ادرار یکی از منابع جذاب برای کشف نشانگرهای زیستی اولیه و حساس است زیرا می تواند در حالی که به صورت غیر تهاجمی جمع آوری می شود، تغییرات را در بدن انسان انباشته و منعکس کند.
با این حال، تجزیه و تحلیل پروتئوم ادرار به دلیل دامنه دینامیکی گسترده آن، که تقریباً 10 مرتبه در غلظت پروتئین را در بر می گیرد، چالش هایی را ایجاد می کند.
وجود پروتئین های فراوان در ادرار می تواند نشانگرهای زیستی بالقوه بیماری را تحت الشعاع قرار دهد و شناسایی آنها را دشوار کند. استراتژی های شکنش و تخلیه معمولاً قبل از انجام تجزیه و تحلیل طیف سنجی جرمی (MS) به منظور افزایش تشخیص و شناسایی این نشانگرهای زیستی گریزان استفاده می شود.
به عنوان یک جایگزین امیدوارکننده، تکه تکه شدن ادرار از طریق اولتراسانتریفیوژ (UC) می‌تواند برای تخلیه پروتئین‌های با فراوانی بالا مورد استفاده قرار گیرد که امکان جداسازی اگزوزوم‌ها با خلوص بالا را فراهم می‌کند و در عین حال بسیاری از پروتئین‌های با فراوانی بالا را در مایع رویی حفظ می‌کند. با این وجود، نیروی برشی گریز از مرکز قوی در طول UC می‌تواند به‌طور اجتناب‌ناپذیر ساختار دست‌نخورده اگزوزوم‌ها را مختل کند و در نتیجه تنها مقادیر کمی از حجم ادرار کوچک جدا شود.
با در نظر گرفتن تمام محدودیت‌های موجود، تیمی از محققان در چین یک روش جدید آماده‌سازی نمونه مبتنی بر آلکیلاسیون فاز جامد (SPA) را برای پردازش کم‌تلفات و ضد تداخل نمونه‌های پروتئومی زیر میکروگرم پیشنهاد کردند.
روش ما ترکیبی از تکه تکه شدن UC، تهیه نمونه استخراج فاز جامد (SPA) و کروماتوگرافی مایع-طیف سنجی جرمی (LC-MS) است تا پروفایل پروتئوم جامع ادرار، معروف به CPU، یا پروفایل پروتئوم جامع ادرار را فعال کند. این استراتژی آسان منجر به شناسایی کل 1659 پروتئین با استفاده از یک گرادیان LC کوتاه تقریباً 1 ساعتی شد که 2.3 برابر بیشتر از 730 پروتئین شناسایی شده از ادرار خام بدون شکنش است.“
Huiming Yuan، نویسنده و پروفسور مسئول مطالعه، موسسه فیزیک شیمی دالیان، آکادمی علوم چین
قابل ذکر است، در مقایسه با روش های آماده سازی نمونه ادرار موجود، CPU مزایای قابل توجهی دارد. نه تنها زمان آنالیز را 3-4 برابر به شدت کاهش می دهد، بلکه پوشش شناسایی پروتئوم ادرار را 130٪ -160٪ افزایش می دهد.
Xinxin Liu، نویسنده اصلی، تکنسین موسسه فیزیک شیمی دالیان، آکادمی چین، می گوید: “این روش بیشتر در ترکیب با کمی سازی بدون برچسب برای انجام تجزیه و تحلیل پروتئوم مقایسه ای ادرار از بیماران نفروپاتی IgA (IgAN) و اهداکنندگان سالم به کار گرفته شد. علوم. در نتیجه، 227 پروتئین با بیان متفاوت شناسایی شدند و نشانگرهای زیستی بالقوه مرتبط با IgAN را روشن کردند.
چندین عضو از خانواده حامل املاح 22 (SLC22) در بیماران IgAN تنظیم شده بودند که نشان دهنده ارتباط بالقوه ای با اختلال عملکرد متابولیک کلیه در این افراد است.
این تیم مطالعه خود را در مجله KeAi گزارش کردند ادرار.
لیو در پایان گفت: “نتایج ما نشان داد که روش توسعه یافته ما به عنوان ابزاری ارزشمند برای کشف نشانگرهای زیستی مرتبط با بیماری در ادرار، نویدبخش است.”
منبع:
KeAi Communications Co., Ltd.
مرجع مجله:
لیو، ایکس. و همکاران. (2023) یک استراتژی آسان برای تجزیه و تحلیل پروتئوم جامع ادرار با استفاده از شکنش فراسانتریفیوژ، آماده سازی نمونه مبتنی بر آلکیلاسیون فاز جامد و کروماتوگرافی مایع – طیف سنجی جرمی. ادرار. doi.org/10.1016/j.urine.2023.05.002.