نصف إجراء لتقييم قدرة العوامل الدوائية على توليد خلايا متغصنة من خلايا شجيرية ساذجة مشتقة من الخلايا الأحادية في المختبر والتحقق من فعاليتها عن طريق توليد الخلايا التائية التنظيمية الذاتية.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
نصف إجراء لتقييم قدرة العوامل الدوائية على توليد خلايا متغصنة من خلايا شجيرية ساذجة مشتقة من الخلايا الأحادية في المختبر والتحقق من فعاليتها عن طريق توليد الخلايا التائية التنظيمية الذاتية.
الخلايا التغصنية التحملية (tolDCs) هي مجموعة فرعية من الخلايا التغصنية (DCs) المعروفة بتأثيرها على الخلايا التائية الساذجة نحو النمط الظاهري للخلية التائية التنظيمية (Treg). تخضع TolDCs حاليا للتحقيق كعلاجات للمناعة الذاتية والزرع ، كعلاج خلوي وطريقة لحث tolDCs من DCs الداخلية. ومع ذلك ، حتى الآن ، فإن عدد العوامل المعروفة لتحفيز tolDCs من DCs الساذجة صغير نسبيا وكانت فعاليتها في توليد Tregs in vivo غير متسقة ، لا سيما العلاجات التي تحفز tolDCs من DCs الداخلية. يوفر هذا فرصة لاستكشاف مركبات جديدة لتوليد التسامح.
نصف هنا طريقة لاختبار المركبات المعدلة للمناعة الجديدة على DCs المشتقة من الخلايا الأحادية (moDCs) في المختبر والتحقق من صحة وظائفها لتوليد Tregs ذاتية المنشأ. أولا ، نحصل على PBMCs ونعزل الخلايا الوحيدة CD14 + والخلايا التائية CD3 + باستخدام مجموعات الفصل المغناطيسي المتوفرة تجاريا. بعد ذلك ، نقوم بتمييز الخلايا الوحيدة إلى moDCs ، ونعالجها باستخدام معدل مناعي راسخ ، مثل الرابامايسين أو الديكساميثازون أو IL-10 أو فيتامين D3 ، لمدة 24 ساعة ونختبر تغييرها في علامات التحمل كتحقق من صحة البروتوكول. أخيرا ، نشارك في زراعة tolDCs المستحثة مع الخلايا التائية الذاتية في وجود تحفيز مضاد ل CD3 / CD28 ونلاحظ التغيرات في مجموعات Treg وتكاثر الخلايا التائية. نتصور استخدام هذا البروتوكول لتقييم فعالية العوامل المناعية الجديدة لإعادة برمجة DCs المتمايزة بالفعل نحو tolDC.
الخلايا المتغصنة (DCs) هي وسطاء حاسمون بين المناعة الفطرية والتكيفية. DCs ، التي توجد بشكل أساسي في الأغشية المخاطية والجلد والأنسجة اللمفاوية ، هي الخلايا العارضة للمستضد الأولية (APCs)1. تمتص DCs البروتينات الغريبة وتعالجها وتقدمها على بروتينات التوافق النسيجي الرئيسية (MHC) للخلايا التائية الساذجة. تعبر DCs على وجه التحديد عن بروتينات معقد التوافق النسيجي الكبير من الفئة الثانية ، مثل مستضد الكريات البيض البشرية DR (HLA-DR) في البشر. تعد حالة تنشيط الترابط المستمر عند التعرض للمستضد أمرا بالغ الأهمية لاستجابة الخلايا التائية النهائية2. تعبر DCs غير الناضجة عن مستقبلات التعرف على الأنماط المختلفة (PRRs) التي تتعرف على فئات الجزيئات التي تسمى الأنماط الجزيئية المرتبطة بمسببات الأمراض (PAMPs) ، مثل مكون الجدار البكتيري ، عديد السكاريد الدهني (LPS) 3. عند تحفيز PRR ، تصبح DCs ناضجة وتقوم بتنظيم البروتينات التحفيزية المشتركة للخلايا التائية المهمة ، مثل CD80 و CD86 و CD40 ، وتفرز السيتوكينات المؤيدة للالتهابات مثل عامل نخر الورم ألفا (TNFα) ، مما يسهل تمايز الخلايا التائية الساذجة إلى مستجيب تقليدي أو خلايا تائية مساعدة2. على العكس من ذلك ، إذا توقف نضج التيار المستمر أو إذا تطورت البلدان النامية في بيئة تحمل ، يمكن للبلدان النامية أن تولد حالة تيار مستمر (tolDCs)4. تقلل TolDCs من تنظيم مستقبلات الخلايا التائية الكلاسيكية المشاركة في تنظيم مستقبلات التسامح مثل ترابط موت الخلايا المبرمج 1 (PD-L1) ومخفف الخلايا الليمفاوية B و T (BTLA) وتوليد السيتوكينات المثبطة مثل الإنترلوكين 10 (IL-10) وتحويل عامل النمو بيتا (TGF-β) 4. هذه ليست قائمة شاملة بعلامات التسامح ، وفي الواقع ، هناك إجماع محدود حول علامات tolDC المناسبة لتحديد حالة tolDC5. بالنظر إلى ذلك ، نقترح توليد الخلايا التائية التنظيمية (Treg) كعلامة وظيفية يجب استخدامها لمقارنة فعالية عوامل الحث المختلفة tolDC.
بالإضافة إلى حالات تنشيط التيار المستمر / الناضجة ، يمكن أيضا تصنيف DCs بناء على نسبها أو موقع الأنسجة ، حيث تعرض كل مجموعة فرعية وظائف مختلفة قليلا. في حين أن تقسيم tolDC / DC الناضج أقل تحديدا وموجود أكثر كسلسلة متصلة ، فإن أقسام النسب لها علامات محددة جيدا في كل من الإنسان والفئران. تتشكل سلائف التيار المستمر في نخاع العظام ، ولكن هناك نوعان فرعيان رئيسيان من DCs بناء على نسبها: 1) الخلايا المتغصنة البلازمية (pDCs) ، والتي تستمد من السلالات اللمفاوية و 2) الخلايا المتغصنة التقليدية (cDCs) ، والتي تستمد من السلالات النخاعية. في البشر ، تنضج pDCs في الأعضاء اللمفاوية ، وتعبر عن CD303 ، وتستجيب بشكل كبير للالتهابات الفيروسية6. وفي الوقت نفسه ، تنضج CD11c التي تعبر عن cDCs في الأنسجة المحيطية وتوجد في نوعين فرعيين متميزين ، CD1c + cDC1s و CD141 + cDC2 ، والتي يولد كل منهما استجابات مميزة للخلاياالتائية 7. علاوة على ذلك ، يمكن أن توجد جميع cDCs في الحالات الفرعية المقيمة في الأنسجة (CD103-) أو المهاجرة (CD103 +)8. أخيرا ، في ظل ظروف معينة ، يمكن تحفيز الخلايا من سلالات الخلايا الوحيدة (CD14 +) نحو النمط الظاهري للخلية المتغصنة ويتم تحديدها على أنها CD14- و CD141 + و CD1c + 9. هذه الخلايا ، المعروفة باسم DCs المشتقة من الخلايا الوحيدة (moDCs) ، هي الأكثر استخداما لتحليل خارج الجسم الحي في البشر حيث تشكل الخلايا الوحيدة ما يقرب من 10-30٪ من خلايا الدم المحيطية البشرية أحادية النواة (PBMCs) ، بينما تشكل pDCs 1-3٪ 10 فقط. هذا يجعل moDCs خيارا جذابا ، ولكن من المعروف أيضا أن moDCs أكثر التهابا من cDCs النموذجية المعزولة من الأنسجةالأولية 9.
يوجد حاليا فئتان عريضتان من الجهود المبذولة لتوظيف tolDCs لتوليد التسامح السريري. أولا ، يتم إنشاء tolDCs من الخلايا الوحيدة لاستخدامها كعلاج للخلايا. في هذا النموذج ، يتم تمييز moDCs عادة باستخدام IL-4 / GM-CSF بالتزامن مع معدلات المناعة مثل فيتامين D3 أو الرابامايسين (rapa) أو IL-10 أو ديكساميثازون أو مجموعات من هؤلاء11،12. تم استكشاف tolDCs هذه كعلاجات خلوية ذاتية للمناعة الذاتية وعمليات الزرع13. الاستخدام الآخر ل tolDCs هو إعادة برمجة DCs الداخلية تجاه tolDCs باستخدام الأدوية المجانية أو الناقلات النانوية لتقديم كل من معدل المناعة والمستضد ذي الأهمية14،15،16. ومع ذلك ، فإن تحريض DCs المتمايزة بالفعل هو أكثر صعوبة ، نظرا لتطوير أنماط ظاهرية استقلابية قوية من DCs والتي تتناقض عادة مع استقلاب tolDC17،18. هذا مستوى مرتفع لمعظم معدلات المناعة الدوائية. لهذا السبب ، تشير معظم دراسات إعادة برمجة التيار المستمر الداخلية إلى قمع فعال للتيار المستمر وغالبا ما يكون بعض تحريض Treg ، ولكنها تفتقر إلى النجاح السريري ، غالبا بسبب نقص ثبات الخلايا التائية15،19،20. هذا يسلط الضوء على الحاجة إلى استراتيجيات لتحديد عوامل تحريض tolDC المحتملة من DCs الحالية.
هنا ، نقدم طريقة للتقييم المختبري للعوامل المعدلة للمناعة مقابل moDCs المتمايزة مع المقياس النهائي لتحريض Treg الذاتي. تم تصميم هذا البروتوكول لتقييم فعالية العوامل المعدلة للمناعة لإعادة برمجة moDCs البشرية المتمايزة بالفعل نحو التسامح. علاوة على ذلك ، يتحقق هذا البروتوكول من صحة وظائف tolDCs المعاد برمجتها لإنشاء Tregs مقابل خلايا T ذاتية المنشأ معزولة من نفس عينة PBMC. هذا على عكس البروتوكولات الأخرى التي تحفز التسامح أثناء التمايز و / أو تحدي tolDCs مع الخلايا التائية من المتبرعين الخيفي21. في هذا البروتوكول ، نستخدم عامل التسامح المشترك rapa كمثال ولكننا نوضح أيضا الفعالية المحدودة ل moDCs المعالجة بالرابا لتوليد Tregs. في نتائجنا التمثيلية ، نظهر أيضا فعالية العلاجات المناعية الشائعة الأخرى مثل IL-10 وديكساميثازون وفيتامين D3. نتصور استخدام هذا البروتوكول لفحص عوامل تحريض tolDC التي يحتمل أن تكون أكثر فاعلية مقابل moDCs22 التي تم إنشاؤها بالفعل.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم الحصول على جميع عينات الخلايا أحادية النواة للدم المحيطي البشري (PBMC) من مركز المناعة البشرية بجامعة بنسلفانيا من متبرعين مجهولي الهوية بموافقة مسبقة من مجلس المراجعة المؤسسية بجامعة بنسلفانيا (IRB) بموافقة المريض.
اختياري: بينما في هذه الطريقة ، استخدمنا PBMCs المعزولة حديثا التي تم الحصول عليها من مختبر أكاديمي ، يمكن عزل PBMCs إما من الدم الكامل أو منتجات الدم المخصبة بفصادة الكريات الدم. نوصي باستخدام طريقة الطرد المركزي لتدرج الكثافة ، حيث أن هذه طريقة راسخة وموثوقة موصوفة في مكان آخر23.
1. عزل الخلايا الوحيدة / الخلايا التائية وتمايز moDC
2. إضافة أدوية معدلة للمناعة لتوليد moDCs تحمل المنشأ
3. تحليل التدفق ل moDC (التحقق + التسامح)
4. تحليل تدفق الخلايا التائية
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
لقد وصفنا بروتوكولا ل PBMCs البشرية ، وعزل كل من خلايا CD3 + T والخلايا الوحيدة CD14 + باستخدام مجموعات الفصل المغناطيسي المتاحة تجاريا ، وتمييز الخلايا الوحيدة إلى CD14- و HLA-DR + و CD141 + و CD1c + moDCs باستخدام GM-CSF و IL-4 ، ومعالجتها لمدة 24 ساعة ، والزراعة المشتركة مع الخلايا التائية الذاتية مع التحفيز المضاد ل CD3 / CD28 لمدة 72 ساعة. يظهر الرسم التخطيطي التجريبي في الشكل 1.
عزل ال...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
نصف هنا طريقة موثوقة ومتعددة الاستخدامات لتقييم وظائف العوامل المعدلة للمناعة لحث tolDCs من moDCs والتحقق من صحة وظائفها لتوليد Tregs من الخلايا التائية الذاتية خارج الجسم الحي. هناك العديد من الخطوات الحاسمة في هذا البروتوكول. أولا ، الخلايا الوحيدة هي خلايا حساسة معروفة ويجب الحصول عليها من PBMCs الطازجة وليست المجمدة مسبقا للحصول على أفضل النتائج. يجب عزل الخلايا الوحيدة في أسرع وقت ممكن ووضعها في كوكتيل التمايز. عادة ما يكون ضعف إنتاج الخلايا الوحيدة أو ارتفاع معدلات موت الخ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإفصاح عنه.
نود أن نشكر مركز المناعة البشرية (HIC) بجامعة بنسلفانيا على توفير PBMCs بشرية جديدة من المتبرعين. يتم دعم التحالف الدولي للموئل جزئيا من قبل AI045008 المعاهد الوطنية للصحة P30 و P30 CA016520.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 0.1-10 وميكرو ؛ L نصائح ماصة مصفاة | VWR | 76322-158 | ثقافة الخلية العامة |
| 1.5 مل أنبوب الطرد المركزي | VWR | 77508-358 | ثقافة الخلية العامة |
| 10 مل ماصات مصلية | VWR | 414004-267 | ثقافة الخلية العامة |
| 100-1000 & micro ؛ L نصائح ماصة مصفاة | VWR | 76322-164 | ثقافة الخلية العامة |
| 15 مل أنبوب مخروطي | VWR | 77508-212 | ثقافة الخلية العامة |
| 20-200 & micro ؛ L نصائح ماصة مصفاة | VWR | 76322-160 | ثقافة الخلية العامة |
| 2-Mercaptoethanol | MP الطب الحيوي | 194834 | ثقافة الخلايا التائية |
| 50 مل أنبوب مخروطي | VWR | 21008-736 | ثقافة الخلية العامة |
| 60 × 15 مم طبق ، Nunclon Delta | Thermo Fischer | 150326 | ثقافة الخلية العامة |
| 96 لوحة سفلية مخروطية جيدا (V) ، | غير معالج حراري فيشر | 277143 | ثقافة الخلية العامة |
| 96 بئر لوحة مسطحة | القاع الحرارية | 161093 | ثقافة الخلية العامة |
| APC / Cyanine7 المضادة للإنسان CD272 (BTLA) الأجسام المضادة | Biolegend | Biolegend 344518 | قياس التدفق الخلوي |
| Attune NxT (ليزر أحمر / أزرق ، 7 قنوات) | Thermo Fischer | A24863 | قياس التدفق |
| الخلوي BSA | Thermo Fischer | 15260-037 | الخلية العامة ثقافة |
| CD14 الجسم المضاد أحادي النسيلة (61D3) ، PE | Thermo Fischer | 12-0149-42 | قياس التدفق |
| الخلوي CD1c الجسم المضاد أحادي النسيلة (L161) ، PE-Cyanine7 | Thermo Fischer | 25-0015-42 | قياس التدفق الخلوي |
| CD209 (DC-SIGN) الجسم المضاد أحادي النسيلة (eB-h209) ، PerCP-Cyanine5.5 | Thermo Fischer | 45-2099-42 | قياس التدفق |
| الخلوي CD25 الجسم المضاد أحادي النسيلة (CD25-4E3) ، APC | Thermo Fischer | 17-0257-42 | قياس التدفق |
| الخلوي CD274 (PD-L1 ، B7-H1) الجسم المضاد أحادي النسيلة (MIH1) ، PE | Thermo Fischer | 12-5983-42 | قياس التدفق |
| الخلوي CD4 الجسم المضاد أحادي النسيلة (RPA-T4) ، Alexa Fluor 488 | Thermo Fischer | 53-0049-42 | قياس التدفق الخلوي |
| CD40 الجسم المضاد أحادي النسيلة (5C3) ، APC | Thermo Fischer | 17-0409-42 | قياس التدفق |
| الخلوي CD40 الجسم المضاد أحادي النسيلة (5C3) ، APC-eFluor 780 | Thermo Fischer | 47-0409-42 | قياس التدفق |
| الخلوي CD69 الجسم المضاد أحادي النسيلة (FN50) ، PE | Thermo Fischer | MA1-10276 | قياس التدفق |
| الخلوي CD86 الجسم المضاد أحادي النسيلة (BU63) ، FITC | Thermo Fischer | MHCD8601 | قياس التدفق |
| الخلوي CD8a الجسم المضاد أحادي النسيلة (RPA-T8) ، PE-Cyanine7 | Thermo Fischer | 25-0088-42 | التدفق |
| الخلويقاع مخروطي (V-well) 96 بئر لوحة | Thermo Fischer | 2605 | لقياس التدفق |
| الخلوي ، 2 مل | Thermo Fischer | 430488 | T Cell Cultures |
| ثنائي ميثيل سلفوكسيد (DMSO) ، تسلسل الصف | Thermo Fischer | 20688 | ثقافة الخلية |
| العامة DPBS | Thermo Fischer | 14200166 | ثقافة الخلية العامة |
| EasySep طقم | عزل الخلايا الأحادية البشريةتقنيات الخلايا الجذعية | 19359 | الخلايا |
| EasySep مجموعة عزل الخلايا التائية البشرية | تقنيات الخلايا الجذعية | 17951 | فصل الخلايا |
| الخلايا الجذعية | المغناطيسية | 18000 | الخلايا |
| EDTA | Thermo Fischer | AIM9260G | ثقافة الخلايا العامة |
| Falcon أنابيب البوليسترين المستديرة القاع ، 5 مل | تقنيات | الخلايا الجذعية38025 | فصل الخلايا |
| Fc مستقبلات Fc مثبط ربط الأجسام المضادة متعددة النسيلة | Thermo Fischer | 14-9161-73 | قياس التدفق |
| الخلوي مصل الأبقار الجنيني | Thermo Fischer | A5670701 | ثقافة الخلية العامة |
| قابلة للإصلاح صبغة البقاء eFluor 780 | Thermo Fischer | 65-0865-18 | قياس التدفق الخلوي |
| Foxp3 / مجموعة العازلة لعامل النسخ | Thermo Fischer | 00-5523-00 | قياس التدفق |
| FOXP3 الجسم المضاد أحادي النسيلة (PCH101) ، PE-Cyanine5.5 | Thermo Fischer | 35-4776-42 | قياس التدفق الخلوي |
| HBSS | Thermo Fischer | 14170-112 | ثقافة الخلية العامة |
| المعطلة حراريا مصل الأبقار | الجنين الحراري | A5670801 | ثقافة الخلية العامة |
| HEPES (1 م) | Thermo Fischer | 15630106 | moDC Cell ثقافة |
| HLA-DR الجسم المضاد أحادي النسيلة (L243) ، Alexa Fluor 488 | Thermo Fischer | A51009 | قياس التدفق الخلوي |
| البشري CD3 / CD28 / CD2 منشط الخلايا التائية | تقنيات الخلايا الجذعية | 10970 | ثقافة الخلايا التائية |
| البشرية GM-CSF البروتين المؤتلف | Thermo Fischer | 300-03 | moDC ثقافة الخلايا |
| البشرية IL-10 ELISA Kit ، عالية الحساسية | الحرارية Fischer | BMS215-2HS | اليسا |
| IL-4 البشري ، بروتين مؤتلف خال من | Thermo Fischer | AF-200-04 | moDC ثقافة الخلايا |
| PBMC البشرية (معزولة حديثا) | UPenn HIC | N N / | A CELLS |
| HUMAN TNF ALPHA ELISA Kit | Thermo Fischer | BMS223-4 | ELISA |
| Light Microscope (DMi1) | Lucia | 391240 | ثقافة الخلايا العامة |
| بولي ساكاريد الدهون (LPS) | Invivogen | tlrl-eblps | moDC ثقافة الخلايا |
| LIVE / DEAD قابلة للإصلاح بالقرب من الأشعة تحت الحمراء طقم بقع الخلايا الميتة | Thermo Fischer | L34975 | قياس التدفق |
| الخلوي MEM محلول الأحماض الأمينية غير الأساسية (100x) | Thermo Fischer | 11140050 | T Cell Cell |
| Penicillin-Streptomycin (100x) | Thermo Fischer | 15140122 | لثقافة الخلايا العامة |
| VWR | 77575-370 | ثقافة الخلية العامة | |
| راباميسين ، 98 + ٪ | ثيرمو فيشر | J62473. MF | moDC Cell Culture |
| RPMI 1640 مع Glutamax | Thermo Fischer | 61870-036 | ثقافة الخلية |
| العامة 20144 | الخلايا | ||
| كوكتيل تحفيز الخلايا التائية (500x) | Thermo Fischer | 00-4970-93 | T Cell Culture |
| UltraComp eBead Plus تعويض الخرز | Thermo Fischer | 01-3333-41 | Flow |
| مجموعة الماصات المتغيرة | فيشر العلمي | 05-403-152 | ثقافة الخلية العامة |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.