Hier beschrijven we een fluorimetrische cel-vrije biochemische bepaling voor bepaling van de HDL-lipide peroxidatie. Deze snelle en reproduceerbare kwantitatieve analyse kan worden gebruikt om te bepalen van HDL functie in grootschalige studies en kan bijdragen aan ons begrip van HDL functie in ziekten bij de mens.
Lage high-density lipoproteïne (HDL-C) cholesterolgehalte zijn een van de meest krachtige onafhankelijke negatieve voorspellers van atherosclerotische cardiovasculaire ziekte (CVD). De structuur en functie van HDL in plaats van HDL-C kunnen nauwkeuriger voorspellen atherosclerose. Verschillende HDL eiwitten en lipiden compositorische wijzigingen die afbreuk doen aan HDL functie optreden in inflammatoire toestanden zoals atherosclerose. HDL functie wordt meestal bepaald door cellen gebaseerde testen zoals cholesterol efflux assay maar deze testen hebben talrijke nadelen gebrek aan standaardisatie. Cel-gratis testen kunnen krachtiger maatregelen van HDL functie ten opzichte van cel-gebaseerde testen geven. HDL oxidatie schaadt HDL functie. HDL is een belangrijke rol in de peroxide lipidentransport en hoge hoeveelheid lipide-peroxiden is gerelateerd aan de abnormale functie van de HDL. Lipide-sonde interacties moeten worden beschouwd wanneer het interpreteren van de resultaten van de niet-enzymatische fluorescentie testen voor het meten van de lipide oxidatieve staat. Dit motiveerde ons een cel-vrije biochemische enzymatische methode voor de beoordeling van HDL lipide peroxidegehalte (HDLox) dat aan HDL dysfunctie bijdraagt te ontwikkelen. Deze methode is gebaseerd op het enzym horseradish peroxidase (HRP) en de fluorescerende Amplex rood dat (zonder cholesterol oxidase) de lipide peroxidegehalte per mg HDL-C. kwantificeren kan Hier is een protocol describedfor bepaling van de HDL-lipide peroxidatie waarbij de fluorescerende reagens gebruikt. Assay variabiliteit kan worden verminderd door strikte standaardisatie van experimentele omstandigheden. Hogere HDLox waarden worden geassocieerd met verlaagde HDL anti-oxidant functie. De uitlezing van deze bepaling wordt geassocieerd met uitlezingen van gevalideerde cel-gebaseerde tests, surrogaat maatregelen van hart-en vaatziekten, systemische ontstekingen, immuun disfunctie en bijbehorende risico van cardiovasculaire en metabole fenotypen. Deze technische aanpak is een robuuste methode te beoordelen van HDL functie in ziekten bij de mens waar systemische ontstekingen en oxidatieve stress geoxideerde vetten een belangrijke rol (zoals atherosclerose hebben).
Atherosclerotische cardiovasculaire ziekte (CVD) is de belangrijkste oorzaak voor overlijden wereldwijd1,2. Epidemiologische studies hebben aangetoond dat lage niveaus van high-density lipoproteïne (HDL) cholesterol over het algemeen omgekeerd geassocieerd met het risico voor de ontwikkeling van atherosclerose1,2 zijn. Hoewel verscheidene studies een atheroprotective rol voor HDL1,2 ondersteunen, is het mechanisme waarmee HDL de initiatie en de vooruitgang van atherosclerose verzwakt complexe 3,4. Dus is er gesuggereerd dat de complexe structuur en functie van HDL in plaats van absolute niveau atherosclerose 5,6,7,8nauwkeuriger kunnen voorspellen. Verschillende HDL eiwitten en lipiden compositorische wijzigingen die afbreuk doen aan HDL functie optreden in inflammatoire toestanden zoals atherosclerose. Deze i) verminderen de cholesterol efflux potentiële 9, ii) afname van de anti-inflammatoire en verhoging van de HDL-geassocieerde pro-inflammatoire eiwitten 6,7, iii) daling antioxidant factor niveaus en activiteit en HDLs mogelijkheid voor de remming van de oxidatie van Low Density lipoproteïne (LDLox)10 en iv) verhogen lipide butylhydroperoxide inhoud en redox activiteit (HDLox)9,11. Robuuste testen die evalueren van de functies van de pleotropic van HDL (zoals cholesterol efflux, antioxidant functie) kunnen aanvulling bepaling van HDL-HDL-C in de kliniek.
HDL functie wordt meestal beoordeeld door cel-gebaseerde methoden zoals de cholesterol efflux assay8,12,13,14. Deze methoden hebben grote beperkingen, met inbegrip van aanzienlijke heterogeniteit met betrekking tot de soorten cellen gebruikt, soort uitlezing gemeld, gebrek aan standaardisatie en storende effecten van triglyceriden 7,15. Deze nadelen opleveren moeilijkheden voor grote klinische studies16. Cel-gratis testen kunnen krachtiger maatregelen van HDL functie ten opzichte van cel-gebaseerde testen geven. De cholesterol efflux is een van de belangrijkste functies van HDL hebt, maar het kan alleen worden bepaald door de cel-gebaseerde testen. Andere benaderingen om HDL functie zoals proteomics17,18,19,20,21,22,23, 24 en cel-gebaseerde monocyt chemotaxis vitrotests van HDL functie 17,22,25 niet zijn gestandaardiseerd en kan niet worden gebruikt in grootschalige menselijke studies.
HDL is een belangrijke antioxidant atheroprotective effect5,6,7,8. De antioxidant functie van HDL is in aanwezigheid van LDL in vorige cel gratis fluorimetrische analyses 26vastgesteld. Deze biochemische fluorimetrische methoden van HDL anti-oxidant functie werden oorspronkelijk ontwikkeld door Mohamad Navab en Alan Fogelman en hun collega’s-26. Hoewel veel menselijke studies deze methoden gebruikt hebben om te bepalen van HDL functie 17,18,19,20,21,22,23 ,24, lipide (HDL)-lipide (LDL) en lipide-fluorescerende interacties kunnen reproduceerbaarheid van deze cel gratis niet-enzymatische biochemische tests van HDL functie27,28beperken.
Recente interesse heeft gericht op de functionele gevolgen van HDL oxidatie die is het resultaat van oxidatie van lipiden en eiwitten binnen HDL 27,29,30. Voorafgaande studies hebben aangetoond dat oxidatie van HDL schaadt HDL functie 27,29,30. HDL is een belangrijke rol in de peroxide lipidentransport en hoge hoeveelheid lipide-peroxiden is gerelateerd aan de abnormale functie van de HDL. Dus kan HDL lipide peroxidegehalte worden gebruikt om te bepalen van HDL functie 9,17,20,31 en gezien de bekende beperkingen van voorafgaande tests van HDL functie7, 15,27,32, ontwikkelden we een alternatieve fluorimetrische methode HDL lipide peroxidegehalte (HDLox) 32 kwantificeert. Deze methode is gebaseerd op het enzym horseradish peroxidase (HRP) en de fluorescerende Amplex rood dat de lipide peroxidegehalte per HDL-C 32mg (zonder cholesterol oxidase) kunnen kwantificeren. De biochemische principe van de test is afgebeeld in Figuur 1. We hebben aangetoond dat deze fluorescentie gebaseerde benadering niet over de beperkingen van de voorafgaande HDL functie tests27,28 beschikt. Deze bepaling is verder verfijnd en gestandaardiseerd in ons laboratorium, zodat het op betrouwbare wijze kan worden gebruikt in grootschalige menselijke studies zelfs met cryopreserved plasma 32,33,34, 35 , 36 , 37 , 38 , 39 , 40 , 41 , 42. de uitlezing van deze bepaling wordt geassocieerd met uitlezingen van gevalideerde cel-gebaseerde tests, surrogaat maatregelen van hart-en vaatziekten, systemische ontsteking, immuun disfunctie en bijbehorende risico van cardiovasculaire en metabole fenotypes 32 , 33 , 34 , 35 , 36 , 37 , 38 , 39. hier, beschrijven we deze eenvoudige, maar robuuste methode voor het meten van HDL lipide peroxidegehalte (HDLox). Deze test kan worden gebruikt als een instrument om belangrijke onderzoeksvragen met betrekking tot de rol van HDL functie in ziekten bij de mens te beantwoorden waar systemische ontstekingen en oxidatieve stress geoxideerde vetten hebben een belangrijke rol (zoals atherosclerose)32.
Het protocol hier beschreven biedt een krachtige tool om belangrijke onderzoeksvragen met betrekking tot de rol van HDL functie in atherosclerose en ziekten bij de mens te beantwoorden. De assay kwantificeert de HDL lipide-peroxidegehalte per mg HDL-C met behulp van enzymatische versterking (HRP). Deze aanpak voorkomt bekende beperkingen van voorafgaande HDL functie tests (bv de cholesterol efflux assay) met inbegrip van aanzienlijke heterogeniteit met betrekking tot de soorten cellen gebruikt, soort uitlezing gemeld, ge…
The authors have nothing to disclose.
De auteurs mijn dankbaarheid uitspreken voor het werk van Dr Mohamad Navab, Alan Fogelman en Srinivasa Reddy voor hun sleutelrol in de ontwikkeling van eerdere iteraties van dit model. T.A.A. wordt ondersteund door een RMIT University Vice-kanselier van postdoctorale Fellowship. AJ en AH worden ondersteund door NHMRC projectsubsidie 1108792. TK wordt ondersteund door NIH grants NIH K08AI08272, NIH/NCATS Grant # µL1TR000124.
Experimental Reagents | |||
HDL PEG (Polyethylene Glycol) Precipitating Reagent | Pointe Scientific | H7511 | |
Amplex Red reagent. | Life Technologies, Grand Island, NY | A12216 | Amplex Red Cholesterol Assay Kit. • ≤–20°C • Desiccate • Protect from light |
DMSO. | Life Technologies, Grand Island, NY | A12216 | Amplex Red Cholesterol Assay Kit. • ≤–20°C • Desiccate • Protect from light |
Horse Radish Peroxidase (HRP) | Life Technologies, Grand Island, NY | A12216 | Amplex Red Cholesterol Assay Kit. • ≤–20°C • Desiccate • Protect from light |
Cholesterol Esterase. | Life Technologies, Grand Island, NY | A12216 | Amplex Red Cholesterol Assay Kit. • ≤–20°C • Desiccate • Protect from light |
Cholesterol Reference standard | Life Technologies, Grand Island, NY | A12216 | Amplex Red Cholesterol Assay Kit. • ≤–20°C • Desiccate • Protect from light |
Resorufin fluorescense Reference standard | Life Technologies, Grand Island, NY | A12216 | Amplex Red Cholesterol Assay Kit. • ≤–20°C • Desiccate • Protect from light |
5x Reaction Buffer. | Life Technologies, Grand Island, NY | A12216 | Amplex Red Cholesterol Assay Kit. • ≤–20°C • Desiccate • Protect from light |
HDL Cholesterol Automated Reagent | ThermoFisher Scientific Co., San Jose, CA, USA. | TR39601 | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Plasticware | |||
96-well plates (polypropylene, flat bottom, clear). | Sigma Aldrich | M0687 | |
96-well plates (polypropylene, flat bottom, black). | Sigma Aldrich | M9936 | |
1.5 mL Eppendorf tubes | Eppendorf | 0030 125.150 | |
ClipTip 200, sterile | ThermoFisher Scientific Co., San Jose, CA, USA. | 14-488-058 | |
Thermo Scientific Multichannel Pipettes, 8-channel, 125 | ThermoFisher Scientific Co., San Jose, CA, USA. | 14-387–955 | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Software | |||
Gen5 2.01 software | Biotek, Vermont, USA | NA | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Equipment | |||
Gen5 Plate reader | Biotek, Vermont, USA | NA |