تتفاعل الخلايا العصبية المستقبلة للألم والخلايا القاتلة الطبيعية بنشاط في سياق التهابي. يتيح نهج الثقافة المشتركة دراسة هذا التفاعل.
مقالة منهجية
تتفاعل الخلايا العصبية المستقبلة للألم والخلايا القاتلة الطبيعية بنشاط في سياق التهابي. يتيح نهج الثقافة المشتركة دراسة هذا التفاعل.
تطورت الخلايا العصبية الحسية الجسدية للكشف عن المنبهات الضارة وتنشيط ردود الفعل الدفاعية. من خلال مشاركة وسائل الاتصال ، تقوم الخلايا العصبية المستقبلة للألم أيضا بضبط دفاعات المضيف من خلال التحكم في نشاط الجهاز المناعي. يكون الاتصال بين هذه الأنظمة في الغالب تكيفيا ، مما يساعد على حماية التوازن ، ويمكن أن يؤدي أيضا إلى ظهور الأمراض المزمنة أو يعززها. تطور كلا النظامين معا للسماح بمثل هذا التفاعل المحلي ، كما هو موجود في الأنسجة اللمفاوية الأولية والثانوية والغشاء المخاطي. أظهرت الدراسات الحديثة أن مستقبلات الألم تكتشف وتستجيب مباشرة للمستضدات الأجنبية والسيتوكينات المشتقة من الخلايا المناعية والميكروبات.
لا يؤدي تنشيط مستقبلات الألم إلى فرط الحساسية والحكة فحسب ، بل يقلل من عتبة إطلاق مستقبلات الألم ، مما يؤدي إلى إطلاق الببتيدات العصبية محليا. يمكن للببتيدات التي تنتجها الطرفيات الطرفية لمستقبلات الألم وتنطلق منها أن تمنع الانجذاب الكيميائي واستقطاب الخلايا الليمفاوية ، وتتحكم في توطين الالتهاب ومدته ونوعه. تظهر الأدلة الحديثة أن الخلايا العصبية الحسية تتفاعل مع الخلايا المناعية الفطرية عن طريق الاتصال بالخلايا الخلوية ، على سبيل المثال ، إشراك مستقبلات المجموعة 2D (NKG2D) على الخلايا القاتلة الطبيعية (NK).
بالنظر إلى أن الخلايا القاتلة الطبيعية تعبر عن المستقبلات المشابهة لمختلف الوسطاء الذين ينتجهم مستقبلات الألم ، فمن المتصور أن مستقبلات الألم تستخدم الببتيدات العصبية للتحكم في نشاط الخلايا القاتلة الطبيعية. هنا ، نبتكر طريقة زراعة مشتركة لدراسة تفاعلات الخلايا العصبية القاتلة الطبيعية في طبق. باستخدام هذا النهج ، وجدنا أن الخلايا العصبية القطنية المستقبلة للألم تقلل من تعبير السيتوكين في الخلايا القاتلة الطبيعية. بشكل عام ، يمكن أن تكون هذه الطريقة الاختزالية مفيدة لدراسة كيفية تحكم الخلايا العصبية المعصبة للورم في الوظيفة المضادة للسرطان للخلايا القاتلة الطبيعية وكيف تتحكم الخلايا القاتلة الطبيعية في القضاء على الخلايا العصبية المصابة.
تنشأ الأجسام الخلوية للخلايا العصبية الحسية في العقد الجذرية الظهرية (DRG). تقع DRG في الجهاز العصبي المحيطي (PNS) ، بين القرن الظهري للحبل الشوكي وأطراف الأعصاب الطرفية. تسمح الطبيعة الزائفة أحادية القطب للخلايا العصبية DRG بنقل المعلومات من الفرع المحيطي ، الذي يعصب الأنسجة المستهدفة ، إلى الفرع المركزي ، الذي يحمل المعلومات الحسية الجسدية إلى الحبل الشوكي1. باستخدام مستقبلات القناة الأيونية المتخصصة ، تستشعر الخلايا العصبية من الدرجة الأولى التهديدات التي تشكلها مسببات الأمراض والمواد المسببة للحساسية والملوثات2 ، مما يؤدي إلى تدفق الكاتيونات (Na + ، Ca2+) وتوليد جهد الفعل3،4،5.
ترسل هذه الخلايا العصبية أيضا إمكانات عمل مضادة للدروم نحو المحيط ، حيث حدث استشعار الخطر الأولي ، مما يؤدي إلى الإطلاق المحلي للببتيدات العصبية 1,4. لذلك ، تعمل الخلايا العصبية مستقبلات الألم كآلية وقائية ، تنبه المضيف إلى الخطر البيئي4،5،6،7.
للتواصل مع الخلايا العصبية من الدرجة الثانية ، تطلق مستقبلات الألم العديد من الناقلات العصبية (مثل الغلوتامات) والببتيدات العصبية (على سبيل المثال ، الببتيد المرتبط بجين الكالسيتونين (CGRP) ، والمادة P (SP) ، والببتيد المعوي النشط في الأوعية (VIP))6,7. تعمل هذه الببتيدات على الشعيرات الدموية وتعزز تسرب البلازما والوذمة والتدفق المحلي وتعديل الخلايا المناعية2،4،7.
يستخدم الجهاز الحسي الجسدي والجهاز المناعي نظام اتصال مشترك يتكون من السيتوكينات والببتيدات العصبية ، ومستقبلاتها المشابهة4. في حين أن هذا الاتصال ثنائي الاتجاه يساعد على الحماية من الخطر والحفاظ على التوازن ، فإنه يمكن أن يساهم أيضا في الفيزيولوجيا المرضيةللأمراض 4.
تصنف الخلايا القاتلة الطبيعية على أنها خلايا لمفاوية فطرية وهي متخصصة في القضاء على الخلايا المصابة بالفيروس. تخضع وظيفة الخلية القاتلة الطبيعية لتوازن المستقبلات التحفيزية والمثبطة ، بما في ذلك المستقبل المنشط NKG2D8. يتم التعبير عن الرباط الداخلي ل NKG2D ، حمض الريتينويك المحرض المبكر 1 (RAE1) ، من خلال الخلايا التي تخضع للإجهاد مثل تكوين الورم والعدوى 8,9.
أظهرت التحقيقات الحديثة أن إصابة الأعصاب الطرفية تدفع الخلايا العصبية الحسية للتعبير عن جزيئات غير قادرة على التكيف مثل stathmin 2 (STMN2) و RAE1. وهكذا ، عن طريق الاتصال بالخلية الخلوية ، تم تنشيط الخلايا القاتلة الطبيعية المعبرة عن NKG2D عن طريق التفاعل مع الخلايا العصبية المعبرة عن RAE1. في المقابل ، تمكنت الخلايا القاتلة الطبيعية من القضاء على الخلايا العصبية المصابة مستقبلات الألم وفرط الحساسية الحاد للألم المرتبط عادة بإصابة الأعصاب10. بالإضافة إلى محور NKG2D-RAE1 ، تعبر الخلايا القاتلة الطبيعية عن المستقبلات المشابهة لمختلف الوسطاء الذين ينتجهم مستقبلات الألم. لذلك من الممكن أن يقوم هؤلاء الوسطاء بتعديل نشاط الخلايا القاتلة الطبيعية. تقدم هذه الورقة طريقة استزراع مشترك للتحقيق في بيولوجيا تفاعل الخلايا العصبية القاتلة الطبيعية مستقبلات للألم. سيساعد هذا النهج في تعزيز فهم كيفية تعديل الخلايا العصبية المستقبلة للألم لاستجابات الخلايا المناعية الفطرية للإصابة أو العدوى أو الورم الخبيث.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وافقت لجان رعاية واستخدام الحيوان المؤسسية بجامعة مونتريال (# 22053 ، # 22054) على جميع إجراءات الحيوانات. انظر الجدول 1 للحصول على قائمة بالمحاليل وتكوينها وجدول المواد للحصول على قائمة بالمواد والمعدات والكواشف المستخدمة في هذا البروتوكول.
1. عزل الخلايا القاتلة الطبيعية والثقافة والتحفيز
2. عزل الخلايا العصبية DRG والثقافة
3. الثقافة المشتركة وقياس التدفق الخلوي
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم تنقية الخلايا القاتلة الطبيعية مغناطيسيا من خلايا الطحال في الفئران (TRPV1 wt: :D TAfl / wt) وتحفيزها (48 ساعة) باستخدام IL-2 و IL-15. ثم تم استزراع الخلايا القاتلة الطبيعية بمفردها أو استزراعها مع الخلايا العصبية DRG التي تم حصادها من الخلايا العصبية المستقبلة للألم سليمة (التحكم في القمامة. TRPV1بالوزن: :D TA fl / wt) أو الفئران المستأصلة (TRPV1cre: :D TAfl / wt). ثم تعرضت الخلايا لكبخاخات ناهض TRPV1 (1 ميكرومتر) أو مركبتها. بعد 24 ساعة من الاستزراع ا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وجد Davies et al.11 أن الخلايا العصبية المصابة تنظم RAE1. من خلال الاتصال بالخلايا الخلوية ، تمكنت خلايا NKG2D التي تعبر عن NKG من تحديد الخلايا العصبية RAE1 + والقضاء عليها ، والتي بدورها تحد من الألم المزمن11. بالنظر إلى أن الخلايا القاتلة الطبيعية تعبر أيضا عن مستقبلات الببتيد العصبي المختلفة ، وأن تلك الببتيدات العصبية معروفة بقدراتها المناعية ، يبدو من المهم بشكل متزايد دراسة التفاعل بين الخلايا القاتلة الطبيعية والخلايا العصبية المستقبلة للألم ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للكشف عنه.
تم دعم هذا العمل من قبل صندوق الحدود الجديدة في الأبحاث (NFRFE201901326) ، والمعاهد الكندية للبحوث الصحية (162211 ، 461274 ، 461275) ، والمؤسسة الكندية للابتكار (37439) ، وبرنامج كرسي الأبحاث الكندي (950-231859) ، ومجلس أبحاث العلوم الطبيعية والهندسة في كندا (RGPIN-2019-06824) ، وصندوق أبحاث الطبيعة والتقنيات في كيبيك (253380).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| مضاد للفأر CD16 / 32 | جاكسون مختبر | القط رقم: 017769 | |
| B-27 | مختبر جاكسون | القط رقم: 009669 | |
| ألبومين مصل الأبقار (BSA) درجة ثقافة | الأدوات الدقيقة العالمية | القط رقم: 504167 | |
| BV421 مضاد للفأر NK-1.1 | فيشر ساينتفيك | كات رقم: مصفاة خلوية 12430112 | |
| (50 & mu ؛ م) | فيشر ساينتيك | كات رقم: A3160702 | |
| كولاجيناز الرابع | فيشر القط العلمي | رقم: 15140148 | |
| Diphteria toxinfl/fl Fisher | Scientific | Cat no: SH3057402 | |
| Dispase II | Fisher Scientific | Cat no: 13-678-20B | |
| Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) | Fisher Scientific | Cat no: 07-200-95 | |
| EasySep Mouse NK طقم عزل الخلايا | Sigma | Cat no: CLS2595 | |
| حمض الإيثيلين ديامين تترا أسيتيك (EDTA) | Sigma | Cat no: C0130 | |
| FACSAria III | Sigma | Cat no: 04942078001 | |
| مصل الأبقار الجنينية (FBS) | رقم Sigma | Cat: 806552 | |
| FITC مضاد للفأر NKp46 | Sigma | Cat no: L2020 | |
| صفيحة مسطحة القاع 96 بئر | سيجما | القط رقم: 03690 | |
| ماصة باستور زجاجية | سيجما | القط رقم: 470236-274 | |
| عامل التغذية العصبية المشتق من خط الخلايا الدبقية (GDNF) | VWR | رقم القط: 02-0131 | |
| Laminin | Cedarlane | Cat no: 03-50 / 31 | |
| L-Glutamine | Gibco | Cat no: A14867-01 | |
| Mouse المؤتلف IL-15 | Gibco | Cat no: 22400-089 | |
| المؤتلف للفأر IL-2 | Gibco | Cat no: 21103-049 | |
| عامل نمو الأعصاب (NGF) | Life Technologies | Cat no: 13257-019 | |
| الوسائط العصبية | القاعدية PeproTech | Cat رقم: 450-51-10 | |
| PE مضاد للفأر GM-CSF | PeproTech | Cat رقم: 212-12 | |
| البنسلين و Streptomycin | PeproTech | Cat no: 210-15 | |
| Pestles | تقنية الخلايا الجذعية | رقم القط: 19855 | |
| محلول ملحي مخزن بالفوسفات (PBS) Biolegend | Cat no: 108732 | استنساخ PK136 | |
| RPMI 1640 وسائل الإعلام | Biolegend | Cat no: 137606 | استنساخ 29A1.4 |
| TRPV1Cre< / sup> | Biolegend | Cat no: 505406 | استنساخ MP1-22E9 |
| ملاقط وأدوات تشريح. | Biolegend | Cat no: 65-0865-14 | |
| لوحة على شكل حرف U ذات قاع 96 بئر | Biolegend | Cat no: 101319 | |
| Viability Dye eFlour-780 | Becton Dickinson |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن