CN113390666B - 一种检测细胞内化学物质的性能指标方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种检测细胞内化学物质的性能指标方法，所述方法包括：S1、制备样本切片；S2、对所述样本切片依次进行MS检测、电学生理学检测、蛋白质印迹检测和免疫荧光检测，得到目标样本切片对应的目标检测数据集，所述目标检测数据集包括：MS数据、电学生理数据、蛋白质印迹数据和免疫荧光数据；S3、将所述目标检测数据进行分析，得到所述样本切片中化合物的性能指；本发明能够能够基于同一个样本切片进行多种检测，一方面能够减少其他外部因素对检测的影响，导致对于同一实验对象具有不同的实验结果，另一方面，能够满足不同检测的需求，提供细胞内的化学物质初步的研究方向。
Description
技术领域
本发明涉及人生物技术领域，特别涉及一种检测细胞内化学物质的性能指标方法。
背景技术
随着科技的发展，人们对生物的化学物质的研究越来越重要，尤其是细胞内的化学物质，可以在不同领域对人类的发展做出贡献，例如在医学领域能够攻克许多疾病，在对细胞内的化学物质的研究就离不开细胞内的化学物质的检测过程，只有准确的检测才能更好的了解化学物质的性能和用途。
目前，对于细胞内的化学物质会根据不同的实验结果进行分析，得到不同研究成果，现有技术中无法对细胞内的化学物质检测形成一套系统，以用于针对不同成分或者含量细胞内化学物质得到一个初步的判断方向，以用于进一步的研究，避免对细胞内的化学物质的研究出现误导，浪费研发资源和时间。
发明内容
为了解决现有技术的问题，能够基于同一个样本切片进行多种检测，一方面能够减少其他外部因素对检测的影响，导致对于同一实验对象具有不同的实验结果，另一方面，能够满足不同检测的需求，提供细胞内的化学物质初步的研究方向；本发明实施例提供了一种检测细胞内化学物质的性能指标方法，所述方法包括如下步骤：
S1、制备样本切片；
S2、对所述样本切片依次进行MS检测、电学生理学检测、蛋白质印迹检测和免疫荧光检测，得到目标样本切片对应的目标检测数据集，所述目标检测数据集包括：MS数据、电学生理数据、蛋白质印迹数据和免疫荧光数据；
S3、将所述目标检测数据进行分析，得到所述样本切片中化合物的性能指标。
进一步地，S1还包括如下步骤：
取出目标对象的脑部组织样本；
将所述脑部组织样本放置在切片溶液内进行培养处理，其中，所述切片溶液成分包括：蔗糖、NaCl、NaHCO3、MgCl2、葡萄糖、KCl和NaH2PO4；
将培养后的脑部组织样本进行切片，得到所述样本切片。
进一步地，蔗糖、NaCl、NaHCO3、MgCl2、葡萄糖、KCl和NaH2PO4的化学成分含量为：200mM、30mM、26mM、1mM、10mM、4.5mM和1.2mM，含量的顺序是按照化学成分的顺序进行排序。
进一步地，所述样本切片厚度为300μm。
进一步地，所述方法还包括如下方法对MS数据进行分析：提取MS数据中代谢物离子强度，以根据代谢物离子强度得到同位素标记的代谢物和未被同位素标记的代谢物之间的变化值。
进一步地，所述方法还包括如下方法对电学生理学检测数据进行分析：电学生理学检测数据中60-90个光激发的兴奋性突触后电流的平均值，得到兴奋性突触后电流的变异度。
进一步地，所述方法还包括如下方法对蛋白质印迹数据进行分析：提取蛋白质印迹数据中蛋白条带，并根据蛋白条带计算出目标灰度值；
根据目标灰度值与预设的灰度阈值进行对比，调整蛋白条带。
进一步地，所述方法还包括如下方法对免疫荧光数据进行分析：根据免疫荧光数据得到荧光标记的NeuN蛋白数量。
本发明提供的一种检测细胞内化学物质的性能指标方法，具有如下技术效果：
本发明能够制备出样本切片，将所述样本切片进行检测，得到样本切片的中化学物质和化学物质的检测结果，对所述化学物质的检测结果进行分析，得到所述样本切片的性能指标值；其中，所述化学物质的检测结果包括：MS数据、电学生理数据、蛋白质印迹数据和免疫荧光数据，能够实现多种检测且不需要更换检测样本，保证检测的准确性，以及根据不同的化学物质采用对应的检测方法进行检测，避免检测结果的不准确进而影响到对该细胞内化学物质的判断，使得研究人员可以根据胞内化学物质预测出细胞的代谢状态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一种检测细胞内化学物质的性能指标方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
如图1所示，本实施例提供了一种检测细胞内化学物质的性能指标方法，所述方法包括如下步骤：
S1、制备样本切片；
S2、对所述样本切片依次进行MS检测、电学生理学检测、蛋白质印迹检测和免疫荧光检测，得到目标样本切片对应的目标检测数据集，所述目标检测数据集包括：MS数据、电学生理数据、蛋白质印迹数据和免疫荧光数据；
S3、将所述目标检测数据进行分析，得到所述样本切片中化合物的性能指标。
进一步地，S1还包括如下步骤：
取出目标对象的脑部组织样本；
将所述脑部组织样本放置在切片溶液内进行培养处理，其中，所述切片溶液成分包括：蔗糖、NaCl、NaHCO3、MgCl2、葡萄糖、KCl和NaH2PO4；
将培养后的脑部组织样本进行切片，得到所述样本切片。
进一步地，蔗糖、NaCl、NaHCO3、MgCl2、葡萄糖、KCl和NaH2PO4的化学成分含量为：200mM、30mM、26mM、1mM、10mM、4.5mM和1.2mM，含量的顺序是按照化学成分的顺序进行排序。
进一步地，所述样本切片厚度为300μm。
进一步地，所述方法还包括根据所述样本切片制备目标样本切片，如下在制备预制溶液，其中，所述预制溶液是指标记同位素组氨酸的稀释溶液；
在室温条件下，将所述样本切片在所述预制溶液中进行预设时间的孵育处理；
将孵育处理后的所述样本切片进行清洗处理，并在清洗处理后的所述样本切片上获取单神经元样本；
将预设的同位素溶液注射至所述单神经元样本内，得到所述目标样本切片。
进一步地，所述同位素可以采用13C。
进一步地，在S3中对所述MS数据进行分析之前还包括：将MS数据中UCA数值曲线进行校准处理，所述校准处理包括如下步骤：
根据标准样品配制若干个不同浓度的校准溶液，其中每个所述校准溶液为细胞内溶液；
基于每个所述校准溶液按照浓度的大小依次对所述UCA数值曲进行校准。
进一步地，所述细胞内溶液的化学成分为：葡萄糖酸钾、NaCl、EGTA、HEPES、CaCl2、CsOH、MgCl2、Na-ATP和Na-GTP。
进一步地，萄糖酸钾、NaCl、EGTA、HEPES、CaCl2、CsOH、MgCl2、Na-ATP和Na-GTP的含量分别为：130mM、6mM、10mM,、10mM、1mM、4mM、1mM、2mM和0.2mM，其中，含量的顺序是按照化学成分的顺序进行排序。
进一步地，所述同位素组氨酸的稀释溶液通过脑脊液进行稀释和清洗处理。
进一步地，在S3中，根据所述MS数据的分析结果，得到样本切片的中化学物质的代谢路径，还包括如下步骤：
对标记同位素的代谢物离子强度对应的增值与预设的阈值进行对比，所述增值是指代谢物离子强度占物质质量数百分比的增量值；
当标记同位素的代谢物离子强度对应的增值大于所述阈值，则跟踪标记同位素的化学物质形成代谢路径上。
进一步地，所述方法还包括如下方法对MS数据进行分析：提取MS数据中代谢物离子强度，以根据代谢物离子强度得到同位素标记的代谢物和未被同位素标记的代谢物之间的变化值。
优先地，具体采用如下公式：
其中，
为标记13C的代谢物的比值，
是指未标记13C的代谢物的比值。
由此可见，通过上述的方法对MS数据进行预处理时使用代谢物离子强度除以总离子流(I/TIC)进行标准化，能够避免原始数据中不同样品质谱检测信号的总离子流存在差异，致使各个样品间可比性差，进而提高样品间信号的可比性和结果更准确。进一步地，所述方法还包括如下方法对电学生理学检测数据进行分析：电学生理学检测数据中60-90个光激发的兴奋性突触后电流的平均值，得到兴奋性突触后电流的变异度。
具体地，采用如下公式进行处理：
ρ2＝IQ(1-P)，
其中，N为突触数目，即进行电学生理学分析中脑组织切片上给电刺激区域的神经突触的数量；
Q为量子大小，即为单个神经递质囊泡释放导致的的突触后反应；
ρ2为变异度，为统计学指标，即样本离散程度；
I为电流，即为电学生理监测突触后兴奋性电流或突触后抑制性电流，其产生是由于突触前递质释放，作用于突触后的离子通道所致带电离子流动形成的；
P为释放概率，即为突触前膜释放神经递质这一事件的概率。
进一步地，所述方法还包括如下方法对蛋白质印迹数据进行分析：
提取蛋白质印迹数据中蛋白条带，并根据蛋白条带计算出目标灰度值；
根据目标灰度值与预设的灰度阈值进行对比，调整蛋白条带。
具体地，采用如下公式：
进一步地，参照蛋白条带可以选择NAPDH或β-actin，但在某些特殊组织区域，选取更具特异性的参照蛋白，可以在对应组织获得更为准确的结果，使实验结果具有组织特异性和靶向性。如在突触区域样品分析中，选用PSD-95作为参照蛋白；进而能够避免由于样品绝对量难免存在差异，绝对量大的样品其蛋白条带宽，因此可能导致分析结果不准确。
进一步地，所述方法还包括如下方法对免疫荧光数据进行分析：根据免疫荧光数据得到荧光标记的NeuN蛋白数量。
具体地，采用公式如下：
进一步地，A和B均是通过免疫荧光数据进行提取的，并且视野内是指通过显微仪器观察的视野，本领域技术人员能够根据实际需求进行选择，在此不再赘述。
由此可见，通过上述方法能够提高了实验结果的准确性，排除了因拍摄、切片、组织大小差异带来的误差。图像分析使用平均灰度值计算荧光强度，有效排除细胞大小、每个视野内细胞数目带来的计算结果差异。
在一个具体的实施例中，采用同位素和未采用同位素的血液和脑脊液的数据进行对比，得到如表1。
表1
在一个具体的实施例中，采用同位素和未采用同位素进行孵育处理的目标样本切片对应的MS分析数据分析结果进行对比，得到如表2。
表2
根据表1和表2可知，通过尾静脉注射稳定同位素进行代谢物和代谢通路示踪，可有效说明：代谢物跨过血脑屏障的能力、代谢物之间转化的特异性和准确性和代谢通路的准确确认。此外，稳定同位素较传统放射性同位素示踪有着明显的优点，安全性和稳定性得到显著提升。
综上所述，表能够通过制备血清和脑脊液样本，基于所述血清和脑脊液，制备出样本切片，将所述样本切片进行检测，得到样本切片的中化学物质和化学物质的检测结果，对所述化学物质的检测结果进行分析，得到所述样本切片的性能指标值；其中，所述化学物质的检测结果包括：MS数据、MR数据、电学生理数据、蛋白质印迹数据和免疫荧光数据一种或者多种组合，能够实现多种检测且不需要更换检测样本，保证检测的准确性，以及根据不同的化学物质采用对应的检测方法进行检测，避免检测结果的不准确进而影响到对该细胞内化学物质的判断，使得研究人员可以根据胞内化学物质预测出生物的健康。
Claims (2)
1.一种检测细胞内化学物质的性能指标方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1、制备样本切片；
S2、对所述样本切片依次进行MS检测、电学生理学检测、蛋白质印迹检测和免疫荧光检测，得到目标样本切片对应的目标检测数据集，所述目标检测数据集包括：MS数据、电学生理学检测数据、蛋白质印迹数据和免疫荧光数据；
S3、将所述目标检测数据集进行分析，得到所述样本切片中化合物的性能指标；
所述步骤S1还包括如下步骤：
取出目标对象的脑部组织样本；将所述脑部组织样本放置在切片溶液内进行培养处理，然后进行切片，得到所述样本切片；
所述步骤S3中，对MS数据进行分析：提取MS数据中代谢物离子强度，以根据代谢物离子强度得到同位素标记的代谢物和未被同位素标记的代谢物之间的变化值；具体采用如下公式：
其中，
为标记13C的代谢物的比值，
是指未标记13C的代谢物的比值；
I/TIC为代谢物离子强度与总离子流的比值；
所述方法还包括如下方法对电学生理学检测进行分析：电学生理学检测中60-90个光激发的兴奋性突触后电流的平均值，得到兴奋性突触后电流的变异度；采用如下公式进行处理：
ρ2＝IQ(1-P)，
其中，Q为量子大小，即为单个神经递质囊泡释放导致的突触后反应；
ρ2为变异度，为统计学指标，即样本离散程度；
I为电流，即为电学生理监测突触后兴奋性电流或突触后抑制性电流，其产生是由于突触前递质释放，作用于突触后的离子通道所致带电离子流动形成的；
P为释放概率，即为突触前膜释放神经递质这一事件的概率；
所述方法还包括如下方法对蛋白质印迹数据进行分析：提取蛋白质印迹数据中蛋白条带，并根据蛋白条带计算出目标灰度值；
根据目标灰度值与预设的灰度阈值进行对比，调整蛋白条带；采用如下公式：
所述方法还包括如下方法对免疫荧光数据进行分析：根据免疫荧光数据得到荧光标记的NeuN蛋白数量；采用如下公式：
S1还包括如下步骤：
取出目标对象的脑部组织样本；
将所述脑部组织样本放置在切片溶液内进行培养处理，其中，所述切片溶液成分包括：蔗糖、NaCl、NaHCO3、MgCl2、葡萄糖、KCl和NaH2PO4；
将培养后的脑部组织样本进行切片，得到所述样本切片；
蔗糖、NaCl、NaHCO3、MgCl2、葡萄糖、KCl和NaH2PO4的化学成分含量为：200mM、30mM、26mM、1mM、10mM、4.5mM和1.2mM，含量的顺序是按照化学成分的顺序进行排序。
2.根据权利要求1所述的检测细胞内化学物质的性能指标方法，其特征在于，所述样本切片厚度为300μm。
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