Boncuk Multiplex tahlil için gözyaşı sitokin profilleri analizi dayalı
Summary
Sitokinler çeşitli oküler hastalıklar eğitim yardımcı olur gözyaşı film analizi. Boncuk dayalı multiplex deneyleri basit ve hassas ve küçük hacimli örneklerde birden çok hedef test etkinleştirin. Burada biz bir protokolü kullanarak bir profil oluşturma gözyaşı film sitokin için tarif boncuk dayalı multiplex tahlil.
Abstract
Gözyaşı film böylece yağlama, beslenme ve koruma altındaki hücreler için sağlayarak göz, Dış yüzeyini kaplayan bir karmaşık yağlar, proteinler ve mineraller karışımıdır. Gözyaşları analizini biyolojik tahmin, tanı ve Prognozunda çeşitli oküler hastalıklar için tanımlanması için gelişmekte olan bir alandır. Gözyaşı kolayca ulaşılabilir ve onların non-invaziv oluşur. Bu nedenle, gelişen teknolojileri protein veya metaboliti kompozisyon ve patolojik koşulları ile dernek değişiklikleri incelemek için gözyaşları içinde birden çok analitler tanımlanması için önem kazanmaktadır. Gözyaşı sitokinler oküler yüzey sağlık eğitim için ideal biyolojik ve kuru göz hastalığı ve vernal konjonktivit gibi farklı oküler yüzey bozuklukları mekanizmaları anlama konusunda da yardımcı olur. Boncuk dayalı multiplex deneyleri birden çok analitler örnek küçük bir miktar ile daha yüksek bir hassasiyet algılama yeteneğine sahip. Burada tarif biz standart bir protokol gözyaşı örnek toplama, çıkarma ve sitokin bir boncuk kullanarak profil oluşturma analizi multiplex tahlil göre.
Introduction
Gözyaşı gözyaşı bezi ve Aksesuar bezleri tarafından üretilen ve gözün dış yüzeyi ceket. Gözyaşı film bir dış lipit katmanı ve çözünür proteinler içerir bir iç sulu tabaka oluşur, mucins ve membran mucins bağlı. Gözyaşları mikrobiyal işgali önlemek, besin kaynağı ve oküler yüzey için yağlama sağlar. Hava ve oksijen taşıma için kornea dokusu arasında arayüz olarak gözyaşı hareket. 1 gözyaşı film proteinler, karbonhidratlar, lipitler ve elektrolitler oluşur. Gözyaşı proteinler ile oküler ve sistemik hastalıklar arasındaki ilişkiyi gibi Glokom, Kuru göz hastalığı, vernal konjonktivit, diabet, tiroid ilişkili orbitopathy ve kanser birkaç çalışmalar belirlenmiştir. 2 , 3 , 4 gözyaşı örneği microcapillary tüpler tarafından toplanabilir veya gözyaşı akışı (Schirmer şeritler) şeritler. Ayrıca,’ın Schirmer testi’kornea ve Refraktif Cerrahi Klinikler, bunların sonuçlarını sitokin analiz deneyleri için kullanılabilir standart bir işlemdir. Non-invaziv örnek koleksiyonu, biyo-numune erişilebilirliğini ve çeşitli fizyolojik ve patolojik koşulları ile gözyaşı kompozisyon Derneği yapmak film biyolojik birkaç oküler ve sistemik hastalıklar için potansiyel bir kaynak gözyaşı. 4 , 5 , 6
Gözyaşı sitokinler oküler yüzey sağlık ve çeşitli oküler hastalıklar inflamatuvar koşulları önemli bir rol oynar. 7 gözyaşı örneği içinde çeşitli sitokinlerin anormal konsantrasyonları kuru göz hastalığı, vernal keratokonjonktivit (VKC), Atopik keratokonjonktivit (AKC), mevsimsel Alerjik konjonktivit ve Üveit ile ilişkili olduğu bildirildi. 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 gözyaşı proteinler kütle spektrometresi, western Blot ve enzim bağlı immunosorbent deneyleri (ELISA) gibi geleneksel yöntemlerle analiz edilebilir. 14 , 15 ancak, bu yöntemlerin zavallı duyarlılık ve her hastada birden fazla gözyaşı sitokinler analizi için gerekli örnek daha büyük bir hacim sınırlamalardır. 16 , 17 dayalı boncuk multiplex deneyleri karmaşık karışımı örneklerinde birden çok analitler analiz etmek için geliştirilmiş ve farklı hastalıklar içinde birden çok sitokinler analiz etmek için gözyaşı örneği başarıyla uygulanan. 6 , 18 A birleştirme-in sandviç ELISA ve Akış Sitometresi teknikleri bu deneyleri ELISA için tek bir örneğinde birden çok analitler miktar daha duyarlı olmaya olanak sağlar. 19 klinik örnekler ve hücre kültür supernatants ve bağışıklık yanıtı birkaç patofizyolojik koşullarında çalışmada yardımcı olur çeşitli bu yöntem uygulanabilir. 20 , 21 , 22 , 23 , 24
Karşılaştırma tabanlı boncuk multiplex ELISA ile deneyleri ve yöntemleri arasında bir korelasyon bildirdin birçok çalışma vardır. Loo karşılaştırıldığında vd. boncuk resistin, leptin ve Grelin insan serum veya plazma numuneleri, geleneksel ELISA adiponektin, tespiti ile çok katmanlı tahlil tabanlı ve güçlü bir korelasyon bildirdi (r > 0,9) deneyleri arasında. 25 Dupont ve ark. temel boncuk multiplex deneyleri ve ELISA arasında güçlü bir korelasyon IL-1β, tespiti için rapor, IL-5, Il-6, Il-4 IL-10, IFN-ϒ ve TNF-α phytohemagglutinin ve lipopolysaccharide uyarılmış tam kan hamile kadınlar toplanan. 26 Pickering ve ark. dayalı boncuk multiplex tahlil ve ELISA arasında başka bir güçlü korelasyon Haemophilus influenza tip b polisakkarit serum antikor tespiti için rapor (r = 0,96), toxoids Clostridium parasitize (r = 0,96) ve Corynebacterium diphtheriae (r = 0.91). 27 Biagini vd. yüksek pozitif korelasyon bildirdi (r = 0.852) dayalı boncuk multiplex tahlil ve ELISA Bacillus anthracis anti-PA IgG serum örneklerinde tespiti için arasında. 28 Wang ve ark. temel boncuk multiplex tahlil ve ELISA arasında bir ilişki Alzheimer hastalığı biyolojik amiloid-β 42 tespiti için rapor (r 0.77 =), toplam tau (r = 0,94) ve amino asit 181 fosforile tau (r = 0,82) içinde beyin omurilik sıvısı örnekleri. 29 boncuk uygulanabilirliği multiplex deneyleri bir umut verici dayalı boncuk multiplex deneyleri yapmak klinik örnekler, küçük örnek hacim gereksinimleri ve standart ELISA ile bir korelasyon çeşitli üzerinde dayalı bu çalışmalar göstermiştir geleneksel ELISA yöntemleri farklı hastalık fenotipleri örneklerinde farklı tür birden çok analitler tespiti için bir alternatif. Burada tarif biz sitokin sağlıklı bir konu Schirmer şeritler kullanarak toplanan gözyaşı örnekleri 41 analitler için profil oluşturma için temel boncuk multiplex tahlil için standart bir protokol.
Protocol
Representative Results
Discussion
Sitokinler küçük hücresel salgılanan proteinler ve bağışıklık yanıtı düzenleyen güçlü bağışıklık modülatörler vardır. 32 ifade profilleri çeşitli sitokinlerin gözyaşı örnekleri çeşitli patolojik şartları göz ve sitokin hastalık patogenezinde mekanizmaları anlamak, oküler sağlık durumunu belirlemek için yardımcı profilleri üzerinde çalışmalar ile ilgili olarak, hastalık şiddeti, tanı ve ilerleme. 2 , <sup class="xr…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Araştırma çalışmaları Merkezi hibe Tan Tock Seng hastane kişiselleştirilmiş tohum finansman programı 2015 tarafından desteklenen; Singapur göz Araştırma Enstitüsü Pilot hibe fonu için Tan Tock Seng hastane adım grant.
Materials
| Milliplex MAP human cytokine / chemokine magnetic bead panel -1 kit | Merck, USA | HCYTOMAG-60K-41 | |
| Flexmap 3D luminex instrument | Luminex Corp, Austin, TX, USA | ||
| xPonent software | Luminex Corp, Austin, TX, USA | ||
| RBXGenerator software | BIO-RAD, France | ||
| Bio-Plex Manager 6.1 | BIO-RAD, France | ||
| Plate shaker | Corning, USA | ||
| TECAN Microplate Washer | Tecan, Switzerland | HydroSpeed | |
| Vortex Genie 2 | Scientific Industries inc, USA | G560E | |
| Pipettes | Mettler Toledo, CA, USA | ||
| 1.5ml microcentrifuge tube | Axygen, USA | MCT-150-C | |
| Schirmer tear flow test strip | Eye Care and Cure, USA | 101657 | |
| Flexmap 3D Calibration Kit | Luminex Corp, Austin, TX, USA | 40-028 | |
| Flexmap 3D Verfication Kit | Luminex Corp, Austin, TX, USA | 40-029 | |
| Ocular examination chair |
References
- Conrady, C. D., Joos, Z. P., Patel, B. C. Review: The Lacrimal Gland and Its Role in Dry Eye. J Ophthalmol. 7542929, (2016).
- von Thun Und Hohenstein-Blaul, N., Funke, S., Grus, F. H. Tears as a source of biomarkers for ocular and systemic diseases. Exp Eye Res. , 126-137 (2013).
- Pieragostino, D., D’Alessandro, M., di Ioia, M., Di Ilio, C., Sacchetta, P., Del Boccio, P. Unraveling the molecular repertoire of tears as a source of biomarkers: beyond ocular diseases. Proteomics Clin Appl. 9 (1-2), 169-186 (2015).
- Azkargorta, M., Soria, J., Acera, A., Iloro, I., Elortza, F. Human tear proteomics and peptidomics in ophthalmology: Toward the translation of proteomic biomarkers into clinical practice. J Proteomics. 150, 359-367 (2017).
- Hagan, S., Martin, E., Enríquez-de-Salamanca, A. Tear fluid biomarkers in ocular and systemic disease: potential use for predictive, preventive and personalised medicine. EPMA J. 7, 15 (2016).
- Rentka, A., et al. Membrane array and multiplex bead analysis of tear cytokines in systemic sclerosis. Immunol Res. 64 (2), 619-626 (2016).
- Zhou, L., Beuerman, R. W. Tear analysis in ocular surface diseases. Prog Retin Eye Res. 31 (6), 527-550 (2012).
- Jackson, D. C., et al. Tear Interferon-Gamma as a Biomarker for Evaporative Dry Eye Disease. Invest Ophthalmol Vis Sci. 57 (11), 4824-4830 (2016).
- Agrawal, R., et al. A distinct cytokines profile in tear film of dry eye disease (DED) patients with HIV infection. Cytokine. 88, 77-84 (2016).
- Uchio, E., Ono, S. Y., Ikezawa, Z., Ohno, S. Tear levels of interferon-gamma, interleukin (IL) -2, IL-4 and IL-5 in patients with vernal keratoconjunctivitis, atopic keratoconjunctivitis and allergic conjunctivitis. Clin Exp Allergy. 30 (1), 103-109 (2000).
- Leonardi, A., Curnow, S. J., Zhan, H., Calder, V. L. Multiple cytokines in human tear specimens in seasonal and chronic allergic eye disease and in conjunctival fibroblast cultures. Clin Exp Allergy. 36 (6), 777-784 (2006).
- Enríquez-de-Salamanca, A., Calonge, M. Cytokines and chemokines in immune-based ocular surface inflammation. Expert Rev Clin Immunol. 4 (4), 457-467 (2008).
- Carreño, E., et al. Cytokine and chemokine tear levels in patients with uveitis. Acta Ophthalmol. , (2016).
- Bjerrum, K. B., Prause, J. U. Collection and concentration of tear proteins studied by SDS gel electrophoresis. Presentation of a new method with special reference to dry eye patients. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 232 (7), 402-405 (1994).
- Saijyothi, A. V., et al. Two dimensional electrophoretic analysis of human tears: collection method in dry eye syndrome. Electrophoresis. 31 (20), 3420-3427 (2010).
- Thakur, A., Willcox, M. D. Cytokine and lipid inflammatory mediator profile of human tears during contact lens associated inflammatory diseases. Exp Eye Res. 67 (1), 9-19 (1998).
- Wei, Y., Gadaria-Rathod, N., Epstein, S., Asbell, P. Tear cytokine profile as a noninvasive biomarker of inflammation for ocular surface diseases: standard operating procedures. Invest Ophthalmol Vis Sci. 54 (13), 8327-8336 (2013).
- Topcu-Yilmaz, P., et al. Determination of tear and serum inflammatory cytokines in patients with rosacea using multiplex bead technology. Ocul Immunol Inflamm. 21 (5), 351-359 (2013).
- Hagan, S., Tomlinson, A. Tear fluid biomarker profiling: a review of multiplex bead analysis. Ocul Surf. 11 (4), 219-235 (2013).
- Choi, R., et al. Serum inflammatory profiles in pulmonary tuberculosis and their association with treatment response. J Proteomics. 149, 23-30 (2016).
- Kang, J. H., Vanderstichele, H., Trojanowski, J. Q., Shaw, L. M. Simultaneous analysis of cerebrospinal fluid biomarkers using microsphere-based xMAP multiplex technology for early detection of Alzheimer’s disease. Methods. 56 (4), 484-493 (2012).
- Staples, E., Ingram, R. J., Atherton, J. C., Robinson, K. Optimising the quantification of cytokines present at low concentrations in small human mucosal tissue samples using Luminex assays. J Immunol Methods. 394 (1-2), 1-9 (2013).
- Inic-Kanada, A., et al. Comparison of ophthalmic sponges and extraction buffers for quantifying cytokine profiles in tears using Luminex technology. Mol Vis. 18, 2717-2725 (2012).
- Moncunill, G., Aponte, J. J., Nhabomba, A. J., Dobaño, C. Performance of multiplex commercial kits to quantify cytokine and chemokine responses in culture supernatants from Plasmodium falciparum stimulations. PLoS One. 8 (1), e52587 (2013).
- Loo, B. M., Marniemi, J., Jula, A. Evaluation of multiplex immunoassays, used for determination of adiponectin, resistin, leptin, and ghrelin from human blood samples, in comparison to ELISA assays. Scand J Clin Lab Invest. 71 (3), 221-226 (2011).
- Dupont, N. C., Wang, K., Wadhwa, P. D., Culhane, J. F., Nelson, E. L. Validation and comparison of luminex multiplex cytokine analysis kits with ELISA: determinations of a panel of nine cytokines in clinical sample culture supernatants. J Reprod Immunol. 66 (2), 175-191 (2005).
- Pickering, J. W., Martins, T. B., Schroder, M. C., Hill, H. R. Comparison of a multiplex flow cytometric assay with enzyme-linked immunosorbent assay for auantitation of antibodies to tetanus, diphtheria, and Haemophilus influenzae Type b. Clin Diagn Lab Immunol. 9 (4), 872-876 (2002).
- Biagini, R. E., Sammons, D. L., Smith, J. P., MacKenzie, B. A., Striley, C. A., et al. Comparison of a multiplexed fluorescent covalent microsphere immunoassay and an enzyme-linked immunosorbent assay for measurement of human immunoglobulin G antibodies to anthrax toxins. Clin Diagn Lab Immunol. 11 (1), 50-55 (2004).
- Wang, L. S., Leung, Y. Y., Chang, S. K., Leight, S., Knapik-Czajka, M., et al. Comparison of xMAP and ELISA assays for detecting cerebrospinal fluid biomarkers of Alzheimer’s disease. J Alzheimers Dis. 31 (2), 439-445 (2012).
- Kalsow, C. M., Reindel, W. T., Merchea, M. M., Bateman, K. M., Barr, J. T. Tear cytokine response to multipurpose solutions for contact lenses. Clin Ophthalmol. 7, 1291-1302 (2013).
- . The definition and classification of dry eye disease: report of the Definition and Classification Subcommittee of the International Dry Eye WorkShop (2007). The ocular surface. 5 (2), 75-92 (2007).
- Stenger, S., Röllinghoff, M. Role of cytokines in the innate immune response to intracellular pathogens. Ann Rheum Dis. 60, (2001).
- Li, S., et al. Antibody protein array analysis of the tear film cytokines. Optom Vis Sci. 85 (8), 653-660 (2008).
- Tighe, O., Negm, I., Todd, L., Fairclough, Utility, reliability and reproducibility of immunoassay multiplex kits. Methods. 61 (1), 23-29 (2013).
- Dionne, K., Redfern, R. L., Nichols, J. J., Nichols, K. K. Analysis of tear inflammatory mediators: A comparison between the microarray and Luminex methods. Mol Vis. 22, 177-188 (2016).
- Sitaramamma, T., Shivaji, S., Rao, G. N. HPLC analysis of closed, open, and reflex eye tear proteins. Indian J Ophthalmol. 46 (4), 239-245 (1998).
- Saijyothi, A. V., et al. Two dimensional electrophoretic analysis of human tears: collection method in dry eye syndrome. Electrophoresis. 31 (20), 3420-3427 (2010).
- VanDerMeid, K. R., Su, S. P., Krenzer, K. L., Ward, K. W., Zhang, J. Z. A method to extract cytokines and matrix metalloproteinases from Schirmer strips and analyze using Luminex. Mol Vis. 17, 1056-1063 (2011).
- Khalifian, S., Raimondi, G., Brandacher, G. The use of luminex assays to measure cytokines. J Invest Dermatol. 135 (4), e31 (2015).
- Richens, J. L., Urbanowicz, R. A., Metcalf, R., Corne, J., O’Shea, P., Fairclough, L. Quantitative validation and comparison of multiplex cytokine kits. J Biomol Screen. 15 (5), 562-568 (2010).
- Berthoud, T. K., et al. Comparison of commercial kits to measure cytokine responses to Plasmodium falciparum by multiplex microsphere suspension array technology. Malar J. 10, 115 (2011).
- Boehm, N., Riechardt, A. I., Wiegand, M., Pfeiffer, N., Grus, F. H. Proinflammatory cytokine profiling of tears from dry eye patients by means of antibody microarrays. Invest Ophthalmol Vis Sci. 52 (10), 7725-7730 (2011).
- Sack, R., Conradi, L., Beaton, A., Sathe, S., McNamara, N., Leonardi, A. Antibody array characterization of inflammatory mediators in allergic and normal tears in the open and closed eye environments. Exp Eye Res. 85 (4), 528-538 (2007).
