定常状態のラウダン蛍光の使用ヒト赤血球膜の液体秩序相の変化を検出する

人工リン脂質二重層では、ラウダン定常状態の異方性および排出スペクトルの二重測定を使用して、液体秩序化相の存在を特定できます。ヒト赤血球をモデルとして使用して、同様の測定値を生物学的サンプルに適用できるかどうかをテストしました。具体的には、カルシウム侵入中に細胞から脱落したカルシウムイオノフォアでの治療前後の微小胞（液体秩序ドメインで濃縮されることが知られている）から、カルシウムイオノフォアによる治療の前後に、ラウダン異方性および排出スペクトルが得られました。スペクトルおよび異方性データは、イオノフォア治療時の赤血球膜脂質の秩序の増加と流動性の低下と一致していました。微小膜膜は、天然の赤血球よりも秩序化されており、ラウダン放出に基づいてイオノフォア治療細胞に類似しているように見えました。対照的に、異方性の値は、イオノフォア治療細胞と比較して微小胞では低く、プローブの移動度が高いことを示唆しています。ジフェニルヘキサトリエン異方性の並列測定は、ラウダンのデータを裏付けました。これらの結果は、人工膜の挙動との比較に基づいて、微小膜膜の液体秩序化特性と一致していました。2光子顕微鏡を使用して、イオノフォア治療の前後の赤血球膜の表面に沿ったラウダン蛍光の分布を調べました。ラウダン放射スペクトルの分布によって明らかにされたラウダン異方性の二重空間分析と、偏光によって励起された強度は、イオノフォア治療の赤血球の原形質膜が液体秩序のドメインの数が増加する可能性があることを示唆しています。

In artificial phospholipid bilayers, dual measurements of laurdan steady-state anisotropy and emission spectra can be used to identify the presence of liquid ordered phases. Human erythrocytes were used as a model to test whether similar measurements could be applied to biological samples. Specifically, laurdan anisotropy and emission spectra were obtained from native erythrocytes before and after treatment with calcium ionophore and from the microvesicles (known to be enriched in liquid ordered domains) shed from the cells during calcium entry. Spectral and anisotropy data were consistent with an increased order and reduced fluidity of erythrocyte membrane lipids upon ionophore treatment. Microvesicle membranes appeared more ordered than native erythrocytes and similar to ionophore-treated cells based on laurdan emission. In contrast, the anisotropy value was lower in microvesicles compared to ionophore-treated cells, suggesting greater probe mobility. Parallel measurements of diphenylhexatriene anisotropy corroborated the laurdan data. These results were consistent with the liquid ordered property of microvesicle membranes based on comparisons to behavior in artificial membranes. Two-photon microscopy was used to examine the distribution of laurdan fluorescence along the surface of erythrocyte membranes before and after ionophore treatment. A dual spatial analysis of laurdan anisotropy, as revealed by the distribution of laurdan emission spectra, and intensity excited by polarized light suggested that the plasma membranes of ionophore-treated erythrocytes may also exhibit elevated numbers of liquid ordered domains.