2019年11月5日
本文介绍了氧梯度变形性测定法,这是一种快速且可重复的方法,用于在受控去氧和复氧条件下测定镰状细胞病患者样本中红细胞的变形能力。该技术为研究红细胞镰状化以及监测镰状细胞病治疗效果提供了一种手段。
氧梯度变形红细胞测定法是一种用于评估个体镰状化倾向的功能性检测方法。迄今为止,尚无其他功能性检测方法可用或被采用。氧梯度变形红细胞测定法能够确定镰状细胞病患者的红细胞开始发生镰状变形时的氧分压。
这种氧张力具有患者特异性,可作为疾病严重程度的生物标志物。在镰状细胞病中,该技术可用于监测治疗效果,并可用于新疗法的开发。对该技术进行可视化演示非常重要,因为该技术非常敏感。
有许多因素会影响测量结果,而这些因素在您刚开始使用该技术时可能并不知晓。初次尝试该技术的人可能会发现,该技术对样品制备和样品操作极为敏感。我的建议是尽可能采用标准化的操作流程,并逐步建立起稳定的操作习惯。
开始此操作前,打开计算机和ektacytometer,并在计算机上启动软件。打开氮气瓶,确保有氮气供应以对样本进行脱氧。将转子降至样品杯中,并确保样品杯能够自由旋转。
软件运行时,检查是否出现“确保气体阀门已打开”的提示,然后点击“确定”。确保变形红细胞计开始自检过程,并选择“开始”。如果自检失败,请通过点击“硬件检查”、“pO2”、“自检”重新运行。从左侧列出的不同测试项目中选择“pO2扫描”。
在屏幕右侧选择设置,并确保其与文本方案中表一列出的参数一致,每次测量时均需保持相同的设置。通过点击“OK”保存这些设置,然后再次点击“OK”。首先,通过静脉穿刺采集血液样本至含有EDTA的试管中,并将血液在4°C下保存,时间不少于30分钟,但不超过24小时。
此后,轻轻颠倒混匀样品以实现均质化。将样品置于滚轴摇床上,使其升至室温后再进行测量。使用血液分析仪进行全血细胞计数检测,将吸样针插入试管中,按下血液分析仪针头后方的按钮开始测量,分析仪将消耗20至200 µL的全血。
然后通过计算需加入的样本体积,将全血样本标准化为在5毫升PVP中含有2亿个红细胞。首先,剪去一个移液器吸头的尖端,并通过将血液重悬三次进行预润湿。然后将计算出的样本体积移入PVP小瓶中。
轻轻倒置混匀样品,直至均匀。缓慢将两毫升血液与PVP混合物吸入一支三毫升无针注射器中。推动活塞,排出所有可见气泡及过量样品溶液,直至注射器内剩余1.5至1.8毫升。
通过连接器将全部样品体积缓慢且均匀地注入转子中。确保样品液面高于氧传感器和小吸孔。在软件中,点击“新建”,并填写样品编号、备注、捐献日期以及PVP的黏度。
单击“确定”并开始抽吸。抽吸60秒后,杯体转动,再继续抽吸15秒。当转动停止后,单击“确定”。关闭仪器盖子。
单击继续并立即开始,因为氧梯度ektacytometry测量采用固定增益进行。测量完成后,打印报告,报告中将显示由软件自动计算的曲线及参数。请确保原始数据已自动保存至设置中指定的文件夹。
首先,取下样品注射器,换上一支装有蒸馏水或去离子水的注射器。按“清洗”键,并在冲洗过程中缓慢地将连接头两端都冲洗干净,确保双向冲洗。接下来,取下注射器并抬起转子。
使用软布彻底擦干转子和连接器。然后使用大号注射器冲洗连接器,以去除管路和转子中残留的任何水分。将注射器保持在入口处,并堵住转子的出口,使管路内产生反向压力,从而排出残留的水分。
然后干燥杯子,避免触碰氧敏点。放下转子并放好杯子,使仪器准备进行下一次测量。在确保仪器已正确冲洗后,检查确认相应的管道连接至清洗液。
关闭软件,按下关闭按钮,然后按下启动按钮以开始每日清洁程序。随后清空废液瓶,并使用柔软的布将转子和杯体擦干。关闭仪器的盖子。
关闭氮气瓶并关闭计算机和仪器。氧气梯度变形红细胞计可用于研究红细胞在不同氧浓度条件下的镰变行为。在氧气梯度变形红细胞计检测中,通过氮气持续使样本脱氧,随后由环境空气迅速再氧合。
在这些条件下,可在去氧环境中观察到红细胞镰变。这将导致衍射图样发生畸变,因为镰状红细胞在施加的剪切应力下无法正常排列。镰状红细胞在去氧过程中会发生形态改变,类似于氧梯度变形红细胞计中的情况,但在氧合状态下则无形态变化。
该过程会导致在氧梯度变形性测定过程中衍射图案发生畸变,从而引起伸长指数下降。变形仪获得的代表性曲线显示了反映镰变行为不同特征的六个参数:最大伸长指数、最小伸长指数、ΔEI、镰变起始点、曲线下面积以及恢复值。此处展示了来自健康对照者、HbS携带者以及纯合子镰状细胞病患者的红细胞的代表性曲线。
接受羟基脲和输血治疗的纯合子镰状细胞病患者其代表性曲线存在明显差异,这凸显了该检测方法的实用性。影响氧梯度变形指数测定的因素众多,包括温度、pH值和PVP的渗透压,此外,血液样本溶液中残留的水分以及混合程度也可能影响测量结果。因此,标准化的样本处理至关重要。
氧梯度变形性测量的结果可直接应用于临床实践,从而推动个体化医疗的发展。该技术可用于研究镰状细胞行为,以评估镰状细胞病新疗法的潜力,并可作为与临床相关的疾病严重程度生物标志物。
本文介绍了氧气梯度变形性测量法,这是一种快速测量镰状细胞病患者红细胞变形能力的方法。该技术能够在受控的去氧和复氧条件下评估镰状化行为。
氧梯度变形红细胞计数法通过量化红细胞在不同氧张力下的镰变行为,为镰状细胞病提供了一种功能性生物标志物。该方法能够实现针对患者的疾病严重程度评估和治疗反应监测,支持抗镰变疗法在临床前和临床开发过程中的决策判断。该技术满足了快速、可重复检测新型靶向血红蛋白S聚合治疗候选药物的关键未满足需求。
该方法通过提供关于镰状化行为的功能性读出结果,为先导化合物优化和候选分子优先级排序提供依据,从而契合从靶点验证到临床前评价的整个发现研究流程。