D Systems | DY995 | 1% BSA in PBS, pH 7.2-7.4, 0.2 μm filtered |
Refrigerated centrifuge | centurion scientific Ltd | 15877 | Mod. K2015R |
Rubber policeman cell scraper | NEST | 710001 | for mechanical de-epithelialization |
Scalpel knife | Braun | BB521 | No. 10 or 21 |
Streptavidin-HRP 40-fold concentrated | R&D Systems | part 893975 | |
Substrate tetramethylbenzidine (TMB) solution | R&D Systems | DY999 | |
Toothed tweezers | Invent Germany | 6b | inox |
Ultrapure water | PISA | ||
Wash buffer | R&D Systems | WA126 | 0.05% Tween 20 in PBS, pH 7.2-7.4 |