Muskelfasertypisierung durch Matrix-assistierte Laser-Desorption/Ionisation-Massenspektrometrie – Etablierung und Validierung durch Immunfluoreszenz am Beispiel der mimischen Muskulatur

Einleitung

Immunhistochemie und Immunfluoreszenz (IF) sind die gebräuchlichsten Methoden zur räumlichen Darstellung der Verteilung der Fasertypen I, IIA und IIX innerhalb eines Muskelschnitts [1]. Doch besitzt IF Limitationen wie die Überlagerung der Fluoreszenzspektren oder das Ausbleichen der Färbung. Die Matrix-assistierte Laser-Desorption/Ionisation-Massenspektrometrie (MALDI-MSI) ist frei von diesen Einschränkungen und ermöglicht Messungen mit höherem Informationsgehalt. Bisher konnte gezeigt werden, dass MALDI-MSI auf Metabolom-Ebene die Fasertypen unterscheiden kann [2]. Ziel dieser Arbeit ist eine Fasertypisierung von der bisher noch wenig erforschten mimischen Muskulatur mit MALDI-MSI auf Proteom-Ebene, die Validierung mit IF und schließlich der Vergleich beider Methoden.

Methoden

Beide Methoden werden zunächst an Proben von Oberschenkelmuskeln etabliert. Im 2. Schritt erfolgt der Methodenvergleich an jeweils 3 Stellen von 5 mimischen Muskeln eines Körperspenders. Dazu werden die Muskeln mit MALDI-MSI gemessen und anschließend durch indirekte IF gefärbt. Die Färbung wird annotiert und mit den Daten des Massenspektrometers verglichen.

Ergebnisse

In der Etablierungsphase konnte bisher gezeigt werden, dass MALDI-MSI mithilfe der Annotationen der IF-Färbung eine Fasertypen-Unterscheidung mit einer Genauigkeit um die 75% vornehmen kann.

Diskussion

MALDI-MSI kann für die Fasertypisierung mimischer Muskulatur als ergänzende Methode zur IF genutzt werden. Durch Weiterentwicklung der Methode, könnte es möglich werden, die IF zu ersetzten und dabei einen Multiplexing Ansatz zu realisieren.

Murach, K.A., et al., J. Appl. Physiol., 2019. 127(6): p. 1632-1639.Luo, L., et al., Sci Adv, 2023. 9(5): p. eadd0455.

Nein