Сравнение методов определения концентрации холестерина в мембране сперматозоидов человека для экспресс-анализа в условиях клинической лаборатории

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В результате сравнения четырех методов количественного анализа холестерина метод ферментативно-колориметрической детекции предложен в качестве метода экспресс-анализа холестерина в мембранах сперматозоидов человека в условиях клинической лаборатории. Для сравнения были выбраны четыре физико-химических метода определения концентрации холестерина: ферментативно-колориметрической детекции, Либeрмана–Бурхарда, инфракрасной спектроскопии и высокоэффективной жидкостной хроматографии. Были получены следующие усредненные по выборкам концентрации холестерина: 1.0 ± 0.3, 1.32 ± 0.15, 5.1 ± 1.8 и 1.53 ± 0.18 нмоль/106 клеток соответственно. Для оценки применимости метода были выбраны следующие критерии: количество материала для анализа, определяющееся количеством сперматозоидов в семенной жидкости единичного эякулята пациента или донора, количество этапов пробоподготовки, обусловливающее систематическую ошибку анализа, а также общее время анализа. Установлено, что метод инфракрасной спектроскопии требует использования не менее 20 мг клеточного образца, что нереализуемо для оценки холестерина в мембранах сперматозоидов у отдельно взятого пациента или донора. Методы Либeрмана–Бурхарда и высокоэффективной жидкостной хроматографии требуют многоэтапной пробоподготовки и использования агрессивных летучих реактивов. В свою очередь, метод ферментативно-колориметрической детекции оптимален для рассмотренных критериев, позволяет проводить экспресс-анализ холестерина у отдельно взятого пациента или донора и подходит для использования в пределах лаборатории экстракорпорального оплодотворения.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Г. Миронова

Клиника репродукции человека “Альтравита” (ООО “ЭКО ЦЕНТР”); Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: agm90@mail.ru
Россия, Москва; Москва

С. И. Афанасьева

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, физический факультет, кафедра биофизики

Email: agm90@mail.ru
Россия, Москва

А. В. Сыбачин

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, химический факультет, кафедра высокомолекулярных соединений

Email: agm90@mail.ru
Россия, Москва

В. В. Спиридонов

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, химический факультет, кафедра высокомолекулярных соединений

Email: agm90@mail.ru
Россия, Москва

М. А. Большаков

ФГБУН “Федеральный исследовательский центр “Пущинский научный центр биологических исследований” РАН

Email: agm90@mail.ru
Россия, Пущино

Е. Ю. Симоненко

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, физический факультет, кафедра биофизики

Email: agm90@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Marquardt D., Kučerka N., Wassall S.R., Harroun T.A., Katsaras J. // Chem. Phys. Lipids. 2016. V. 199. P. 17–25. https://doi.org/10.1016/j.chemphyslip.2016.04.001
  2. Subczynski W.K., Pasenkiewicz-Gierula M., Widomska J., Mainali L., Raguz M. // Cell Biochem. Biophys. 2017. V. 75. P. 369–385. https://doi.org/10.1007/s12013-017-0792-7
  3. Leonard A., Escrive C., Laguerre M., Pebay-Peyroula E., Neri W., Pott T., Katsaras J., Dufourc E.J. // Langmuir. 2001. V. 17. P. 2019–2030. https://doi.org/10.1021/la001382p
  4. Kessel A., Ben-Tal N., May S. // Biophys. J. 2001. V. 81. P. 643–658. https://doi.org/10.1016/s0006-3495(01)75729-3
  5. Harroun T.A., Katsaras J., Wassall S.R. // Biochemistry. 2006. V. 45. P. 1227–1233. https://doi.org/10.1021/bi0520840
  6. Harroun T.A., Katsaras J., Wassall S.R. // Biochemistry. 2008. V. 47. P. 7090–7096. https://doi.org/10.1021/bi800123b
  7. Armstrong C.L., Marquardt D., Dies H., Kučerka N., Yamani Z., Harroun T.A., Katsaras J., Shi A.C., Rheinstädter M.C. // PLoS One. 2013. V. 8. P. e66162. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0066162
  8. Armstrong C.L., Häussler W., Seydel T., Katsaras J., Rheinstädter M.C. // Soft Matter. 2014. V. 10. P. 2600–2611. https://doi.org/10.1039/c3sm51757h
  9. Armstrong C.L., Barrett M.A., Hiess A., Salditt T., Katsaras J., Shi A.C., Rheinstädter M.C. // Eur. Biophys. J. 2012. V. 41. P. 901–913. https://doi.org/10.1007/s00249-012-0826-4
  10. Kucerka N., Perlmutter J.D., Pan J., Tristram-Nagle S., Katsaras J., Sachs J.N. // Biophys. J. 2008. V. 95. P. 2792−2805. https://doi.org/10.1529/biophysj.107.122465
  11. Keller F., Heuer A. // Soft Matter. 2021. V. 17. P. 6098− 6108. https://doi.org/10.1039/d1sm00459j
  12. Leftin A., Molugu T.R., Job C., Beyer K., Brown M.F. // Biophys. J. 2014. V. 107. P. 2274−2286. https://doi.org/10.1016/j.bpj.2014.07.044
  13. Rog T., Pasenkiewicz-Gierula M. // FEBS Lett. 2001. V. 502. P. 68–71. https://doi.org/10.1016/s0014-5793(01)02668-0
  14. Dahley C., Garessus E.D.G., Ebert A., Goss K.U. // Biochim. Biophys. Acta Biomembr. 2022. V. 1864. P. 183953. https://doi.org/10.1016/j.bbamem.2022.183953
  15. Khatibzadeh N., Gupta S., Farrell B., Brownell W.E., Anvari B. // Soft Matter. 2012. V. 8. P. 8350−8360. https://doi.org/10.1039/c2sm25263e
  16. Yeagle P.L. // Biochimie. 1991. V. 73. P. 1303–1310. https://doi.org/10.1016/0300-9084(91)90093-g
  17. Jafurulla M., Chattopadhyay A. // Methods Mol. Biol. 2017. V. 1583. P. 21–39. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-6875-6_3
  18. Grouleff J., Irudayam S.J., Skeby K.K., Schiøtt B. // Biochim. Biophys. Acta. 2015. V. 1848. P. 1783–1795. https://doi.org/10.1016/j.bbamem.2015.03.029
  19. Epand R.M. // In: The Structure of Biological Membrane / Ed. Yeagle P.L. CRC Press, Boca Raton, 2005. P. 499–509.
  20. Reichow S.L., Gonen T. // Curr. Opin. Struct. Biol. 2009. V. 19. P. 560–565. https://doi.org/10.1016/j.sbi.2009.07.012
  21. Tong J., Briggs M.M., McIntosh T.J. // Biophys. J. 2012. V. 103. P. 1899–1908. https://doi.org/10.1016/j.bpj.2012.09.025
  22. Tong J., Canty J.T., Briggs M.M., McIntosh T.J. // Exp. Eye Res. 2013. V. 113. P. 32–40. https://doi.org/10.1016/j.exer.2013.04.022
  23. Fantini J., Epand R.M., Barrantes F.J. // Adv. Exp. Med. Biol. 2019. V. 1135. P. 3–25. https://doi.org/10.1007/978-3-030-14265-0_1
  24. Fantini J., Di Scala C., Baier C.J., Barrantes F.J. // Chem. Phys. Lipids. 2016. V. 199. P. 52–60. https://doi.org/10.1016/j.chemphyslip.2016.02.009
  25. Hedger G., Koldsø H., Chavent M., Siebold C., Rohatgi R., Sansom M.S.P. // Structure. 2019. V. 27. P. 549–559.e2. https://doi.org/10.1016/j.str.2018.11.003
  26. George K.S., Wu S. // Toxicol. Appl. Pharmacol. 2012. V. 259. P. 311–319. https://doi.org/10.1016/j.taap.2012.01.007
  27. Phillips M.C. // J Biol Chem. 2014. V. 289. P. 24020– 24029. https://doi.org/10.1074/jbc.r114.583658
  28. Yancey P.G., Bortnick A.E., Kellner-Weibel G., de la LleraMoya M., Phillips M.C., Rothblat G.H. // Arterioscler. Thromb Vasc. Biol. 2003. V. 23. P. 712–719. https://doi.org/10.1161/01.atv.0000057572.97137.dd
  29. Rosenson R.S., Brewer H.B., Jr., Davidson W.S., Fayad Z.A., Fuster V., Goldstein J., Hellerstein M., Jiang X.C., Phillips M.C., Rader D.J., Remaley A.T., Rothblat G.H., Tall A.R., Yvan-Charvet L. // Circulation. 2012. V. 125. P. 1905–1919. https://doi.org/10.1161/circulationaha.111.066589
  30. Low H., Hoang A., Sviridov D. // J. Vis. Exp. 2012. V. 61. P. e3810. https://doi.org/10.3791/3810
  31. Sugkraroek P., Kates M., Leader A., Tanphaichitr N. // Fertil. Steril. 1991. V. 55. P. 820–827.
  32. Force A., Grizard G., Giraud M.N., Motta C., Sion B., Boucher D. // Int. J. Androl. 2001. V. 24. P. 327–334. https://doi.org/10.1046/j.1365-2605.2001.00309.x
  33. Folch J., Lees M., Sloane-Stanely G.M. // J. Biol. Chem. 1957. V. 226. P. 497–509.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Структура молекулы холестерина. Все четыре кольца стериновой группы находятся в транс-конформации, что делает молекулу холестерина плоской. Двойная связь между пятым и шестым атомами углеродной цепи обеспечивает жесткость молекулы холестерина [2]. Для формирования представления о трехмерной структуре холестерина важен тот факт, что OH-группа, две метильные группы и боковая цепь расположены на одной стороне кольцевого скелета (β-конфигурация) [1]. Гидроксильная группа в молекуле холестерина придает соединению амфифильный характер и вносит вклад в ориентацию молекулы холестерина в бислое.

Скачать (80KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025