معلومة

ارتفاع الجلوكوز مقابل انخفاض الجلوكوز DMEM لثقافة الخلية

ارتفاع الجلوكوز مقابل انخفاض الجلوكوز DMEM لثقافة الخلية



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

لقد لاحظت أنه في زراعة خلايا الثدييات ، غالبًا ما يتوفر نوعان من DMEM. ارتفاع نسبة الجلوكوز وانخفاض مستوى الجلوكوز. هل يهم النوع الذي أستخدمه لاستنبات الخلايا (مثل Hela أو HEK293)؟ ما هو النوع الذي يستخدمه الناس عادة؟


نستخدم عادةً نسبة عالية من الجلوكوز لأن الخلايا تنمو بشكل أسرع. أحد التحذيرات هو أن هناك مخاوف من أن بعض تعديلات البروتين (على وجه التحديد OGlnAc-ylation) قد يتم تنظيمها في وسائط غير فسيولوجية (25 ملي مولار أو نسبة عالية من الجلوكوز).


HyClone Dulbecco & # 39s Modified Eagle Medium (DMEM) مع نسبة عالية من الجلوكوز: سائل

يعزز وسيط HyClone DMEM نمو الخلايا في عمليات البحث والتصنيع الحيوي لزراعة الخلايا.

تدعم الوسائط السائلة عالية الجلوكوز HyClone DMEM نمو الخلايا في البحث ، وتطوير العمليات الأولية ، وعمليات تصنيع ثقافة الخلية.

  • يتم تصنيع متوسط ​​الجلوكوز المرتفع DMEM في مرافق متوافقة مع cGMP (21 CFR 820) وشهادة ISO9001.
  • يتم اختبار فعالية متوسط ​​الجلوكوز العالي DMEM والتجانس مع HyClone sera.

تحتوي وسائط DMEM على تركيزات متزايدة من الفيتامينات والمعادن والأحماض الأمينية مقارنة بالوسائط القاعدية التقليدية. تشتمل التركيبة المتوسطة DMEM أيضًا على نترات الحديديك ، مما يجعل وسط زراعة الخلايا هذا خيارًا لبعض خطوط الخلايا التي تتطلب الحديد لنمو الخلايا. تتوفر مستحضرات وسائط HyClone DMEM في تركيبات عالية أو منخفضة الجلوكوز ، وكذلك مع أو بدون L- الجلوتامين والمغنيسيوم وبيروفات الصوديوم. قد تتضمن خيارات صياغة DMEM أيضًا أحمر الفينول كمؤشر للأس الهيدروجيني. تحتوي جميع منتجات وسائط DMEM المتاحة على مخزن مؤقت لبيكربونات الصوديوم مع أو بدون HEPES للحفاظ على درجة الحموضة المثلى للثقافة.

يتم فحص مكونات المواد الخام HyClone DMEM من خلال اختبار صارم لمراقبة الجودة من أجل الاتساق بين الكثير. يتم ترطيب منتجات الوسائط السائلة DMEM باستخدام المياه النقية وتخضع للترشيح المعقم.


الحد الأدنى من الوسيط الأساسي للنسر

الحد الأدنى من المتوسط ​​الأساسي (MEM) هو وسيط لاستنبات الخلايا الاصطناعية طوره هاري إيجل ونشر لأول مرة في عام 1959 [1] في علم التي يمكن استخدامها للحفاظ على الخلايا في زراعة الأنسجة. يعتمد على 6 أملاح وجلوكوز موصوفين في أملاح إيرل عام 1934: (كلوريد الكالسيوم ، كلوريد البوتاسيوم ، كبريتات المغنيسيوم ، كلوريد الصوديوم ، فوسفات الصوديوم وبيكربونات الصوديوم) ، مكمل بـ 13 من الأحماض الأمينية الأساسية ، و 8 فيتامينات: الثيامين (فيتامين ب)1) ، ريبوفلافين (فيتامين ب2) ، نيكوتيناميد (فيتامين ب3) وحمض البانتوثنيك (فيتامين ب5) ، بيرودوكسين (فيتامين ب6) وحمض الفوليك (فيتامين ب9) ، والكولين ، وميو-إينوزيتول (المعروف أصلاً باسم فيتامين ب8).

تم تطوير العديد من الاختلافات في هذا الوسط ، مع إضافة فيتامينات وأحماض أمينية و / أو مغذيات أخرى في الغالب. [2]

طور إيجل "النسر المتوسط ​​الأساسي" (Basal Medium Eagle) في 1955-1957 على خلايا الفئران L [3] وخلايا هيلا البشرية ، [4] مع إضافة 13 حمضًا أمينيًا أساسيًا و 9 فيتامينات مضافة. يحتوي BME على البيوتين (فيتامين ب7) ، والذي وجده النسر لاحقًا أنه غير ضروري. يضاعف "الوسيط الأساسي الأدنى" لعام 1959 كمية العديد من الأحماض الأمينية "لتتوافق بشكل وثيق مع التركيب البروتيني للخلايا البشرية المستزرعة. وهذا يسمح بالاحتفاظ بالمزارع لفترات أطول إلى حد ما دون إعادة التغذية". [1]

DMEM (وسيط Dulbecco المعدل لـ Eagle) تم اقتراحه في الأصل على أنه وسيط Eagle مع "تركيز رباعي من الأحماض الأمينية والفيتامينات" بواسطة Dulbecco و Vogt المنشور في عام 1959. يحتوي الإصدار التجاري من هذه الوسيلة على تعديلات إضافية مفصلة أدناه. [5]

α-MEM (Minimum Essential Medium Eagle - alpha modification) هو وسيط يعتمد على MEM نُشر في عام 1971 بواسطة Clifford P. Stanners وزملاؤه. [6] يحتوي على المزيد من الأحماض الأمينية غير الأساسية وبيروفات الصوديوم والفيتامينات (حمض الأسكوربيك (فيتامين ج) والبيوتين والسيانوكوبالامين) مقارنةً بـ MEM. يمكن أن يأتي أيضًا مع حمض ليبويك ونيوكليوسيدات. [7] [8]

MEM في غلاسكو (Glasgow Minimal Essential Medium) هو تعديل آخر أعده لان ماكفيرسون ومايكل ستوكر. [9]

يحتوي لتر واحد من كل وسط على (بالملليغرام):

واسطة BME [10] MEM [11] ميما [12]
جليكاين 50
L- ألانين 25
ارجينين هيدروكلوريد 21 126 126
L- اسباراجين- H2O 50
حمض L- الأسبارتيك 30
L- سيستين هيدروكلوريد- H2O 100
L- سيستين 2HCl 16 31 31
حمض L- الجلوتاميك 75
L- الجلوتامين 292 292 292
L- هيستيدين 8 31
L- هيستيدين هيدروكلوريد- H2O 42 42
L- آيسولوسين 26 52 52
L- لوسين 26 52 52
L- ليسين هيدروكلوريد 36.47 73 73
L- ميثيونين 7.5 15 15
L- فينيلالانين 16.5 32 32
إل برولين 40
إل سيرين 25
L- ثريونين 24 48 48
L- تريبتوفان 4 10 10
ملح ثنائي الصوديوم التيروزين 26 52 52
لام فالين 23.5 46 46
حمض الاسكوربيك 50
البيوتين 1 0.1
كلوريد الكولين 1 1 1
د- بانتوثينات الكالسيوم 1 1 1
حمض الفوليك 1 1 1
النياسيناميد 1 1 1
هيدروكلوريد البيريدوكسال 1 1 1
الريبوفلافين 0.1 0.1 0.1
هيدروكلوريد الثيامين 1 1 1
فيتامين ب 12 1.36
ط الإينوزيتول 2 2 2
كلوريد الكالسيوم (CaCl2) (أنهيد.) 200 200 200
كبريتات المغنيسيوم (MgSO4) (أنهيد.) 97.67 97.67 97.67
كلوريد البوتاسيوم (بوكل) 400 400 400
بيكربونات الصوديوم (NaHCO3) 2200 2200 2200
كلوريد الصوديوم (كلوريد الصوديوم) 6800 6800 6800
أحادي فوسفات الصوديوم (NaH2PO4-H2O) 140 140 140
D- الجلوكوز (سكر العنب) 1000 1000 1000
حامض يبويك 0.2
الفينول الاحمر 10 10 10
الصوديوم البيروفات 110

  1. ^ أب إيجل إتش (1959). "استقلاب الأحماض الأمينية في مزارع خلايا الثدييات". علم. 130 (3373): 432-7. بيب كود: 1959Sci. 130. 432 هـ. دوى: 10.1126 / العلوم .130.3373.432. بميد 13675766.
  2. ^
  3. ياو ، تي أساياما ، واي (أبريل 2017). "وسائط زراعة الخلايا الحيوانية: التاريخ والخصائص والقضايا الحالية". الطب التناسلي وعلم الأحياء. 16 (2): 99-117. دوى: 10.1002 / rmb2.12024. PMC5661806. بميد29259457.
  4. ^
  5. إيجل إتش (1955). "متطلبات الأحماض الأمينية المحددة لخلية الثدييات (سلالة L) في زراعة الأنسجة". J بيول كيم. 214 (2): 839-52. PMID14381421.
  6. ^
  7. إيجل إتش (1955). "متطلبات الأحماض الأمينية المحددة لخلية سرطان الإنسان (Stain HeLa) في زراعة الأنسجة". J إكسب ميد. 102 (1): 37-48. دوى: 10.1084 / jem.102.1.37. PMC2136494. PMID14392239.
  8. ^
  9. دولبيكو آر ، فريمان جي (1959). "إنتاج البلاك بواسطة فيروس الورم المتعدد". علم الفيروسات. 8 (3): 396-7. دوى: 10.1016 / 0042-6822 (59) 90043-1. بميد 13669362.
  10. ^
  11. ستانرز سي بي ، إليسيري جي إل ، جرين إتش (1971). "نوعان من الريبوسوم في الخلايا الهجينة للفأر والهامستر". نات نيو بيول. 230 (10): 52-4. دوى: 10.1038 / newbio230052a0. بميد 5279808. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (رابط)
  12. ^
  13. "α-MEM" (PDF).
  14. ^
  15. "Alpha MEM مع النيوكليوسيدات". تقنية الخلايا الجذعية.
  16. ^
  17. "نسر غلاسكو المعدّل 51492C". سيجما الدريتش . تم الاسترجاع 4 نوفمبر 2018.
  18. ^https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/21010046؟SID=srch-srp-21010046
  19. ^https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/11095098؟SID=srch-srp-11095098
  20. ^https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/12561049؟SID=srch-srp-12561049

هذه المقالة بيولوجيا الخلية هي قاعدة. يمكنك مساعدة ويكيبيديا من خلال توسيعها.


ارتفاع نسبة الجلوكوز مقابل انخفاض الجلوكوز DMEM لثقافة الخلية - علم الأحياء

يُعتقد أن إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية المفرطة (ROS) يلعب دورًا رئيسيًا في فقدان عدد خلايا البنكرياس و / أو وظيفتها ، استجابة لارتفاع الجلوكوز و / أو الأحماض الدهنية. ومع ذلك ، فقد تم الإبلاغ عن نتائج متناقضة تظهر أنه في خلايا البنكرياس أو خطوط الخلايا التي تفرز الأنسولين ، يتم إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية في ظل ظروف ارتفاع أو انخفاض مستوى الجلوكوز. تم قياس إنتاج الأكسيد الفائق في خلايا INS1E المرفقة كدالة لتركيز الجلوكوز ، عن طريق متابعة أكسدة ثنائي هيدرو إيثيدين في الوقت الحقيقي. تم قياس الحد الأدنى من إنتاج الأكسيد الفائق عند تركيزات الجلوكوز من 5-20 ملي مولار ، في حين كان توليد الأكسيد الفائق الحد الأقصى عند 0-1 ملي مولار من الجلوكوز. بدأ إنتاج الأكسيد الفائق بسرعة (15-30 دقيقة) بعد التعرض لجلوكوز منخفض وتم قمعه من خلال إضافته في غضون دقائق. تم قمع Superoxide تمامًا بواسطة الروتينون ، ولكن ليس myxothiazol ، مما يشير إلى دور المركب I في هذه العملية. تم تقديم دليل غير مباشر على توليد الميتوكوندريا ROS أيضًا من خلال انخفاض نشاط الأكونيتاز. تم تثبيط تنشيط AMPK ، وهو مستشعر التمثيل الغذائي الخلوي ، وهدفه المصب ACC بواسطة تركيز منخفض من الجلوكوز إلى حد كبير عن طريق إضافة MnTBAP ، وهو MnSOD ومحاكاة الكاتلاز التي تمنع أيضًا إنتاج الأكسيد الفائق تمامًا. تُظهر البيانات مجتمعة أن انخفاض الجلوكوز ينشط AMPK بطريقة تعتمد على الأكسيد الفائق ، وبطريقة مستقلة عن AMP.

يسلط الضوء

► ينتج الجلوكوز المنخفض ولكن ليس المرتفع فوق أكسيد الفائق في خط خلايا بيتا البنكرياس INS1. كان تأثير انخفاض الجلوكوز سريعًا وقابل للعكس. ► انخفاض إنتاج الأكسيد الفائق الناجم عن الجلوكوز المترجم في المجمع 1. ► تسبب انخفاض الجلوكوز أيضًا في تنشيط AMPK. كان تنشيط AMPK يعتمد على ROS ومستقل عن AMP و LKB1 و CaMKK.


3 / نظام نقل الإلكترون (سلسلة نقل الإلكترون)

نظام / سلسلة نقل الإلكترون هي المرحلة الثالثة والأخيرة من التمثيل الغذائي الخلوي وتحدث في الغشاء الداخلي المطوي للميتوكوندريا (الكرستاي). هذه مرحلة مهمة بشكل خاص نظرًا لأن معظم جزيئات ATP يتم إنتاجها هنا.

تتضمن هذه المرحلة أيضًا عدة خطوات مهمة لنقل الإلكترون والتي تشمل:

الخطوة 1: في الخطوة الأولى من نظام نقل الإلكترون ، تتلامس جزيئات NADH مع مركب الإنزيم 1 الذي يأخذ الإلكترونات من هذه الجزيئات وبالتالي تحويلها من NADH إلى NAD + (6 جزيئات).

على عكس NADH ، فإن FADH لديه تقارب أعلى لمركب الإنزيم 2 وبالتالي يتفاعل مع الإنزيم الذي يطلق إلكترونين (2 جزيئات FADH تطلق إلكترونات إلى المركب 2). هذا يحول جزيئي FADH إلى جزيئين من FAD والبروتونات.

الخطوة 2: في الخطوة 2 من التمثيل الغذائي الخلوي ، يطلق المركب 1 الإلكترونات التي اكتسبها من NADH بحيث يمكنه الانتقال من مستوى طاقة مرتفع إلى مستوى طاقة منخفض. يؤدي هذا أيضًا إلى فتح مسام في المعقد للسماح بضخ البروتونات إلى الخارج.

بينما يطلق المركب 2 أيضًا إلكترونات من أجل التحول إلى حالة طاقة أقل ، فإنه لا يحتوي على مسام وبالتالي لا يمكن ضخ البروتونات. في الخطوة 2 ، يتم تناول جميع الإلكترونات الصادرة عن المركبين 1 و 2 بواسطة Coenzyme Q (المعروف أيضًا باسم ubiquinone).

الخطوه 3: تتمثل إحدى الخصائص المميزة للإنزيم المساعد Q في حقيقة أنه متحرك وبالتالي يمكنه التحرك داخل الكرستاي. هذا مهم في هذه الخطوة لأنه يسمح للجزيء بالتحرك من أجل نقل الإلكترونات. في هذه الخطوة ، يتحرك الجزيء وينقل إلكتروناته إلى مركب الإنزيم 3.

الخطوة الرابعة: كما هو الحال مع مجمعات الإنزيمات الأخرى في هذا النظام ، يتغير مركب الإنزيم 3 أيضًا إلى مستوى طاقة أعلى بعد تلقي الإلكترونات. في هذه الحالة ، يجب أن تطلق هذه الإلكترونات من أجل العودة إلى مستوى طاقة أقل.

مرة أخرى ، إذن ، يتم نقل الإلكترونات إلى جزيء متحرك آخر يُعرف باسم Cytochrome C. مثل مجمع الإنزيم 1 ، يحتوي هذا المركب أيضًا على مسام أكثر من الفتح بعد إطلاق الإلكترونات ، مما يسمح بضخ البروتونات إلى الفضاء بين الغشاء.

الخطوة الخامسة: في الخطوة 5 ، تتكرر العملية مرة أخرى مع إطلاق السيتوكروم C للإلكترونات من أجل التحول إلى مستوى طاقة أقل. ثم يتم قبول هذه الإلكترونات بواسطة مركب إنزيم 4.

الخطوة السادسة: في الخطوة 6 ، يطلق مركب الإنزيم 4 الإلكترونات التي تلقاها وبالتالي تنتقل من مستوى طاقة مرتفع إلى مستوى طاقة أقل. هنا ، مع ذلك ، تتحد الإلكترونات المنبعثة مع الأكسجين والبروتونات لإنتاج الماء. يؤدي إطلاق الإلكترونات هنا أيضًا إلى فتح المسام مما يسمح بضخ البروتونات إلى الخارج.

* حتى هذه الخطوة ، من الواضح أن المجمعات (بالإضافة إلى الجزيئات الأخرى المعنية) تستقبل وتطلق الإلكترونات وبالتالي تخلق سلسلة من نقل الإلكترون.

هنا ، تتحول المجمعات إلى حالة طاقة أعلى في كل مرة تستقبل فيها الإلكترونات ويتعين عليها إطلاق هذه الإلكترونات من أجل العودة إلى مستوى طاقة أقل وأكثر استقرارًا.

نتيجة لإطلاق البروتونات في الفضاء بين الغشاء ، هناك تراكم / تركيز عالٍ لهذه الإلكترونات في هذا الفضاء مقارنة بمركب الميتوكوندريا.

بسبب هذا الاختلاف ، يتم إنشاء التدرج اللوني مما يعني أنه يتم ترقيتهم للانتقال من منطقة تركيز البروتون العالي (في الفضاء بين الغشاء) إلى منطقة تركيز البروتون المنخفض (مصفوفة الميتوكوندريا). للقيام بذلك ، تتحرك البروتونات عبر بنية خاصة تُعرف باسم سينسيز ATP.

هنا ، تمر البروتونات عبر الجزء الثابت من الهيكل الذي يسمح لها بالتحرك نحو مصفوفة الميتوكوندريا. أثناء مرورها ، يتسبب هذا في بدء جزء آخر من الهيكل المعروف باسم الدوار. أثناء دورانه مع حركة البروتونات في المصفوفة ، يبدأ الجزء المتحرك في امتصاص الطاقة الكامنة.

ثم يتم استخدام هذه الطاقة بواسطة جزء آخر من بنية سينسيز ATP (المقبض التحفيزي) لتكوين جزيئات ATP من الفوسفات و ADP. يتم احتواء ADP والفوسفات في مقبض التحفيز ويتم استخدامهما لإنتاج ATP عند امتصاص الطاقة الكامنة في الدوار.

هنا ، تُعرف العملية المستخدمة لإنتاج ATP من الطاقة الكامنة الناتجة عن حركة البروتونات باسم الفسفرة التأكسدية.

* في ظل الظروف الهوائية ، تنتج المراحل الثلاث من التمثيل الغذائي الخلوي ما مجموعه 36 جزيء ATP. تؤدي الظروف اللاهوائية إلى إنتاج جزيئين ATP من تحلل السكر على وجه الخصوص.


ما هو جلوكوز الدم الطبيعي؟

الجلوكوز هو الركيزة الأيضية الرئيسية لإنتاج طاقة الأنسجة. في فترة ما حول الولادة ، تقوم الأم بتزويد الجنين بالجلوكوز ، وفي معظم فترة الحمل يكون الحد الأدنى الطبيعي لتركيز الجلوكوز لدى الجنين حوالي 3 مليمول / لتر. بعد الولادة مباشرة ، في الساعات القليلة الأولى من عمر الوليد الطبيعي المناسب لعمر الحمل ، يمكن أن تتراوح مستويات الجلوكوز في الدم بين 1.4 مليمول / لتر و 6.2 مليمول / لتر ولكن بحلول حوالي 72 ساعة من العمر ، تصل مستويات الجلوكوز في الدم الصائم إلى الرضيع الطبيعي ، قيم الأطفال والبالغين (3.5-5.5 مليمول / لتر). يتم الحفاظ على مستويات السكر في الدم الطبيعية ضمن هذا النطاق الضيق من خلال العوامل التي تتحكم في إنتاج الجلوكوز واستخدام الجلوكوز. تشمل الهرمونات الرئيسية التي تنظم استقامة الجلوكوز الأنسولين والجلوكاجون والإبينفرين والنورادرينالين والكورتيزول وهرمون النمو. الحالات المرضية التي تؤثر على إنتاج الجلوكوز أو استخدامه ستؤدي إلى نقص سكر الدم. على الرغم من أن نقص السكر في الدم هو أحد الاكتشافات البيوكيميائية الشائعة لدى الأطفال (خاصة عند حديثي الولادة) ، إلا أنه من غير الممكن تحديد قيمة / قيم مفردة (أو مجموعة من) لغلوكوز الدم. يمكن تعريفه على أنه تركيز الجلوكوز في الدم أو البلازما حيث يظهر الفرد استجابة فريدة للبيئة غير الطبيعية الناتجة عن عدم كفاية توصيل الجلوكوز إلى العضو المستهدف (على سبيل المثال ، الدماغ). لذلك يجب اعتبار نقص السكر في الدم على أنه سلسلة متصلة ويجب تفسير مستوى الجلوكوز في الدم ضمن السيناريو السريري وفيما يتعلق بالاستجابات الهرمونية التنظيمية المضادة والمستقلبات الوسيطة.


إنتاج البروتين عن طريق الحث الذاتي في مزارع اهتزاز عالية الكثافة

أنظمة التعبير المحرض التي يقوم فيها بوليميريز T7 RNA بنسخ تسلسلات الترميز المستنسخة تحت سيطرة محفز T7lac تنتج بكفاءة مجموعة متنوعة من البروتينات في الإشريكية القولونية. أدى التحقيق في العوامل التي تؤثر على الاستقرار والنمو وتحريض سلالات التعبير T7 في الأوعية الاهتزازية إلى الاعتراف بأن الحث المتقطع وغير المقصود للتعبير في الوسائط المعقدة ، والذي أبلغ عنه آخرون سابقًا ، هو سبب شبه مؤكد بسبب كميات صغيرة من اللاكتوز. يمنع الجلوكوز تحريض اللاكتوز بآليات مدروسة جيدًا. تمنع الأحماض الأمينية أيضًا الحث عن طريق اللاكتوز أثناء نمو الطور اللوغاريتمي ، كما أن معدلات التهوية العالية تمنع الحث عند تركيزات منخفضة من اللاكتوز. سمحت هذه الملاحظات ، والتوازن الأيضي للأس الهيدروجيني ، بتطوير وسائط موثوقة غير محفزة وذاتية التحفيز تنمو فيها مزارع الدُفعات إلى كثافات عالية. سلالات التعبير التي نمت إلى التشبع في الوسائط غير المحفزة تحتفظ بالبلازميد وتبقى قابلة للحياة تمامًا لأسابيع في الثلاجة ، مما يجعل من السهل تحضير العديد من مخزون الفريزر بالتوازي واستخدام مخزون عامل لفترة طويلة. يسمح الحث التلقائي بالفحص الفعال للعديد من الحيوانات المستنسخة بالتوازي للتعبير والقابلية للذوبان ، حيث يجب فقط تلقيح الثقافات وتنميتها حتى التشبع ، وعادة ما تكون عوائد البروتين المستهدف أعلى بعدة أضعاف من التي يتم الحصول عليها بواسطة تحريض IPTG التقليدي. تم تطوير وسائط التحفيز التلقائي لوضع العلامات على البروتينات باستخدام سيلينوميثيونين ، 15N أو 13C ، ولإنتاج البروتينات المستهدفة عن طريق تحريض أرابينوز لبوليميراز T7 RNA من مروج pBAD في BL21-AI. كان وضع العلامات على السيلينوميثيونين فعالًا بنفس القدر في ميثيونين auxotroph B834 (DE3) (وجد أنه ميت) أو البروتين الأولي BL21 (DE3).


خطوات دورة كوري

يتم إجراء تحليل خطوات دورة كوري مع الأخذ في الاعتبار اللاكتات التي تنتجها خلايا الدم الحمراء وخلايا العضلات الهيكلية.
خلايا الدم الحمراء الناضجة خالية من الميتوكوندريا والنواة والريبوزومات ، وتحصل على الطاقة اللازمة فقط عن طريق تحلل السكر. يعد توافر NAD + ضروريًا للمضي قدمًا في عملية التحلل السكري وكذلك بالنسبة لمعدلها: الشكل المؤكسد من الإنزيم المساعد مطلوب لأكسدة glyceraldehyde 3-phosphate إلى 1،3-bisphosphoglycerate في التفاعل المحفز بواسطة glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (EC 1.2.1.12).

جليسيرالديهيد 3-فوسفات + NAD + → 1،3-بيسفوسفوجليسيرات + NADH + H +

يتم تجنب تراكم NADH عن طريق تقليل البيروفات إلى اللاكتات ، في التفاعل المحفز بواسطة نازعة هيدروجين اللاكتات (EC 1.1.1.27) ، حيث يعمل NADH كعامل اختزال.

بيروفات + NADH + H + → لاكتات + NAD +

ال الهيكل العظمي والعضلات، خاصة الألياف سريعة الارتعاش التي تحتوي على عدد أقل من الميتوكوندريا ، في حالة انخفاض الأكسجين ، مثل أثناء التمرين المكثف ، تنتج كميات كبيرة من اللاكتات. في الواقع ، في مثل هذه الظروف:

  • يتجاوز معدل إنتاج البيروفات عن طريق التحلل السكري معدل تأكسده بواسطة دورة حامض الستريك ، بحيث يدخل أقل من 10٪ من البيروفات في دورة حمض الستريك
  • معدل امتصاص الخلايا للأكسجين ليس كافيًا للسماح بالأكسدة الهوائية لكل NADH المنتج.

وكما هو الحال في خلايا الدم الحمراء ، فإن التفاعل المحفز بواسطة اللاكتات ديهيدروجينيز ، وتجديد NAD + ، يسمح بتقدم تحلل الجلوكوز.
ومع ذلك ، يعتبر اللاكتات منتجًا نهائيًا لعملية التمثيل الغذائي التي يجب تحويلها مرة أخرى إلى البيروفات لاستخدامها.
يكون غشاء البلازما لمعظم الخلايا منفذاً بحرية لكل من البيروفات واللاكتات التي يمكن أن تصل بالتالي إلى مجرى الدم. وفيما يتعلق بالعضلات الهيكلية على سبيل المثال ، فإن كمية اللاكتات التي تترك الخلية أكبر من تلك الموجودة في البيروفات بسبب نسبة عالية من NADH / NAD + في العصارة الخلوية وللخصائص التحفيزية للعضلات الهيكلية الإنزيمية من LDH.
بمجرد دخول اللاكتات إلى مجرى الدم ، يصل اللاكتات إلى الكبد ، وهو المستخدم الرئيسي له ، حيث يتأكسد إلى البيروفات في التفاعل المحفز بواسطة إنزيم الكبد المتماثل لانزيم اللاكتات ديهيدروجينيز.

اللاكتات + NAD + → بيروفات + NADH + H +

في خلايا الكبد ، يفضل هذا الأكسدة نسبة منخفضة من NADH / NAD + في العصارة الخلوية.
بعد ذلك ، يدخل البيروفات مسار تكوين الجلوكوز ليتم تحويله إلى جلوكوز.
يخرج الجلوكوز من الكبد ويدخل إلى مجرى الدم وينتقل إلى العضلات ، وكذلك إلى الأنسجة والخلايا الأخرى التي تتطلبه ، مثل خلايا الدم الحمراء والخلايا العصبية ، وبالتالي يغلق الدورة.

نازعة هيدروجين اللاكتات

الإنزيم عبارة عن رباعي رباعي يتكون من نوعين مختلفين من الوحدات الفرعية ، تم تصميمه على النحو التالي:

تسود الوحدة الفرعية H في القلب ، بينما تسود الوحدة الفرعية M في العضلات والهيكل العظمي والكبد. عادةً ما تقوم الأنسجة التي يحدث فيها التمثيل الغذائي الهوائي في الغالب أو بشكل حصري ، مثل القلب ، بتوليف الوحدات الفرعية H إلى حد أكبر من الوحدات الفرعية M ، في حين أن الأنسجة التي يكون فيها التمثيل الغذائي اللاهوائي مهمًا ، مثل العضلات الهيكلية ، تصنع الوحدات الفرعية M إلى حد أكبر من الوحدات الفرعية H.
ترتبط الوحدتان الفرعيتان بخمس طرق مختلفة لتكوين بوليمرات متجانسة ، أي الجزيئات الكبيرة التي تتكون من وحدات فرعية متطابقة متكررة أو بوليمرات غير متجانسة ، أي الجزيئات الكبيرة التي تتكون من وحدات فرعية مختلفة. إنزيمات إنزيمات LDH المختلفة لها خصائص تحفيزية مختلفةوكذلك التوزيع المختلف في الأنسجة المختلفة كما هو مبين أدناه:

  • ح4، ويسمى أيضًا النوع 1 ، LDH1، أو أ4، وهو بوليمر متجانس للوحدات الفرعية H ، في عضلة القلبوالكلى وخلايا الدم الحمراء
  • ح3م1، ويسمى أيضًا النوع 2 ، LDH2، أو أ3B ، له توزيع أنسجي مشابه لتوزيع LDH1
  • ح2م2، ويسمى أيضًا النوع 3 ، LDH3، أو أ2ب2، يوجد في الطحال والدماغ والخلايا البيضاء والكلى والرئة
  • ح1م3، ويسمى أيضًا النوع 4 ، LDH4أو AB3، يوجد في الطحال والرئة والعضلات الهيكلية والرئة وخلايا الدم الحمراء والكلى
  • م4، ويسمى أيضًا النوع 5 ، LDH5، أو ب4، وهو بوليمر متجانس للوحدات الفرعية M ، في كبد, الهيكل العظمي والعضلاتوالطحال.

تم تصميم حرف H4 يحتوي الإنزيم المتماثل على تقارب ركيزة أعلى من M4 انزيم.
يعمل H4 يتم تثبيط الإنزيم المتماثل بواسطة مستويات عالية من البيروفات (منتجها) ، في حين أن M4 إنزيم ليس كذلك.
إنزيمات إنزيمات LDH الأخرى لها خصائص وسيطة ، اعتمادًا على النسبة بين نوعي الوحدات الفرعية.
من المعتقد أن ح4 انزيم هو الأنسب لتحفيز أكسدة اللاكتات إلى البيروفات التي ، في القلب ، بسبب التمثيل الغذائي الهوائي الحصري ، تتأكسد تمامًا إلى ثاني أكسيد الكربون2 و ح2O. بدلا من ذلك ، فإن م4 انزيم هو الإنزيم الرئيسي الموجود في العضلات الهيكلية ، وهو الأنسب لتحفيز تقليل البيروفات إلى اللاكتات ، مما يسمح بتحلل الجلوكوز في الظروف اللاهوائية.

المصائر الأيضية الأخرى للاكتات

مما سبق ، يتضح أن اللاكتات ليست طريقًا مسدودًا لعملية التمثيل الغذائي ، وهي نفايات ناتجة عن استقلاب الجلوكوز.
وقد يكون لها امتداد مصير مختلف من ذلك الدخول في دورة كوري.
على سبيل المثال ، في العضلات الهيكلية أثناء التعافي بعد تمرين شامل ، أي عندما يتوفر الأكسجين مرة أخرى ، أو إذا كان التمرين منخفض الكثافة ، تتم إعادة أكسدة اللاكتات إلى البيروفات ، بسبب توافر NAD + ، ثم يتأكسد تمامًا إلى كو2 و ح20 ، مع إنتاج أكبر من ATP مقارنة بالظروف اللاهوائية. في مثل هذه الظروف ، سيتم إطلاق الطاقة المخزنة في NADH ، مما ينتج عنه 2.5 ATP في المتوسط ​​لكل جزيء من NADH.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تناول اللاكتات عن طريق الأنسجة الهوائية فقط ، مثل القلب ، لتتأكسد إلى ثاني أكسيد الكربون.2 و ح20.


المواد والطرق

متطلبات المواد الكيميائية

تم الحصول على مصل Dulbecco's Modified Eagle’s Medium (DMEM) ومصل بقري الجنين (FBS) من Life Technology ، الولايات المتحدة الأمريكية. تم شراء محلول المضادات الحيوية (البنسلين-الستربتومايسين) من HiMedia ، الهند ، بينما تم شراء حمض الإيثيلين ديامينيتراسيتيك (EDTA) من Sigma ، الولايات المتحدة الأمريكية. تم شراء سترات السيلدينافيل من Clearsynth ، الهند. جميع المواد الكيميائية الأخرى المستخدمة في هذه التجربة كانت من الدرجة التحليلية المشتراة من الهند.

زراعة الخلايا

تم استخدام خط الخلايا الهجينة البطانية البشرية (EA. hy926) كنظام اختبار في هذه التجربة. تم الحفاظ على الخلايا في وسط نمو DMEM للثقافة الروتينية المكملة بـ 10 ٪ FBS. تم الحفاظ على ظروف النمو عند 37 درجة مئوية ، و 5 ٪ من ثاني أكسيد الكربون ، و 95 ٪ من الرطوبة وزرعها التربسين متبوعًا بتقسيم تعليق الخلية إلى قوارير جديدة وتكميلها بوسط نمو الخلايا الطازجة. قبل ثلاثة أيام من بدء التجربة ، تم استبدال وسيط النمو للخلايا شبه المتكدسة بـ DMEM الطازج الخالي من الفينول ، مع استكماله بـ 10٪ فحم ديكستران منزوع من FBS (CD-FBS) و 1٪ بنسلين ستربتومايسين [37].

تصميم الدراسة

تكونت المجموعات التجريبية من المجموعة 1 (G-I) مع DMEM الخالي من المصل والذي تم تعريفه على أنه DMEM غير المعالج. تتكون المجموعة 2 (G-II) من تحكم إيجابي (فياغرا سيترات) بتركيزات مختلفة. علاوة على ذلك ، تضمنت المجموعة 3 (G-III) وسيط DMEM (مجموعة عناصر الاختبار) مع معالجة Biofield Energy لمرة واحدة والمشار إليها باسم BT-I ، بينما تضمنت المجموعة 4 (G-IV) عنصر الاختبار مع مرتين يشار إلى Biofield Energy Treatment باسم BT-II.

إستراتيجيات معالجة الطاقة في المجال الحيوي

تم تقسيم عنصر الاختبار DMEM إلى ثلاثة أجزاء. تمت معالجة جزء واحد من عنصر الاختبار بمعالجة Biofield Energy Healing لمرة واحدة بواسطة معالج طاقة Biofield الشهير (The Trivedi Effect®) وتم ترميزه على أنه Biofield Energy المعالج DMEM (BT-I) ، بينما تم استلام الجزء الثاني علاج Biofield Energy Healing مرتين ويشار إليه على أنه BT-II. علاوة على ذلك ، لم يتلق الجزء الثالث أي علاج وتم تعريفه على أنه مجموعة DMEM غير المعالجة. تم توفير علاج Biofield Energy Healing بواسطة معالج طاقة Biofield الشهير ، Mahendra Kumar Trivedi ، عن بُعد من أجل

3 دقائق. يقع Biofield Energy Healer في الولايات المتحدة الأمريكية ، بينما كان عنصر الاختبار موجودًا في مختبر الأبحاث التابع لمؤسسة Dabur Research Foundation ، نيودلهي ، الهند. تم إجراء معالجة طاقة Biofield من أجل

3 دقائق من خلال عملية نقل الطاقة الفريدة للمعالج عن بعد إلى عناصر الاختبار في ظل ظروف المختبر القياسية. لم يقم ماهيندرا كومار تريفيدي بزيارة المختبر شخصيًا ، ولم يكن لديه أي اتصال مع عنصر الاختبار (وسيط DMEM). علاوة على ذلك ، تم التعامل مع مجموعة DMEM غير المعالجة بمعالج "زائف" لأغراض المقارنة. المعالج "الزائف" لم يكن لديه أي معرفة حول Biofield Energy Treatment. بعد ذلك ، تم حفظ عينات Biofield Energy المعالجة وغير المعالجة في ظروف محكمة الغلق مماثلة للدراسة التجريبية.

تقييم تثبيط إنزيم PDE-5

تم حساب الخلايا باستخدام مقياس الكريات الدموية وتم زرعها بكثافة 0.4 × 106 خلية / بئر في DMEM مع 10 ٪ FBS في 6 أطباق جيدة. تم اتباع إجراء اختبار التفاصيل وفقًا لـ Branton et al. 2018 [38-40]. تم تحديد الزيادة في مستوى cGMP على أنها المعادلة التالية (1)

النسبة المئوية للزيادة في مستوى cGMP داخل الخلايا = <(B-A) / A> x 100 ----- - (1)

حيث ، B = OD للخلايا المعالجة بعنصر الاختبار و A هو OD للآبار غير المعالجة (الوسائط المعالجة).

تحليل احصائي

تم التعبير عن القيم على أنها متوسط ​​± SEM لثلاث تجارب مستقلة. لمقارنة المجموعات المتعددة ، تم استخدام تحليل التباين أحادي الاتجاه (ANOVA) متبوعًا بالتحليل اللاحق بواسطة اختبار Dunnett. تم تعيين قيم ذات دلالة إحصائية عند مستوى p≤0.05.


ارتفاع نسبة الجلوكوز مقابل انخفاض الجلوكوز DMEM لثقافة الخلية - علم الأحياء

قيادة الحركة نحو حلول زراعة الخلايا القابلة للترجمة والاستنساخ

الشفافية
يأتي كل منتج مع قائمة مكونات لتبسيط العملية التنظيمية

تم اختباره بدقة
C الكامل من A مع USP وخيارات الاختبار الوظيفية

مصدر ثابت
توريد موثوق به من خلال سلسلة توريد المواد الكيميائية الخاضعة للرقابة

الاقوي
وسائط مخصصة محسّنة لنوع خليتك بمكونات تدعم سمات الجودة المهمة

cGMP
يتم تصنيع جميع الوسائط وفقًا لـ cGMP بواسطة Nucleus Biologics ™

التخصيص
وسائط مخصصة محسّنة لنوع خليتك بمكونات تدعم سمات الجودة المهمة

& # 8220Nucleus Biologics ™ تزودنا بمصدر موثوق لمكملات زراعة الخلايا الدقيقة ، بما يتوافق مع تفانينا في تطوير الجيل التالي من العلاجات المناعية الخلوية. & # 8221

دان شوميكر ، دكتوراه