أنابيب النانو النفقية (TNTs) هي قنوات نانوية تعتمد على الأكتين تمكن من النقل المباشر بين الخلايا للعضيات والجزيئات الإشارية. عادة ما يكون طولها بين 6-100 ميكرومتر وقطرها بين 50-500 نانومتر، وبعضها يصل سمكها إلى 700 نانومتر. على عكس نتوءات الغشاء الفارغة، تحتوي TNTs على خيوط هيكلية خلوية، وغالبا ما تكون F-actin، والتي توفر صلابة هيكلية وتدعم نقل الميتوكوندريا 2,3,4. في الزراعة ثنائية الأبعاد، تعرف TNTs بثلاث ميزات: نتوءات رفيعة (20-700 نانومتر)، مستقيمة معلقة فوق الطبقة السفلية تربط بين خليتين أو أكثر؛ وجود خيوط F-أكتين؛ والقدرة على نقل البضائع.
منذ التعرف الأول على خلايا PC-12 بواسطة روستوم وآخرين، تمت دراسة TNTs في عدة أنظمة، بما في ذلك أنظمة القلب والأوعية الدموية6، والمناعة7، والجهاز التنفسي8، وظهارة القرنية9، والأورام10، والجهاز العصبي11,12. تساهم في العمليات الفسيولوجية والمرضية مثل الإشارات المناعية، والموت المبرمج، ونقل المواد، وتكوين الأوعيةالدموية 13,14,15. يمكن لل TNTs التوسط في نقل بعيد المدى لشحنات متنوعة، بما في ذلك الميتوكوندريا، والشبكة الإندوبلازمية، والأحماض النووية، والأيونات، وحتى الفيروسات 5,16,17.
الجلد عضو معقد هيكليا، حيث تعتمد البشرة والأدمة على التواصل المستمر للتوازن الداخلي، وشفاء الجروح، وتجديد الأطراف18، 19، 20. على الرغم من أن TNTs قد وصفت في العديد من الأنسجة، بما في ذلك الجهاز المناعي، والجهاز العصبي، وظهارة القرنية 7,9,12، إلا أن وجودها في خلايا جلد الإنسان لم يتم الإبلاغ عنه في الأدبيات المنشورة. استنادا إلى الإطار المنهجي الذي وصفه ساينز-دي-سانتا-ماريا وآخرون، نقدم بروتوكولا موحدا ومحسنا للكشف عن TNTs بين خلايا الكيراتينوسين الجلدية والأرومات الليفيةالجلدية 22 باستخدام التلوين المناعي الفلوري المدمج مع المجهر الكونفوكلي المقلوب.
مقارنة بطرق الكشف البديلة ل TNT، يوفر هذا البروتوكول توازنا عمليا بين الحساسية وسهولة الوصول. يمكن للتصوير بالخلايا الحية التقاط ديناميكيات TNT لكنه محدود بالسمية الضوئية وطبيعة TNTs قصيرة العمر 1,23. يوفر المجهر الإلكتروني تفاصيل فائقة البنية لكنه غالبا ما يفشل في الحفاظ على امتدادات طويلة من TNT وغير عملي للتحليل الروتيني لخلايا الجلد الأولية24,25. تمكن أنظمة الأنابيب النانوية المعتمدة على المراسل من التتبع في الوقت الحقيقي لكنها تتطلب تلاعبا جينيا، وهو أمر غير فعال عادة في الخلايا الكيراتينية الأولية والأرومات الليفية24,26. على النقيض من ذلك، يستخدم البروتوكول الحالي الفلورية المناعية القياسية والمجهر الكونفوكلي، مما يسمح بالكشف القابل للتكرار عن TNT عبر مزارع خلايا جلدية معدة بشكل مستقل مع الحفاظ على التوافق مع الخلايا الأولية الهشة.
تعد هذه الطريقة مناسبة بشكل خاص لتحليل العينة الثابتة حيث يكون تركيب الهيكل الخلوي وانتشار TNT محل اهتمام. نظرا لأن TNTs هشة للغاية، تظل خطوات التثبيت والتعامل قيودا رئيسية، ولا يمكن لهذا النهج التقاط ديناميكيات TNT في الوقت الحقيقي. ومع ذلك، بالنسبة للمختبرات التي تعمل مع خلايا الجلد البشرية الأولية، يوفر هذا السير الموحد طريقة سهلة ومتسقة لتصور TNTs ويدعم الدراسات اللاحقة حول وظائفها المحتملة في هندسة الأنسجة وتجددها.