ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ОДНОВРЕМЕННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ГЛИКОЛИЗА И ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕСТ-НАБОРОВ SEAHORSE XF

  • Авторы: Пономарева В.Н.1,2, Власова В.В.1,3
  • Учреждения:
    1. «Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук» – филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Пермского федерального исследовательского центра Уральского отделения Российской академии наук («ИЭГМ УрО РАН»)
    2. Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образование «Пермский государственный национальный исследовательский университет»
  • Раздел: Иммунологические чтения в Челябинске
  • Дата подачи: 28.03.2025
  • Дата принятия к публикации: 25.05.2025
  • URL: https://rusimmun.ru/jour/article/view/17152
  • DOI: https://doi.org/10.46235/1028-7221-17152-ATF
  • ID: 17152


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Резюме

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. Материалы и методы. 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. Результаты. 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. Выводы. 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.

Об авторах

Валерия Николаевна Пономарева

«Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук» – филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Пермского федерального исследовательского центра Уральского отделения Российской академии наук («ИЭГМ УрО РАН»);
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образование «Пермский государственный национальный исследовательский университет»

Email: PonomarievaVN@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0000-9863-8907
SPIN-код: 2375-6769
Scopus Author ID: 59250429100
ResearcherId: LKJ-2084-2024

младший научный сотрудник лаборатории молекулярной иммунологии

Россия, 614081, г. Пермь, ул. Голева, 13; 614068, г. Пермь, ул. Букирева, 15

Виолетта Викторовна Власова

«Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук» – филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Пермского федерального исследовательского центра Уральского отделения Российской академии наук («ИЭГМ УрО РАН»);

Автор, ответственный за переписку.
Email: violetbaudelaire73@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-1656-7277
SPIN-код: 3498-6567

младший научный сотрудник лаборатории молекулярной иммунологии

Россия, 614081, Пермь, ул. Голева, 13; 614068, г. Пермь, ул. Букирева, 15

Список литературы

  1. 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. Allergology and Immunology in Paediatrics. https://doi.org/10.53529/2500-1175-2023-2-54-56
  2. Benzoni P, Da Dalt L, Elia N, Popolizio V, Cospito A, Giannetti F, et al. PITX2 gain-of-function mutation associated with atrial fibrillation alters mitochondrial activity in human iPSC atrial-like cardiomyocytes. Front Physiol, 2023, Vol. 14, pp. 1250951. – https://doi.org/10.3389/fphys.2023.1250951
  3. Buck MD, Sowell RT, Kaech SM, Pearce EL. Metabolic Instruction of Immunity. Cell, 2017, Vol. 169, no. 4, pp. 570-586. – https://doi.org/10.1016/j.cell.2017.04.004
  4. Childers G, Harry GJ. 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, 2021, Vol. 172, pp. 305-324. – https://doi.org/10.1007/978-1-0716-1637-6_14
  5. Lee HT, Lin CS, Pan SC, Wu TH, Lee CS, Chang DM, et al. Alterations of oxygen consumption and extracellular acidification rates by glutamine in PBMCs of SLE patients. Mitochondrion, 2019, Vol. 44, pp. 65-74.. – https://doi.org/10.1016/j.mito.2018.01.002
  6. 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. – https://doi.org/10.1016/j.cmet.2019.08.011
  7. Li Z, Graham BH. Measurement of mitochondrial oxygen consumption using a Clark electrode. Methods Mol Biol, 2012, Vol. 837, pp. 63-72. – https://doi.org/10.1007/978-1-61779-504-6_5
  8. Makowski L, Chaib M, Rathmell JC. Immunometabolism: From basic mechanisms to translation. Immunol Rev, 2020, Vol. 295, no. 1, pp. 5-14. – https://doi.org/10.1111/imr.12858
  9. Selig JI, Ouwens DM, Raschke S, Thoresen GH, Fischer JW, Lichtenberg A, et al. 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. – https://doi.org/10.1016/j.bbadis.2019.05.019

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Пономарева В.Н., Власова В.В.,

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № 77 - 11525 от 04.01.2002.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах