Оценка возможности одновременного исследования гликолиза и окислительного фосфорилирования с использованием тест-наборов Seahorse XF
- Авторы: Пономарева В.Н.1,2, Власова В.В.1,2
-
Учреждения:
- Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук – филиал ФГБУН «Пермский федеральный исследовательский центр» Уральского отделения Российской академии наук
- ФГАОУ ВО «Пермский государственный национальный исследовательский университет»
- Выпуск: Том 28, № 3 (2025)
- Страницы: 573-578
- Раздел: КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
- URL: https://journal-vniispk.ru/1028-7221/article/view/319903
- DOI: https://doi.org/10.46235/1028-7221-17152-AFO
- ID: 319903
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Метаболизм играет ключевую роль в поддержании пролиферации и функций иммунных клеток. Множество ферментативных реакций, главными из которых являются гликолиз и окислительное фосфорилирование, позволяет клеткам производить энергию, а также необходимые компоненты для синтеза белков, липидов и нуклеотидов. Современным подходом в изучении процессов, связанных с метаболизмом клетки, является использование анализатора Seahorse XF, который в реальном времени измеряет уровень внеклеточного закисления и потребления кислорода. Это позволяет получить точную информацию о динамике гликолиза и окислительного фосфорилирования в исследуемых клетках. Для оценки этих параметров применяются тест-наборы Glycolytic Rate Assay Kit и Cell Mito Stress Test Kit, часть компонентов которых идентична. Тем не менее возможность одновременного использования компонентов этих тестов для исследования нескольких метаболических путей не предусмотрена, что приводит к увеличению трудоемкости и стоимости комплексных исследований, а также к повышенным требованиям к количеству биоматериала и риску ошибок при обработке данных. Цель работы – оценка возможности одновременного исследования гликолиза и окислительного фосфорилирования с использованием тест-наборов Seahorse XF. Были использованы три варианта тестов: 1) Glycolytic Rate Assay; 2) Cell Mito Stress Test; 3) комбинированный тест, подразумевающий последовательное внесение растворов ингибиторов из оригинальных тестов. Показано, что объединение тестов не влияет на фиксируемые на базальном уровне показатели гликолиза и окислительного фосфорилирования. Другие параметры, такие как максимальная скорость гликолиза и окислительного фосфорилирования, компенсаторный гликолиз и резервная дыхательная емкость митохондрий, в совместном исследовании также были сопоставимы со значениями отдельных тестов. Таким образом, совместное применение компонентов тест-наборов Glycolytic Rate Assay Kit и Cell Mito Stress Test Kit дает возможность одновременно изучать широкий диапазон метаболических показателей иммунных клеток, от базальных значений гликолитической и дыхательной активности до максимальных показателей и резервной емкости гликолиза и окислительного фосфорилирования. Это не приводит к потере качества получаемого результата, однако уменьшает количество необходимого биологического материала и погрешность при его обработке. Использование комбинированного подхода создаст возможность для глубокого изучения метаболических аспектов, связанных с активацией и пролиферацией как иммунных, так и опухолевых клеток.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Валерия Николаевна Пономарева
Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук – филиал ФГБУН «Пермский федеральный исследовательский центр» Уральского отделения Российской академии наук; ФГАОУ ВО «Пермский государственный национальный исследовательский университет»
Автор, ответственный за переписку.
Email: ponomarievaVN@yandex.ru
младший научный сотрудник лаборатории молекулярной иммунологии; лаборант кафедры микробиологии и иммунологии
Россия, г. Пермь; г. ПермьВ. В. Власова
Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук – филиал ФГБУН «Пермский федеральный исследовательский центр» Уральского отделения Российской академии наук; ФГАОУ ВО «Пермский государственный национальный исследовательский университет»
Email: ponomarievaVN@yandex.ru
младший научный сотрудник лаборатории молекулярной иммунологии; инженер кафедры микробиологии и иммунологии
Россия, г. Пермь; г. ПермьСписок литературы
- Радыгина Т.В., Петричук С.В., Курбатова О.В., Купцова Д.Г., Потапов А.С. Определение ферментов гликолиза и окислительного фосфорилирования в лимфоцитах у пациентов с иммунозависимыми заболеваниями. Аллергология и иммунология в педиатрии, 2023. № 2. С. 54-56. [Radygina T.V., Petrichuk S.V., Kurbatova O.V., Kuptsova D.G., Potapov A.S. Determination of enzymes of glycolysis and oxidative phosphorylation in lymphocytes in patients with immuno-dependent diseases. Allergologiya i immunologiya v pediatrii = Allergology and Immunology in Paediatrics, 2023, no. 2, pp. 54-56. (In Russ.)]
- Benzoni P., Da Dalt L., Elia N., Popolizio V., Cospito A., Giannetti F., Dell'Era P., Olesen M.S., Bucchi A., Baruscotti M., Norata G.D., Barbuti A. PITX2 gain-of-function mutation associated with atrial fibrillation alters mitochondrial activity in human iPSC atrial-like cardiomyocytes. Front. Physiol., 2023, Vol. 14, 1250951. doi: 10.3389/fphys.2023.1250951.
- Buck M.D., Sowell R.T., Kaech S.M., Pearce E.L. Metabolic instruction of immunity. Cell, 2017, Vol. 169, no. 4, pp. 570-586.
- Childers G., Harry G.J. Mitochondrial stress assay and glycolytic rate assay in microglia using agilent seahorse extracellular flux analyzers. In: Llorens J., Barenys M. (eds.). Experimental Neurotoxicology Methods. Neuromethods, Vol. 172. New York: Humana New York, 2021, pp. 305-324.
- Lee H.T., Lin C.S., Pan S.C., Wu T.H., Lee C.S., Chang D.M., Tsai C.-Y., Wei Y.-H. Alterations of oxygen consumption and extracellular acidification rates by glutamine in PBMCs of SLE patients. Mitochondrion, 2019, Vol. 44, pp. 65-74.
- Li X., Sun X., Carmeliet P. Hallmarks of endothelial cell metabolism in health and disease. Cell Metab., 2019, Vol. 30, no. 3, pp. 414-433.
- Li Z., Graham B.H. Measurement of mitochondrial oxygen consumption using a Clark electrode. Methods Mol. Biol., 2012, Vol. 837, pp. 63-72.
- Makowski L., Chaib M., Rathmell J.C. Immunometabolism: From basic mechanisms to translation. Immunol. Rev., 2020, Vol. 295, no. 1, pp. 5-14.
- Selig J.I., Ouwens D.M., Raschke S., Thoresen G.H., Fischer J.W., Lichtenberg A., Akhyari P., Barth M. Impact of hyperinsulinemia and hyperglycemia on valvular interstitial cells – A link between aortic heart valve degeneration and type 2 diabetes. Biochim. Biophys. Acta Mol. Basis Dis., 2019, Vol. 1865, no. 9, pp. 2526-2537.
Дополнительные файлы
