RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
ar
Menu
Menu
Menu
Menu
A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Research Article
Helene M. Wolsk1, Bo L. Chawes1, Jonathan Thorsen1, Jakob Stokholm1, Klaus Bønnelykke1, Susanne Brix2, Hans Bisgaard1
1Copenhagen Prospective Studies on Asthma in Childhood (COPSAC), Herlev and Gentofte Hospital,University of Copenhagen, 2Department of Biotechnology and Biomedicine,Technical University of Denmark
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
ويصف هذا البروتوكول تقنية موسع لأخذ عينات السوائل البطانة المخاطية دون عائق من الخطوط الجوية العليا. ويمكن استخدامه لإجراء التقدير الكمي في فيفو مستويات البروتين الوسطاء، مثل السيتوكينات والمستقطبات، في موضوعات في جميع الإعمار.
ويصف هذا البروتوكول موسع لأخذ العينات من مجرى الهواء العلوي دون عائق البطانة المخاطية السائل. أنها أيضا تفاصيل إجراءات استخراج المستخدمة قبل تحليل الوسطاء محصنة في السوائل الواتس لدراسة التوقيع المناعية الموضعية مجرى الهواء، دون الحاجة لإجراءات التحفيز (غالباً ما تستخدم بتقنيات أخرى). يتم أخذ عينات السوائل البطانة المخاطية على شريط من ورق الترشيح وضعت في الجزء الأمامي من أدنى توربيناتي وتترك لمدة 2 دقيقة للاستيعاب. تحليلها هي التيد من أوراق التصفية، ويتم تحليل الواتس على أساس البروتين المستخرج من المناعة المستندة إلى اليكتروتشيميلومينيسسينسي، مما يسمح لحساسية عالية التحديد الكمي لتحليلها منخفضة ورفيع المستوى في نفس العينة. قمنا بقياس المستويات في فيفو 20 الوسطاء المناعية المختارة المتعلقة بالمناعة محددة مما يشير إلى مسارات في الغشاء المخاطي مجرى الهواء العلوي، ولكن هذا الأسلوب لا يقتصر على ذلك لوحة محددة أو موقع أخذ العينات. الأسلوب الذي نفذ أولاً في الأطفال عمرها 7 سنوات من "الدراسات المستقبلية" كوبنهاغن على الربو في الطفولةعام 2000 (كوبساك2000) الفوج مع حساسية الآنف. وبعد ذلك استخدامه في كوبساك طولية2010 الولادي، عينات في الشهر 1، 2 سنة، و 6 سنوات من العمر، وفي حالات من الأعراض التنفسية الحادة. نحن التي تم الحصول عليها بنجاح، وتحليل عينات من 620 (89 في المائة) من 700 1 شهرا الأطفال؛ وكانت عينات قليلة أقل من حد الكشف والرزن (ذكرت كالوسيط (ربعي بين مجموعة (IQR)). وكان العدد العينات الكشف عن الحد الأدنى (أي من 0 إلى النقطة المحددة للحد الأدنى للكشف) لكل وسيط 29 (7.25-119.5). هذا الأسلوب يتيح التحديد الكمي للشخصية فيفو في المناعة المخاطية مجرى الهواء من الولادة ويمكن تطبيقها طوليا، ويمكن تطبيقها على دراسات بشأن تأثير الوراثة والتعرض البيئي المبكر الحياة والفيزيولوجيا المرضية، اندوتيبينج، ورصد أمراض الجهاز التنفسي، وتطوير وتقييم للمداواة الرواية.
يجعل السائل البطانة المخاطية للأنف حتى الجزء السائل من النظام مجرى الهواء العلوي. وهو يتألف من مصفوفة معقدة من الوسطاء المستمدة من التفاعل بين ظهارة والخلايا المناعية التي تشكل الخط الأول للدفاع ضد غزو الكائنات الحية الدقيقة. الغشاء المخاطي للأنف يتم الوصول إليها بسهولة، وهناك علاقة وظيفية ومناعية قوية بين الآنف و القصبات الهوائية1. هذه المقصورة باهتمام خاص فيما يتعلق بمجرى الهواء من الأمراض الشائعة في الطفولة، مثل الربو وحساسية الآنف، ولكن أيضا إلى مجموعة من اضطرابات الجهاز التنفسي الأخرى أكثر انتشارا في وقت لاحق في الحياة.
وهنا يصف لنا تنفيذ أسلوب بعينه دون عائق المخاطية بطانة السائل من تجويف الآنف باستخدام تقنية التصفية الورقية، noninvasive، فضلا عن إجراءات استخراج لاحقة، تستخدم الوتي تحليلها على أساس البروتين من أوراق التصفية قبل كمياً. يمكن، على سبيل المثال، استخدام هذا الأسلوب للحصول على توقيعات محصنة ضد كل من الأشخاص الأصحاء والأفراد بمختلف أمراض الجهاز التنفسي في فيفو . وعلاوة على ذلك، فمن الممكن لدراسة حالات التعرض لأهمية لتوقيع المناعي محدد وتقييم إذا كان التوقع أو الوسيط لتطور المرض لاحق.
سائل البطانة المخاطية حصلت سابقا بالغسل الآنف2، الذي هو غالباً ما يسبقه اختبار تحدي الآنف، حيث أدخلت حساسية في المستويات العالية الحث استجابة التهابية3،4. ومع ذلك، تقنية الغسل الآنف ليس ممكناً في الأطفال الصغار ويدخل عامل إضعاف غير معروف، مما يفند النتائج، كوسيط المخفف يمكن أن تنخفض مستويات أقل من حد الكشف والرزن5. وعلاوة على ذلك، نظراً لعامل إضعاف غير معروف، ردود مدروسة أكثر من اختبارات التحدي الآنف ليست قابلة للمقارنة بين الأفراد، مما يحد من جدوى تقنية الغسل الآنف في مجموعة الإعداد. وأخيراً، التحدي حساسية لا ينطبق إلا في مواضيع توعية، والتحديات الأخرى، مثل الهستامين والتحدي، ليست فسيولوجيا ذات الصلة، يحتمل أن تسبب أثرا سقف على الإفراج عن الوسيط. يتم الالتفاف على هذه المشاكل في تقنية التصفية الورقية المقدمة لجمع السائل البطانة المخاطية، حيث يتم إفراز الفردية من السوائل ومستويات أكثر العوامل الوحيدة التي تؤثر على الفرق بين الفرد.
أثناء عملية الاستخراج، التيد تحليلها هي لجميع عينات من أوراق التصفية بعد إضافة كميات متماثلة من المخزن المؤقت. وهذا تفضل مماثلة السابقين فيفو تمييع جميع العينات. يتم استخدام مخزن مؤقت لاستخراج الحل الملح متساوي التوتر القائم على الزلال لخطوة الاستخراج؛ فهو يمكن استخراج الوسطاء القائم على البروتين وتستقر البروتينات إلى الحد من تمسخ أثناء تجميد اللاحقة من البروتينات الوتيد قبل التحديد الكمي. لتجنب تدهور البروتين خلال مرحلة الاستخراج، يتم إضافة خليط مثبطات البروتياز إلى المخزن المؤقت الاستخراج.
تنفيذ التقنيات التي تسمح للتقدير الكمي من دون عائق، في فيفو-الوسطاء المناعية التي تم إنشاؤها في مواقع المخاطية من الأهمية بمكان. أولاً، تشكل الموقع المخاطية أكبر جهاز المناعة في الجسم. ثانيا، موقع الآنف هو الموقع الرئيسي للتعرض المحمولة جوا وأحكام متصلة إلى حجرة المناعية التنفسية ل الرئتين1. ثالثا، يفتح إمكانية مسح هذا الجهاز الهام مع تقنية موسع في إمكانية توفير عدد كبير معلومات على محور التفاعل المناعي ميكروب هامة فيما يتعلق بالصحة والمرض في الخطوط الجوية. رابعا، هناك العديد من التطبيقات الممكنة الأخرى لهذه التقنية، مثل دراسة التعديلات المناعية المحلية في تجارب معشاة ذات شواهد، رقابة الأدوية والمغذيات الدقيقة.
في البداية نفذنا التقنية في "الدراسات المستقبلية" كوبنهاغن على الربو في الطفولة فوج2000 (كوبساك2000)، حيث عقدنا العزم الشخصية محصنة من السوائل البطانة المخاطية لدى الأطفال عمرها 7 سنوات مع حساسية الآنف مقابل ضوابط صحية13. فيما بعد، نحن طبقت بنجاح هذا الأسلوب إلى الفوج2010 كوبساك الطولي والملامح المناعية مجرى الهواء المقررة في شهر 1, 2 سنة، و 6 سنوات من العمر، وفي حالات من الأعراض التنفسية الحادة. أظهرت نتائج من الولدان 1 أشهر الجمعيات الهامة بين توقيع المناعي والتعرض البيئي المبكر الحياة7،،من89،10،11،12.
الدراسات التي أجريت وفقا للمبادئ التوجيهية "إعلان هلسنكي". وتم الحصول على الموافقات من "لجنة الأخلاقيات" كوبنهاغن (KF 01-289/96 كوبساك2000 ) وحاء-ب-2008-093 كوبساك2010والوكالة الدانمركية لحماية البيانات، وتم الحصول على الموافقة الخطية من كلا الوالدين لكل موضوع قبل التسجيل.
1-الإعداد التجريبية
2-التحديد الكمي للمناعة-وسطاء الشحن الجوي
3-الإحصاءات
الخصائص الأساسية للملامح المناعية لمجرى الهواء:
تم الحصول على بيانات كاملة عن مستويات الوسيط المناعي في الغشاء المخاطي العلوي في مجرى الهواء في عمر شهر واحد في 620 (89٪) من 700 طفل مسجلين في مجموعة COPSAC2010. تم تسجيل عشرة حديثي الولادة قبل إنشاء هذه التقنية ، ولم يحضر 19 الزيارة التي استمرت شهرا. بالإضافة إلى ذلك ، تم استبعاد 47 عينة لأنه تم استخراجها وقياسها في مختبر آخر استخدم في دراسة تجريبية ، وفقدت 4 عينات أثناء النقل (انظر مخطط انسيابي الدراسة ، <الفئة القوية = "xfig" >الشكل 1). يتم عرض خصائص خط الأساس للمجموعة في الجدول 1.
تأثير التعرض قبل الولادة والفترة المحيطة بالولادة:
لقد لاحظنا أيضا وجود ارتباط بين مستوى الوسطاء المناعيين في عمر شهر واحد وتاريخ الأم من التأتب < sup class = "xref" >8 ، حيث أظهر الأطفال المولودون لأمهات أتأتبيات مستوى أقل من الوسطاء المناعيين بشكل عام من أطفال الأمهات غير التأتبيين. حددنا لاحقا ارتباطا بين وجود الأشقاء في المنزل عند الولادة واستجابة مناعية مخاطية محددة موجهة من النوع 1 / النوع 17 ، مع وجود دليل على ارتباط ذلك بتأثير التحضير المناعي في الرحم ، حيث كانت الاستجابة المناعية مرتبطة عكسيا بالوقت منذ آخر ولادة (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 4) < فئة الدعم = "xref" >12. تم تحديد مزيد من البينات لتأثيرات التحضير المناعي في الرحم من الارتباط بين حالة التطعيم الأنفلونزا H1N1 للأمهات وزيادة تنظيم مستويات TGF-β1 في مجرى الهواء الوليدي10.

<فئة قوية = "xfig" >الشكل 1: مخطط انسيابي لمجموعة الدراسات. تم الحصول على بيانات كاملة عن مستويات الوسيط المناعي في الغشاء المخاطي العلوي في مجرى الهواء في عمر شهر واحد في 620 (89٪) من 700 طفل مسجلين في مجموعة COPSAC2010. تم تسجيل عشرة حديثي الولادة قبل إنشاء هذه التقنية ، ولم يحضر 19 الزيارة التي استمرت شهرا. بالإضافة إلى ذلك، تم استبعاد 47 عينة لأنها استخراجت وقياست في مختبر آخر استخدم في دراسة تجريبية، وفقدت 4 عينات أثناء النقل. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

<فئة قوية = "xfig">الشكل 2: خريطة الحرارة للارتباطات الزوجية بين 20 سيتوكينات وكيميائية. يمثل اللون الأحمر ارتباطا موجبا ويمثل اللون الأزرق ارتباطا سلبيا. يشير الرقم الموجود داخل كل مربع إلى الارتباط بين وسيطين. يوضح الشكل أن جميع الوسطاء مرتبطون ارتباطا إيجابيا. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.


<فئة قوية = "xfig" >الشكل 4: آثار وجود الأشقاء في المنزل عند الولادة. أ) التوقيع المناعي لمجرى الهواء (PC1) في حديثي الولادة مع الأشقاء وبدمهم عند الولادة. ب) مخطط مبعثر يظهر ارتباطا عكسيا بين التوقيع المناعي لمجرى الهواء (PC1) والوقت منذ الولادة السابقة للأطفال الذين لديهم أشقاء. تم تعديل هذا الرقم من Wolsk et al.< sup class = "xref" >12 ، بإذن. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

<فئة قوية = "xfig">الشكل 5: تحليل المكون الرئيسي ثنائي المخطط لتأثير تدخل فيتامين د في COPSAC2010 على مستوى الوسيط المناعي لمجرى الهواء في عمر شهر واحد. تمثل كل نقطة عينة ملونة وفقا لتخصيص التدخل للطفل. يتم عرض الأحمال (أي التأثير) للمتغيرات الأصلية على المكونات الرئيسية كأسهم. نتج عن التدخل ملف مناعي منظم بشكل كبير في PC1 ، والذي يرتبط ارتباطا إيجابيا بجميع وسطاء المناعة. تم تعديل هذا الرقم من Chawes et al. < sup class = "xref" >9 ، بإذن. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الجدول 1: الخصائص الأساسية لمجموعة COPSAC2010.
<جدول fo:keep-together.within-page="1">أن تعلن جميع المؤلفين أي تعارض المتصورة أو محتملاً أو حقيقيا في المصالح فيما يتعلق بمحتوى هذه المخطوطة. وكالات التمويل لم يكن أي دور في تصميم وإجراء الدراسة؛ جمع، وإدارة، وتفسير البيانات؛ أو إعداد ومراجعة والموافقة على المخطوطة. لا توجد شركة صيدلانية متورط في الدراسة.
ويصف هذا البروتوكول تقنية موسع لأخذ عينات السوائل البطانة المخاطية دون عائق من الخطوط الجوية العليا. ويمكن استخدامه لإجراء التقدير الكمي في فيفو مستويات البروتين الوسطاء، مثل السيتوكينات والمستقطبات، في موضوعات في جميع الإعمار.
نحن نعرب عن امتناننا للأطفال والأسر دراسة الأتراب كوبساك2010 لجميع الدعم والالتزام. نحن نعترف ونقدر جهود فريق البحث كوبساك ومساعدة تقنية من فني ليزبيث بووس روشولم، "جامعة الدنمارك التقنية"، لقياس السيتوكينات والمستقطبات فريدة من نوعها.
| صفائح البوليستر الليفية المهيدروكسيلة | Accuwik Ultra   ؛ | SPR0730 | ورق الترشيح |
| Milliplex Assay Buffer   ؛ | Millipore | L-AB | Buffer |
| لوحات تخزين ملزمة منخفضة البروتين | Thermo Scientific | CLS8161 | Plates |
| Protease Inhibitor | Roche | 11873580001 | قارئ كوكتيل مثبط البروتياز الخالي من EDTA |
| من الألواح متعددة البقع | Mesoscale | NA | Sector imager 6000 |
| Assays | مقايسة السيتوكين البشرية المتوسطة 10-plex TH1 / TH2 ومقايسة الكيموكين 9-plex ، و singleplex IL-17A ، TGF- & beta ؛ 1 و TSLP. يمكن العثور على وصف على الإنترنت على www.mesoscale.com |