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AlphaLISA篩選技術(shù)在SpectraMax Paradigm多功能檢測(cè)平臺(tái)上的應(yīng)用

瀏覽次數(shù):2569 發(fā)布日期:2013-2-28  來源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責(zé)任自負(fù)
AlphaLISA篩選技術(shù)
 
在SpectraMax Paradigm多功能檢測(cè)平臺(tái)上的應(yīng)用
 
      炎癥:身體對(duì)感染、刺激或者其他傷害的反應(yīng)。它通常伴隨著內(nèi)皮趨化因子的增加和粘附分子的表達(dá)。這可能導(dǎo)致廣泛的中性白細(xì)胞浸潤。新型抗炎化合物的研究能夠下調(diào)這些因子的表達(dá),減少組織損傷,具有廣闊的治療前景。但是,我們需要一種快速和高靈敏的平臺(tái)對(duì)這些治療性抗炎化合物進(jìn)行篩選,對(duì)導(dǎo)致炎癥的因子進(jìn)行定量。

      Molecular Devices公司的SpectraMax® Paradigm®多功能檢測(cè)平臺(tái)是市場(chǎng)上唯一一個(gè)用戶可升級(jí)的微孔板檢測(cè)平臺(tái),使用戶可以在不到兩分鐘內(nèi)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)功能配置。如果需要使用Alpha技術(shù),用戶可以在任何時(shí)候自己升級(jí)。SpectraMax Paradigm平臺(tái)能夠快速對(duì)TNF-alpha因子進(jìn)行定量,通過對(duì)TNF-alpha刺激的人內(nèi)皮細(xì)胞中細(xì)胞因子的定量實(shí)現(xiàn)抗炎代謝產(chǎn)物的高靈敏篩選。
  
      AlphaLISA®是一種基于微珠的均相檢測(cè)技術(shù),用于在微孔板中研究分子之間的相互作用。可以用于細(xì)胞因子的定量以及篩選具有抗炎活性的化合物。和傳統(tǒng)的ELISA方法相比,ELISA需要多次洗滌步驟,而洗滌操作可能破壞貼壁的細(xì)胞。AlphaLISA無需洗滌,減少細(xì)胞損失,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果SD值更小,數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。

TNF-alpha純化和定量

      首先,需要獲得純化的TNF-alpha蛋白,用于刺激內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生炎癥反應(yīng)。為此目的,人TNF-alpha因子在Pichia pastoris酵母中進(jìn)行表達(dá)。使用酵母的好處是既可以表達(dá)大量的重組蛋白又不會(huì)產(chǎn)生干擾細(xì)胞水平實(shí)驗(yàn)的內(nèi)毒素。我們可以從每升酵母培養(yǎng)物中純化獲得10-20mg具有生物活性的蛋白。SpectraMax Paradigm平臺(tái)使用AlphaLISA方法可以定量低至pmol級(jí)的蛋白(圖1)。使用軟件內(nèi)置的經(jīng)過優(yōu)化的檢測(cè)程序,可以在2分鐘內(nèi)完成384孔板的檢測(cè)。
 
TNF標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖1)
SpectraMax Paradigm平臺(tái)的TNF-alpha定量可以低至pmol水平,檢測(cè)范圍可以達(dá)到4個(gè)數(shù)量級(jí)。
 
促炎癥因子檢測(cè)

      然后,我們開發(fā)出一個(gè)AlphaLISA分析方法,用于檢測(cè)內(nèi)皮細(xì)胞經(jīng)過TNF-alpha刺激后產(chǎn)生的促炎癥因子的水平。使用上面純化的人重組TNF-alpha蛋白處理人肺微血管內(nèi)皮細(xì)胞(HLMVEC)誘導(dǎo)細(xì)胞間粘附因子1(ICAM-1)表達(dá)。在孵育處理18小時(shí)后ICAM-1被上調(diào)表達(dá)。使用AlphaLISA對(duì)ICAM-1的表達(dá)水平進(jìn)行定量(圖2A)。
      內(nèi)皮細(xì)胞經(jīng)過TNF-alpha或LPS刺激后,表達(dá)分泌IL-8。IL-8是一種中性白細(xì)胞的趨化蛋白,而中性白細(xì)胞可以在體內(nèi)浸潤發(fā)炎的組織。因此,對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞分泌的IL-8進(jìn)行定量,可以提供很有價(jià)值的在體外血管內(nèi)皮細(xì)胞促炎癥反應(yīng)狀態(tài)信息。為了評(píng)估分泌的IL-8水平,我們使用AlphaLISA分析了經(jīng)過處理的HL-MVEC細(xì)胞培養(yǎng)上清樣品(圖2B)。

ICAM-1和IL-8在HL-MVEC內(nèi)表達(dá)上調(diào)(圖2)

TNF–alpha處理細(xì)胞18小時(shí)后,使用SpectraMax Paradigm平臺(tái)的AlphaLISA方法檢測(cè) HL-MVEC細(xì)胞內(nèi)ICAM-1 (A) 和IL-8 (B) 的上調(diào)水平。

基于內(nèi)皮細(xì)胞篩選鑒定抗炎化合物

      藍(lán)藻是一種藍(lán)綠色藻類,它具有非常多樣的代謝產(chǎn)物。其中一些代謝產(chǎn)物具有很好的治療前景,目前正在研究用于治療炎癥疾病。1,2,3我們使用上面描述的方法從藍(lán)藻中篩選具有抗炎癥的化合物。HL-MVEC預(yù)先使用從Nostoc藍(lán)藻中提取的不同組分進(jìn)行處理,然后使用0.4ng的人TNF-alpha蛋白進(jìn)行刺激。18個(gè)小時(shí)后,在SpectraMax Paradigm平臺(tái)上使用AlphaLISA技術(shù)檢測(cè)得到ICAM-1得以上調(diào)表達(dá),然后對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)上清進(jìn)行進(jìn)一步分析IL-8的水平。我們發(fā)現(xiàn)藍(lán)藻8721,6組分(圖3)可以顯著降低ICAM-1的產(chǎn)生,顯示出抗炎癥活性。這個(gè)組分也明顯降低IL-8的表達(dá)分泌(數(shù)據(jù)未給出)。在進(jìn)行AlphaLISA檢測(cè)前,也對(duì)組分進(jìn)行了細(xì)胞毒性檢測(cè),顯示其細(xì)胞毒性作用很小,可以忽略。

藍(lán)藻中抗炎活性成分的篩選(圖3)

使用AlphaLISA分析藍(lán)藻中各組分的ICAM-1上調(diào)效應(yīng)。組分8721,6可以顯著降低ICAM-1的表達(dá)生成。

總結(jié)

SpectraMax Paradigm平臺(tái)聯(lián)合AlphaLISA提供了一個(gè)強(qiáng)有力的工具,可以使用基于內(nèi)皮細(xì)胞、病理相關(guān)的模型篩選新型的治療藥物。高靈敏度、高速度、高達(dá)1536孔板的兼容性以及內(nèi)置的預(yù)先優(yōu)化的檢測(cè)程序,使用戶操作更簡(jiǎn)單、運(yùn)行更快速。SpectraMax Paradigm是你使用Alpha技術(shù)篩選藥物的最好選擇。

致謝

最后我們要感謝Maren Plüger Anita Eigner、Maria Hirschler、Linda Kotnik、Katrin Fuchslueger、Julia Schweiger、Christoph Wiesner、Andreas Eger、Wolfgang Schütt以及IMC大學(xué)的Harald Hundsberger、Czech 科學(xué)院的Jiri Kopecky,感謝他們慷慨提供數(shù)據(jù)。

參考資料
1. Rasool, M.; Sabina, E. P.; Lavanya, B. Biol Pharm Bull  2006,29(12), 2483 
2. Romay, C.; Armesto, J.; Remirez, D.; Gonzalez, R.; Ledon, N.; Garcia, I.  Inflamm Res 1998, 47(1), 36.[31]
3.  Prinsep, M. R.; Thomson, R. A.; West, M. L.; Wylie, B. L. J Nat Prod  1996, 59(8),

來源:美谷分子儀器(上海)有限公司
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