2.4.血液采集、紅細胞制備及體外處理


使用肝素作為抗?凝劑采集人和小鼠的血液樣本。采集后30分鐘內(nèi),于4°C以1500×g離心5分鐘。隨后通過吸出血漿和白色界面收集紅細胞。收集的紅細胞加載于70%Percoll(GE Health?care,瑞典烏普薩拉)上,再以1500×g離心20分鐘。紅細胞沉淀用10倍體積的冰PBS洗滌三次。測定紅細胞蛋白濃度后,將紅細胞樣本分裝并儲存在-80°C。新鮮分離的紅細胞用F-10營養(yǎng)混合液(Life Technologies)洗滌三次,隨后用F-10培養(yǎng)基重懸至2572%的血細胞比容。細胞接種于六孔培養(yǎng)板,加入GYY4137(250-500μM),隨后在5%二氧化碳和95%空氣的環(huán)境中輕輕搖動孵育指定時間。


2.5.代謝組學(xué)分析


如前所述,從10只雄性野生型(WT)小鼠和10只雄性Cse?/?小鼠中收集純化的紅細胞(RBC)樣本。紅細胞的代謝組學(xué)分析由上海應(yīng)用蛋白質(zhì)技術(shù)有限公司(中國上海)采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MS/MS)完成。將紅細胞樣本在冰上解凍,并用預(yù)冷的裂解/提取緩沖液(甲醇:乙腈:水=2:2:1)進行提取。樣本在4°C下超聲處理30分鐘,隨后在–20°C孵育1小時,再于4°C以14,000×g離心15分鐘。收集上清液,并通過真空離心濃縮儀(SpeedVac)干燥。隨后將干燥樣品用分析緩沖液(乙腈:水=1:1)復(fù)溶。分析采用超高效液相色譜系統(tǒng)(UHPLC,Agilent 1290 Infinity LC)與四極桿飛行時間質(zhì)譜儀(AB Sciex TripleTOF 6600)聯(lián)用進行。紅細胞提取物在ACQUITY UPLC BEH 1.7μm色譜柱(2.1 mm×100 mm,Waters公司,愛爾蘭)上進行分離。在自動MS/MS采集模式下,儀器設(shè)定在m/z 25–1000 Da范圍內(nèi)采集數(shù)據(jù),產(chǎn)物離子掃描的累積時間設(shè)為0.05秒/譜圖。產(chǎn)物離子掃描采用信息依賴采集(IDA)模式,并選擇高靈敏度模式。原始質(zhì)譜數(shù)據(jù)(wiff.scan文件)使用ProteoWizard的msConvert工具轉(zhuǎn)換為mzXML格式,隨后導(dǎo)入免費的XCMS軟件進行處理。代謝物的鑒定通過比對MS/MS譜圖與實驗室內(nèi)部建立的、包含已知標準品的數(shù)據(jù)庫完成。隨后,利用KEGG通路數(shù)據(jù)庫進行功能富集分析。


2.6.氧離曲線測定


紅細胞及血紅蛋白(Hb)的氧離曲線使用Hemox分析儀(TCS Scientific Corporation,美國賓夕法尼亞州New Hope)進行測定,取10μl全血或10μl濃度為10?/μl的紅細胞懸液,與4.5 ml Hemox緩沖液(TCS Scientific Corporation)、10μl消泡劑(TCS Scientific Corporation)以及20μl溶于PBS的22%牛血清白蛋白(BSA)混合。將混合液注入Hemox分析儀中,在37°C下按照制造商說明書測定氧平衡曲線。人和小鼠血紅蛋白的氧離曲線也以類似方式測定。


2.7.血紅蛋白的制備


人血紅蛋白購自Sigma-Aldrich公司。小鼠血紅蛋白則從新鮮小鼠血液中純化獲得。將全血分離得到紅細胞后,在pH 8.0的裂解緩沖液(含5 mM磷酸鈉、1 mM EDTA和30μg/ml PMSF(Thermo Fisher Scientific,美國伊利諾伊州Rockford))中溶血,并于4°C以40,000×g離心20分鐘。收集上清液,并在Sephadex G-100凝膠過濾柱上用0.1 M NaCl進行純化。洗脫液隨后在0.01 M HEPES緩沖液(pH 7.7)中透析過夜(緩沖液體積超過樣品40倍以上),以去除2,3-二磷酸甘油酸(2,3-BPG)及其他調(diào)節(jié)配體。


人和小鼠血紅蛋白均用含10 mM連二亞硫酸鈉(Sigma-Aldrich)的100 mM焦磷酸四鈉緩沖液(pH 8.3)進行還原處理。還原后的血紅蛋白經(jīng)Econo-Pac 10DG脫鹽柱(Bio-Rad,美國加利福尼亞州Hercules)純化,該柱預(yù)先用含氧的HEPES緩沖液平衡,以去除過量的連二亞硫酸鈉并形成氧合血紅蛋白(oxy-Hb)。


2.8.血壓測定

對妊娠大鼠進行麻醉(腹腔注射800 mg/kg氨基甲酸乙酯和40 mg/kgα-氯醛糖),隨后進行右側(cè)頸動脈插管。使用PowerLab系統(tǒng)(ADInstruments,澳大利亞)測定收縮壓(SBP)。


2.9.蛋白質(zhì)免疫印跡(Western Blot)分析


組織和紅細胞中目標蛋白的Western Blot分析參照先前研究進行。對于紅細胞樣本,先用預(yù)冷PBS洗滌三次,隨后通過反復(fù)凍融5次進行裂解,并于4°C以12,000×g離心15分鐘。收集上清液用于后續(xù)Western Blot分析。蛋白濃度通過280 nm處的吸光度測定。組織樣本則用預(yù)冷的RIPA裂解緩沖液(碧云天,中國江蘇)裂解,同樣于4°C以12,000×g離心15分鐘,收集上清液。蛋白濃度采用Pierce?BCA蛋白定量試劑盒(Thermo Fisher Scientific,美國馬薩諸塞州)測定。隨后,將組織或細胞提取物與4×上樣緩沖液(含250 mmol/L Tris-HCl、10%SDS、0.5%溴酚藍、50%甘油和7.5%DTT,pH 6.8)混合。上樣前,樣品于99°C加熱10分鐘。樣品經(jīng)10%SDS-PAGE電泳分離后,轉(zhuǎn)印至硝酸纖維素膜(Millipore Corp.,美國馬薩諸塞州Bedford)。膜在封閉緩沖液(含0.1%Tween-20和5%脫脂奶粉的Tris緩沖鹽溶液)中室溫封閉2小時,隨后于4°C與以下一抗孵育過夜:抗BPGM抗體(Santa Cruz Biotechnology;貨號sc-373819)、抗血紅蛋白抗體(Abcam;貨號ab-191183)、抗Band 4.2抗體(Aviva Systems Biology;貨號ABIN214102)或抗β-actin抗體(Abcam;貨號ab-8226)。室溫下與辣根過氧化物酶標記的二抗(Santa Cruz Biotechnology)孵育1小時后,使用增強化學(xué)發(fā)光(ECL)Western Blot檢測試劑系統(tǒng)(Millipore)顯影。膜上的化學(xué)發(fā)光信號通過GeneGnome HR掃描儀及GeneTools軟件(SynGene)進行定量分析。


2.10.2,3-BPG的測定


紅細胞中的2,3-BPG被提取,并使用市售試劑盒(Roche,Nutley,NJ),將紅細胞沉淀加入冰上0.6 M冰凍高氯酸,渦旋混合,隨后超聲處理10秒。接著將勻漿液在4°C下以20,000×g離心10分鐘。收集上清液并用10 ml 2.5 M碳酸鉀中和,再次在4°C下以20,000×g離心5分鐘。收集上清液后,使用2,3-BPG試劑盒按制造商手冊定量2,3-BPG濃度。