في هذه الدراسة، ونحن نصف عملية عزل الخلايا الليمفاوية T من عينات جديدة من الصمامات الأبهري المتكلسة والخطوات التحليلية لاستنساخ الخلايا التائية لتوصيف المجموعات الفرعية الكريات البيض التكيفية باستخدام تحليل تدفق قياس الخلايا.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
في هذه الدراسة، ونحن نصف عملية عزل الخلايا الليمفاوية T من عينات جديدة من الصمامات الأبهري المتكلسة والخطوات التحليلية لاستنساخ الخلايا التائية لتوصيف المجموعات الفرعية الكريات البيض التكيفية باستخدام تحليل تدفق قياس الخلايا.
يرتبط مرض الصمام الأبهري الكالسيومي (CAVD)، وهو عملية مرض نشطة تتراوح بين سماكة خفيفة للصمام إلى تكلس شديد، بارتفاع معدل الوفيات، على الرغم من الخيارات العلاجية الجديدة مثل استبدال الصمام الأبهري عبر القسطرة (TAVR).
المسارات الكاملة التي تبدأ مع تكلس الصمام وتؤدي إلى تضيق الأبهر الشديد لا تزال مفهومة جزئيا فقط. من خلال توفير تمثيل وثيق لخلايا الصمام الأبهري في الجسم الحي ، يمكن أن يكون فحص الخلايا الليمفاوية T من أنسجة الصمام الشهوتي طريقة فعالة لتوضيح دورها في تطوير التكلس. بعد الختان الجراحي ، يتم تشريح عينة الصمام الأبهري الطازجة في قطع صغيرة ويتم استزراع الخلايا الليمفاوية T ، واستنساخها ثم تحليلها باستخدام فرز الخلايا المنشطة الفلورية (FACS).
إجراء تلطيخ بسيط ويمكن أيضا أن تكون ثابتة أنابيب ملطخة باستخدام 0.5٪ من paraformaldehyde وتحليلها حتى 15 يوما في وقت لاحق. ويمكن استخدام النتائج الناتجة عن لوحة تلطيخ لتتبع التغيرات في تركيزات الخلايا التائية مع مرور الوقت فيما يتعلق بالتدخل ويمكن بسهولة مواصلة تطويرها لتقييم حالات التنشيط للأنواع الفرعية المحددة من الخلايا التائية ذات الاهتمام. في هذه الدراسة، نظهر عزلة الخلايا التائية، التي أجريت على عينات الصمام الأبهري المتكلسة الطازجة وخطوات تحليل استنساخ الخلايا التائية باستخدام قياس التدفق الخلوي لزيادة فهم دور المناعة التكيفية في الفيزيولوجيا المرضية CAVD.
مرض الصمام الأبهري الكالسيومي (CAVD) هو واحد من أكثر اضطرابات صمام القلب شيوعا ، مع تأثير كبير على الرعاية الصحية. ازدادت وتيرة استبدال الصمام الأبهري في السنوات الأخيرة بشكل كبير ومن المتوقع أن تزيد أكثر، بسبب تزايد عدد السكان المسنين1.
الفيزيولوجيا المرضية الأساسية من CAVD معروفة جزئيا فقط وتقتصر الاستراتيجيات العلاجية الحالية على التدابير المحافظة أو استبدال الصمام الأبهري ، إما من خلال الإجراءات الجراحية أو عن طريق الجلد. حتى الآن، لا يمكن لأي علاج طبي فعال أن يعيق أو يعكس تطور CAVD ويرتبط ارتفاع معدل الوفيات بظهور الأعراض المبكر، ما لم يتم إجراء استبدال الصمام الأبهري (AVR)2. في المرضى الذين يعانون من تضيق الأبهر أعراض حادة، تم الإبلاغ عن البقاء على قيد الحياة خالية من الأعراض لمدة 3 سنوات منخفضة حتى 20٪3. يمثل استبدال الصمام الأبهري عبر القسطرة (TAVR) خيارا جديدا ، مما أحدث ثورة في علاج المرضى المعرضين لخطر كبير ، خاصة بين كبار السن ، وخفض بشكل كبير معدل الوفيات ، الذي كان مرتفعا في جوهره في هذه الفئة من السكان 4،5،6. على الرغم من النتائج الواعدة ل TAVR ، من الضروري إجراء مزيد من الأبحاث لفهم الفيزيولوجيا المرضية CAVD لتحديد الأهداف العلاجية المبكرة الجديدة7،8،9.
كان يعتقد سابقا أن تكون سلبية, عملية التنكسية, ومن المسلم به الآن CAVD كمرض التقدمية النشطة, تتميز التبديل الظاهري العظمي من الخلايا الخلالية الصمام الأبهري10. هذا المرض ينطوي على التمعدن التدريجي، والتغيرات الليفية وانخفاض حركية منشورات الصمام الأبهري (التصلب)، والتي تعوق في نهاية المطاف تدفق الدم مما يؤدي إلى تضييق (تضيق) من فتح الصمام الأبهري11.
يعتبر الالتهاب عملية رئيسية في الفيزيولوجيا المرضية CAVD ، على غرار عملية تصلب الشرايين الوعائية. إصابة البطانية تمكن من ترسب وتراكم أنواع الدهون، وخاصة البروتينات الدهنية المؤأكسدة في الصمام الأبهري12. تثير هذه البروتينات الدهنية المؤأكسدة استجابة التهابية ، لأنها سامة للخلايا ، مع النشاط الالتهابي الذي يؤدي إلى التمعدن. وقد تم مؤخرا تسليط الضوء على دور المناعة الفطرية والتكيفية في تطوير CAVD وتطور المرض13. تم توثيق تنشيط وتوسع التخفي من مجموعات فرعية محددة من خلايا الذاكرة T في المرضى الذين يعانون من CAVD ومنشورات الصمام الأبهري المعدنية ، بحيث يفترض أن العمليات الالتهابية تشارك على الأقل في تطوير CAVD ويفترض في تطور المرض كذلك 14. في الواقع ، على الرغم من وجود خلايا عرض المستضدات والكواعم في كل من الصمام الصحي والمرض ، فإن وجود الخلايا الليمفاوية T يدل على صمام الأبهر المسن والمرض. هذا التسلل اللمفاوي جنبا إلى جنب مع زيادة في الأوعية الدموية الجديدة و metaplasia هي علامات النسيجية المميزة من CAVD15.
نحن نفترض وجود تفاعل بين الخلايا الخلالية الصمام الأبهري وتنشيط الجهاز المناعي، مما قد يؤدي إلى بدء عملية التهابية مزمنة في الصمام الأبهري. يمكن أن يكون فحص الخلايا التائية من أنسجة الصمام الأبهري النتنة طريقة فعالة لتوضيح دورها في تطوير التكلس ، حيث يمكن أن يوفر تمثيلا وثيقا لخلايا الصمام الأبهري في الجسم الحي. في العمل الحالي ، باستخدام أنسجة الصمام الأبهري ، نعزل الخلايا الليمفاوية التائية ، والثقافة واستنساخها ، ونقوم بعد ذلك بتصنيفها باستخدام فرز الخلايا المنشطة بالفلور (FACS). تم استئصال عينات الصمام الأبهري الطازجة من مرضى CAVD الذين تلقوا استبدال الصمام الجراحي للتوضيق الأبهري الشديد. بعد استئصال الجراحية، تم تشريح عينة صمام جديد في قطع صغيرة وزراعة الخلايا التائية، استنساخ ثم تحليلها باستخدام قياس التدفق الخلوي. إجراء تلطيخ بسيط ويمكن إصلاح الأنابيب الملطخة باستخدام 0.5٪ من البارافورمالديهايد وتحليلها حتى 15 يوما في وقت لاحق. يمكن استخدام البيانات الناتجة من لوحة التلطيخ لتتبع التغيرات في توزيع الخلايا الليمفاوية T بمرور الوقت فيما يتعلق بالتدخل ويمكن تطويرها بسهولة لتقييم حالات التنشيط للمجموعات الفرعية المحددة من الخلايا التائية ذات الاهتمام.
يمكن أن يكون استخراج الأنسجة المتكلسة وعزل الكريات البيض عن الأنسجة المتكلسة وخاصة استخدام قياس التدفق الخلوي على هذا النوع من الأنسجة أمرا صعبا ، بسبب مشكلات مثل الفلورة الذاتية. ولا توجد سوى منشورات قليلة مع بروتوكولات لهذا الغرض المحدد16,17,18. هنا نقدم بروتوكول مصمم خصيصا لعزل مباشرة والثقافة من الخلايا الليمفاوية T من عينات الصمام الأبهري البشري. التوسع الكلوني للخلايا الليمفاوية هو السمة المميزة للحصانة التكيفية. دراسة هذه العملية في المختبر يوفر معلومات ثاقبة على مستوى التغايرية الخلايا الليمفاوية19. وبعد فترة حضانة مدتها ثلاثة أسابيع، أصبحت استنساخات الخلايا التائية جاهزة للتنضح، حيث تم الحصول على كمية كافية من الخلايا التائية من كل استنساخ، وذلك للسماح بإجراء دراسة فينوتبيك ووظيفية. في وقت لاحق يتم دراسة النمط الظاهري من استنساخ تي عن طريق قياس الخلايا.
هذا البروتوكول المناعي هو تكييف لطريقة سبق أن طورتها أميدي وآخرون لعزل الخلايا التائية وتوصيفها من الأنسجة البشرية ، والمصممة خصيصا للأنسجة البشرية المتكلسة ، كما هو الحال في CAVD20،21،22. البروتوكول هنا لعزل PBMCs (خلايا الدم المحيطية أحادية النووية) باستخدام معطف برتقالي مشع يصف طريقة فعالة للحصول على الخلايا المغذية (FC)، تعديلها خصيصا لمرحلة استنساخ الخلايا الليمفاوية T معزولة عن الخلايا الخلالية صمام. تتكون الطبقة المغذية من الخلايا الموقوفة للنمو ، والتي لا تزال قابلة للحياة وحيوية. دور الخلايا المغذية مهم لدعم البقاء على قيد الحياة في المختبر ونمو الخلايا الليمفاوية T معزولة عن الخلايا الخلالية صمام23. من أجل تجنب انتشار الخلايا المغذية في الثقافة، يجب أن تخضع هذه الخلايا لوقف النمو. ويمكن تحقيق ذلك بطريقتين: من خلال الطرق الفيزيائية مثل التشعيع، أو من خلال العلاج بالمواد الكيميائية السامة للخلايا، مثل الميتوميسين C (MMC)، وهو مضاد حيوي مضاد للورم يمكن تطبيقه مباشرة على سطح الثقافة24. هنا نظهر تغذية خلية النمو اعتقال يتحقق من خلال تشعيع الخلية.
تقدم هذه الطريقة طريقة فعالة وفعالة من حيث التكلفة لعزل وتوصيف الخلايا التائية من أنسجة الصمام الأبهري ، مما يساهم في توسيع نطاق الطرق المناعية لاستكشاف الفيزيولوجيا المرضية CAVD.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وقد أجريت الدراسة وفقا للنظام الأساسي للهيئة الخيرية لضمان الممارسة العلمية الجيدة، كما تم احترام المبادئ التوجيهية والأحكام القانونية المتعلقة بالخصوصية والأخلاق. ووافقت لجنة الأخلاقيات على جميع التجارب البشرية، وتم الحفاظ على خصوصية المرضى وعدم الكشف عن هويتهم وفقا للقواعد المبلغ عنها في نموذج الأخلاقيات.
ملاحظة: للبروتوكول المذكور أدناه تم استخدام عينات صمام النتنة البشرية الطازجة.
1. إعداد الكاشف
2. عزل الخلايا الليمفاوية T الإنسان والثقافة في قوارير T-25
3. مرحلة الاستنساخ
ملاحظة: بالنسبة لمرحلة الاستنساخ للخلايا التائية، من الضروري البدء بعزل الخلايا المغذية من معطف برتقالي مشع (BC)، باتباع بروتوكول PBMCs.
4. T الخلايا الليمفاوية الثقافة في لوحات متعددةويل
5. مرحلة إعادة التغذية الأولى
6. مرحلة إعادة التغذية الثانية
7. مرحلة التقسيم الأولى من بئر/عينة واحدة إلى بئرين/عينة
8. مرحلة التقسيم الثانية من بئرين/عينة إلى 4 آبار/عينة
9. مرحلة التقسيم الثالث من 4 آبار / عينة إلى 8 آبار / عينة:
10. تحليل القياسات الخلوية
11. الأجسام المضادة تلطيخ لوحة التحضير لتحليل السيتوفلوريومتري
| علامه | فلوروفور |
| CD3 | PE/Cy7 |
| CD4 | أليكسا فلور 488 |
| CD8 | البنفسجي الرائعة 510 |
| CD14 | البنفسجي الرائعة 421 |
| CD25 | PE |
| CD45 | البنفسجي الرائعة 711 |
الجدول 1 - الجداول لوحة تلطيخ الأجسام المضادة للكشف عن السكان T الخلايا الليمفاوية في مرض الصمام الأبهري تكلس.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
استخدمنا طريقة بسيطة وفعالة من حيث التكلفة لتوصيف مجموعة الكريات البيض من عينات الصمام الأبهري الطازجة المستمدة من المرضى البشريين الذين يعانون من تضيق الصمام الأبهري الشديد (الرجوع إلى البروتوكول). 10- تعتبر طريقة عزل مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور خطوة حيوية في الحصول على الخلايا المغذية، التي تستخدم في كل خطوة من مراحل التجربة (الاستنساخ وإعادة التغذية وتقسيم المراحل) وتمكن من الكشف عن الخلايا البيضاء المتسللة في عينات الصمام الأبهري وتوصيفها. تظهر الخطوات الرئيسية لهذا الأسلوب في الشكل 1
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
هنا نقدم طريقة لتوصيف الخلايا الليمفاوية T الخلايا الفرعية معزولة عن عينات الصمام الأبهري النتنة، وذلك باستخدام قياس التدفق الخلوي. تتطلب هذه الطريقة استخدام معطف برتقالي مشع لعزل PBMCs. تردد الإشعاع الذي يجب أن تتعرض أكياس معطف بافي هو 9000 راد /90 غراي (Gy) ويمثل خطوة حاسمة لوقف انتشار الخلايا المغذية. دور الخلايا المعزولة عن أكياس معطف بافي هو العمل فقط كخلايا مغذية وتوفير المواد الغذائية للخلايا التائية المعزولة عن الصمامات. ومن شأن استخدام كيس معطف برتقالي أحادي التشعيع أن يعزز انتشار مركبات PBMCs في الثقافة، كما لو...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وليس لدى صاحبي البلاغ ما يكشفان عنه.
تم تشعيع جميع أكياس معطف بافي المستخدمة لهذا البروتوكول بفضل توافر الدكتور بيتر روزنتال والدكتور ديرك بومر والفريق بأكمله من قسم الأشعة في شاريتيه بنجامين فرانكلين. حامل المنحة / ماري روكسانا كريستوفر ، ويدعم هذا العمل من خلال منحة دراسية من الجمعية الألمانية للقلب (DGK).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 50 مل محاقن بلاستيكية | Fisherbrand | 9000701 | |
| 96- جيدا U- أسفل ألواح Multiwell | Greiner Bio-One | 10638441 | |
| Bag Spike (خالية من الإبرة) | Sigma | P6148 | تمييع إلى 4٪ مع PBS |
| CD14 Brilliant violet 421 | ؛ Biolegend | 560349 | |
| CD25 PE | & nbsp ؛ Biolegend | 302621 | |
| CD3 PE / Cy7 | ؛ Biolegend | 300316 | |
| CD4 Alexa Fluor 488 | Biolegend | 317419 | |
| CD45 بنفسجي لامع 711 | ؛ Biolegend | 304137 | |
| CD8 بنفسجي لامع 510 | Biolegend | 301047 | |
| أنبوب Eppendorf 1.5 مل | أنبوب Eppendorf | 13094697 | |
| Eppendorf 0.5 مل | Thermo Scientific | AB0533 | |
| Falcon 15 مل أنبوب طرد مركزي مخروطي | Falcon | 10136120 | |
| Falcon 50 مل أنابيب الطرد المركزي المخروطية | Falcon | 10788561 | |
| Falcon أنابيب البوليسترين المستديرة | القاع BD | 2300E | |
| قراءة سريعة 102 غرفة عد بلاستيكية | KOVA INTERNATIONAL | 630-1893 | |
| مرشحات للثقافة المتوسطة 250 مل | NalgeneThermo Fisher Scientific | 168-0045 | |
| مرشحات للثقافة المتوسطة 500 مل | NalgeneThermo Fisher Scientific | 166-0045 | |
| HB 101 مكمل مجفف بالتجميد | Irvine Scientific | T151 | |
| HB Basal Medium | Irvine Scientific | T000 | |
| FBS معطل بالحرارة (مصل الأبقار الجنينية) | Euroclone | ECS0180L | |
| HS (مصل بشري) | سيجما ألدريتش | H3667 | |
| الإنسان IL-2 IS | Miltenyi Biotec | 130-097-744 | |
| L-Glutamine | Gibco | 11140050 | |
| Lymphoprep | Falcon | 352057 | |
| محلول الأحماض الأمينية غير الأساسية | سيجما | 11082132001 | |
| بارافورمالدهيد | ثيرمو فيشر العلمي | 10538931 | |
| PBS (محلول ملحي مخزن بالفوسفات) | 10010023 | ثيرمو فيشر العلمي | |
| البنسلين / الستربتومايسين | جيبكو | 15070063 | 10000 وحدة / مل |
| PHA (هيماجلوتينين نباتي) | الخلايا الجذعية تقنيات | 7811 | |
| أطباق بتري | بلاستيكية R80115TS علمية حرارية | 10 0 مم × 15 مم | |
| RPMI 1640 وسائل الإعلام | HyClone | 15-040-CV | |
| بيروفات الصوديوم | Gibco من Life technologies | 11360070 | |
| مرشحات حقنة 0،45 وميكرو ؛ ل | Rotilabo-Spritzenfilter | P667.1 | |
| T-25 قوارير ثقافة الخلايا | InvitrogenThermo Fisher Scientific | AM9625 | |
| T-75 قارورة ثقافة الخلية | Thermo Fisher Scientific | 10232771 | |
| & beta - Mercaptoethanol | Gibco | A2916801 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.