يصف هذا البروتوكول طريقة عزل وتحديد الخلايا الزلية الشبيهة بالخلايا الليفية الأولية عالية النقاء (FLS) من الأنسجة الزللية لدى مرضى التهاب المفاصل الروماتويدي لنمذجة الأمراض الموثوقة وفحص الأدوية.
مقالة منهجية
يصف هذا البروتوكول طريقة عزل وتحديد الخلايا الزلية الشبيهة بالخلايا الليفية الأولية عالية النقاء (FLS) من الأنسجة الزللية لدى مرضى التهاب المفاصل الروماتويدي لنمذجة الأمراض الموثوقة وفحص الأدوية.
التهاب المفاصل الروماتويدي (RA) هو مرض التهابي مزمن مناعي ذاتي يتميز بتمدد التنسج الزليلي وتدمير المفاصل التدريجي كسمة مرضية أساسية. تعرف الخلايا الزلية الشبيهة بالخلايا الليفية (FLS) كمكونات خلوية محورية في مسببات أمراض الروماتويد، وتتميز بسلوكها العدواني الشبيه بالورم، الذي يتوسط تدمير الغضاريف والعظام. يعد عزل وتنقية الخلايا الزلية الشبيهة بالتهاب المفاصل الروماتويدي الرومية الرومية (RA-FLS) أداة حيوية لدراسة آليات المرض وتقييم الأدوية العلاجية المحتملة. هنا، نقدم بروتوكولا شاملا لعزل وزراعة والتحقق الوظيفي من متلازمة الروماتويديا المزمنة البشرية الأولية من عينات الأنسجة الزليلي المستأصلة التي تم الحصول عليها أثناء جراحة استبدال الركبة لدى مرضى التهاب المفاصل الروماتويدي. تستخدم هذه الطريقة الأنسجة الزليلي الطازجة وتستخدم عملية هضم إنزيمية متسلسلة باستخدام التربسين والكولاجناز من النوع الثاني لتعظيم عزل RA-FLS من مصفوفة الأنسجة. أخيرا، يتم تحديد هوية الخلايا من خلال فلورية المناعة الفيمنتين وقياس تدفق الخلايا الخلية، مع تقييم وظيفي للتكاثر الناتج عن TNF-α. يتيح هذا البروتوكول اقتناء زراعة RA-FLS عالية النقاء ذات خصائص ظاهرية محددة واستجابة التهابية، مما يوفر للباحثين طريقة موثوقة للحصول على RA-FLS مزروعة قصيرة الأمد ومشتقة من المرضى مناسبة لفحص الأدوية، والدراسات الميكانيكية، وتطبيقات هندسة الأنسجة.
التهاب المفاصل الروماتويدي (RA) هو مرض التهابي مناعي ذاتي مزمن يتميز بالتهاب متعدد المفاصل المتماثل في المفاصل الطرفية، ويقدر انتشار الانتشار العالمي بين 0.5٪-1٪ ولديه إمكانية التسبب في مضاعفات جهازية وخارج مفصليةمتنوعة 1,2,3,4,5. الميزة المرضية الأساسية لالتهاب المفاصل الروماتويدي هي التهاب العلب الزليلي المزمن الذي تتوسطه الاستجابات المناعية الذاتية، مما يؤدي أيضا إلى تكوين نسيج بانوس غازي يؤدي إلى تآكل الغضروف المفصليوالعظم تحت الغضروف 6,7. من بين هذه الخصائص، يمثل التهاب الغشاء الزليلي أقدم وأهم سمة مرضية مميزة لالتهاب المفاصل الروماتويدي. الخلايا الزلية الشبيهة بالخلايا الليفية (FLS)، التي تعيش كالخلايا المقيمة الرئيسية في السيلفي، هي دور محوري في تنظيم كل من الالتهاب الزليلي وتدمير العظام 8,9. خلال الاستجابة الالتهابية الزلالية في التهاب المفاصل الروماتويدي الروماتويد، تفقد الخلايا الزلية الشبيهة بالخلايا الليفية (RA-FLS) نمطيها الظاهري "التنظيمي" الطبيعي وتظهر بدلا من ذلك ملف "مضاد للالتهاب"10. يؤدي هذا التحول إلى إنتاج هائل للسيتوكينات الالتهابية، التي قد تنشط مسارات الطاقة الأيضية ذات الصلة، مما يؤدي إلى زيادة تكاثر الخلايا وتضخيم سلسلة الالتهاب الزليلي 11,12,13. في الوقت نفسه، يتفاعل RA-FLS مع خلايا مناعية أخرى (مثل الخلايا البلعمية، الخلايا التائية، وخلايا B) للحفاظ على حالة التهابية مزمنة مستمرة 14,15. علاوة على ذلك، يظهر متلازمة الروماتويد-فل الروماتويدي خصائص شبيهة بالسرطان، بما في ذلك زيادة القدرة على الهجرة، والتوغل، والتكاثر غير المنضبط عليه، ومقاومة الاستماتة المبرمجة، ويشارك بنشاط في عمليات تآكل الغضاريف والعظم16.
في السنوات الأخيرة، تم استخدام FLS على نطاق واسع كنماذج في المختبر لدراسة أمراض التهاب المفاصل مثل التهاب المفاصل الروماتويدي، وهو اتجاه مدفوع جزئيا بقيود العلاجات الدوائية الخط الأولالحالية 17,18,19. تستخدم في الزراعة ثنائية الأبعاد، والنماذج ثلاثية الأبعاد، وأنظمة الأعضاء على شريحة لدراسة آليات الأمراض، والتحقق من الأهداف العلاجية، وإجراء فحص الأدوية20، 21، 22، 23. علاوة على ذلك، يعمل RAFLS كأساس للتطبيقات المتقدمة، بما في ذلك العضويات الزلزية المشتقة من المرضى للتنبؤ باستجابة DMARDs؛ التحرير الجيني عبر CRISPR/Cas9 لدراسة وظيفة الجينات في تقدم التهاب المفاصل الروماتويدية؛ وكمصدر خلوي لهندسة زراعة الأنسجة الزليلي الوظيفية24،25،26.
يعد الحصول على RA-FLS المزروع مؤقتا الأمد من الأنسجة الزللية لدى مرضى التهاب المفاصل الروماتويدي الخطوة الأولى للعديد من التجارب. مقارنة بخطوط الخلايا السريرية المبكرة، تحتفظ الخلايا الريماتيدية المزمنة المختصة من المريض المزروعة قصيرة الأمد بالتباين بين المرضى وخصائص خاصة بالمرض، مما يتيح تمثيلا أكثر أصالة للعوامل النسخية المرتبطة بالأمراض والاختلافات التنظيمية في المسارات. وبالتالي، قد تتأثر إنتاجية الخلية ومعدل النمو والأداء الوظيفي بعوامل خاصة بالمريض مثل العمر، مدة المرض، تاريخ الأدوية، ونشاط المرض، مما يؤدي إلى درجة معينة من التغير بين الدفعات. لذا يجب على الباحثين تقييم الخلفية السريرية لمصدر النسيج قبل الاستخدام وإجراء تجارب ضمن الممرات المبكرة (P3-P7) للحفاظ على الاستقرار الظاهري للخلايا.
توضح هذه الدراسة بروتوكولا مبسطا لاستخراج وتحديد متلازمة RA-FLS من نسيج الركبة الزليلي. تستخدم الطريقة الهضم الإنزيمي المتسلسل (التريبسين يليه كولاجناز النوع الثاني) مع تفكك ميكانيكي لطيف. تشير الأدلة إلى أن هذه الاستراتيجيات الإنزيمية المحسنة متعددة الخطوات تتفوق عادة على العلاجات ذات الإنزيم الواحد أو غير المتسلسلة ذات الإنزيمات المختلطة، مما قد يؤثر على بقاء الخلايا والنمطالظاهري 27,28,29,30. بالمقارنة، يتيح البروتوكول المعروض عزلا أكثر كفاءة ولطفا لحمض الرياستويوم السليم عالي الحيوية، وعالي النقاء، مما يقلل من تلف الخلايا وفقدان الظاهرة لضمان ملاءمة الاختبارات الوظيفية اللاحقة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
جمعت هذه الدراسة الأنسجة الزليلي من مرضى التهاب المفاصل الروماتويدي الذين خضعوا لجراحة استبدال المفصل في مستشفى الصداقة الصيني الياباني. قدم جميع المرضى موافقة كتابية مستنيرة قبل الجراحة. تم التعامل مع المعلومات المجمعة والعينات البيولوجية بإجراءات صارمة لضمان خصوصية المرضى وأمن بياناتهم. تم التخلص من أي عينات متبقية من الأنسجة الزلالية وفقا للوائح السلامة البيولوجية. تمت الموافقة على استخدام نسيج مفصل الركبة الزليلي لدى مرضى التهاب المفاصل الروماتويدي في هذه الدراسة من قبل لجنة الأخلاقيات في مستشفى الصداقة الصيني-الياباني (رقم الموافقة: 2025-KY-223). المواد المستخدمة والمواد المستخدمة مدرجة في جدول المواد.
1. اكتساب وتحضير الأنسجة الزليلي
ملاحظة: ضع الأنسجة الزليلي التي تم الحصول عليها أثناء الجراحة في حاوية معقمة مملوءة بمحلول ملحي بنسبة 0.9٪ أو PBS لمنع التلوث أثناء النقل من غرفة العمليات إلى خزانة السلامة البيولوجية. استخدم الغمر بالإيثانول ثم غسله بمحلول البنسلين-ستربتوميسين كخطوات حاسمة لمنع التلوث البكتيري أو الفطري، لضمان نجاح التجارب اللاحقة.
2. هضم النسيج الزيلي
ملاحظة: استخدم التريبسين لتعطيل وصلات الخلايا والمصفوفة خارج الخلية داخل النسيج الزليلي للعزل اللاحق. تطبيق الكولاجناز من النوع الثاني لتحليل بنية المصفوفة خارج الخلية بشكل انتقائي، مما يسهل تفكك الخلايا عن المصفوفة. قم بتعقيم جميع المقصات الجراحية، الملقط، والمصافات اللازمة لتشريح الأنسجة الزليلي عن طريق التعقيم قبل الاستخدام. بعد الهضم، يجب أن تبدو شظايا الأنسجة مرتخية، مع حواف مهترئة، وقد يصبح الوسط عكرة قليلا. ستظل الأنسجة غير المهضومة مضغوطة وعتامة.
3. عزل وزراعة الخلايا الزلية الشبيهة بالخلايا الليفية
ملاحظة: قم بجميع إجراءات زراعة الخلايا على خزانة السلامة البيولوجية في ظروف معقمة وارتد قفازات معقمة لمنع التلوث.
4. تحديد متلازمة الريباتيك الفلورية الريباتينية باستخدام تلوين الفيمنتين المناعي الفلوري
ملاحظة: قم بتسخين محلول PBS المستخدم لغسل الخلايا مسبقا في حمام ماء على درجة حرارة 37 درجة مئوية. جميع أحجام الكواشف المحددة في هذا القسم موحدة لصيغة صفيحة ذات 48 بئر. يجب تعديل الأحجام بشكل متناسب بناء على مساحة النمو عند استخدام ألواح بصيغة مختلفة.
5. قياس كمية RA-FLS وتقييم النقاء باستخدام قياس التدفق الخلوي
ملاحظة: استخدم فيمنتين وCD90 كمؤشرات إيجابية لتحديد RA-FLS، مع تطبيق CD68 وCD14 وCD11b كعوامل تحكم سلبية لاستبعاد تلوث الخلايا المناعية. يعمل الفيمنتين كبروتين خيط وسيط خاص داخل الخلية، ويتمركز بشكل رئيسي في السيتوبلازم لحمض RA-FLS. يعمل CD90 كعلامة سطحية حرجة تعبر عنها بشكل كبير في RA-FLS، مما يمكن من تمييزها عن الخلايا المناعية. بينما تعبر CD68 وCD14 وCD11b تحديدا في البلاعميات والخلايا الأحادية والخلايا النخاعية، إلا أنها تستخدم كعلامات سلبية لاستبعاد تلوث الخلايا المناعية. خصص الفلوروكروم لعلامات سطح الخلية بناء على خصوصية ارتباطها، وضمان عدم وجود تداخل في قنوات الفلورة. على سبيل المثال، في هذه التجربة، تشترك CD90 وCD68 في نفس الفلوروكروم؛ لذلك، لا تضيفها إلى نفس أنبوب الطرد المركزي. قبل الحضانة بالأجسام المضادة للفيمنتين، أضف عوامل تثبيت ونفاذية لتعطيل غشاء الخلية. إذا كان مقياس التدفق يحتوي على قنوات فلورية كافية، يمكن تعيين علامات مثل CD90 وCD68 لقنوات مختلفة لتحليل متزامن متعدد الألوان لتحسين كفاءة الكشف ومحتوى المعلومات.
6. قياس انتشار RA-FLS الناتج عن TNF-α باستخدام اختبار MTS
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
باستخدام البروتوكول، نجحنا في عزل RA-FLS المزروعة قصيرة الأمد والمشتق من المرضى. يتم توفير مخطط تخطيطي لسير العمل الإجرائي (الشكل 1). تحت المجهر الضوئي، أظهر RA-FLS نمطا ظاهريا مورفولوجيا سائدا لخلايا متعددة الأضلاع على شكل مغزل وغير منتظمة. أظهرت الخلايا انتشارا سيتوبلازميا واسعا مع عمليات ممدودة. ظهرت حدود الخلايا غير واضحة قليلا في مناطق التلامس أو التداخل بين الخلية. غالبية الخلايا قدمت سيتوبلازم شفافا نسبيا مع امتداد مستقطب. كانت النوى في الغالب بيضاوية...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يؤسس هذا البروتوكول طريقة قابلة للتكرار لعزل وزراعة متلازمة الروماتويد-فلوريد قصيرة الأمد من مرضى التهاب المفاصل الروماتويدي، ويظهر نجاحه من خلال القدرة العالية على العيش في الخلايا، والنمط الظاهري المميز، والتعبير المحدد، والاستجابة الوظيفية للمحفزات الالتهابية.
خطوات حرجة واعتبارات تقنية
تعتمد موثوقية هذه الطريقة على عدة خطوات حاسمة. أولا، يجب إخضاع الأنسجة الزليلي الطازجة للهضم الإنزيمي بسرعة خلال 4-6 ساعات من الاكتساب. بينما يمكن تخزين ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يبلغ المؤلفون عن عدم وجود تضارب في المصالح في هذا العمل ويؤكدون أن استخدام Figdraw لإنشاء الشكل 1 يلتزم بشروط ترخيص المنصة.
وقد دعم هذا العمل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (الرقمين 82074223 8207141673) والمشروع الرئيسي على مستوى الحكومة المركزية: إنشاء استخدام مستدام لموارد الطب الصيني القيمة (رقم 2060302).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| أليكسا فلور 488-متزامن مضاد للأرانب IgG | شركة تشونغشان جينغتشياو للتكنولوجيا الحيوية | ZF-0511 | |
| 0.25٪ تريبسين-إيدتا (1X) | جيبكو | 25200-072 | |
| 4٪ بارافورمالديهيد | سولاربيولوجيا | P1110 | |
| أليكسا فلور674 ضد البشر CD68 | بيوليجند | 562111 | |
| حل الحجب الخالي من الحيوانات | تقنية الإشارة الخلوية | 15019 | |
| ناقلة جنود مدرعة مضادة للبشر CD90 | بيوليجند | 559869 | |
| برنامج BD FACSDiva 8.0.2 | بكالوريوس العلوم الحيوية | 657925 | |
| بي دي إل إس آر فورتيسا | بكالوريوس العلوم الحيوية | 647177 | |
| BV605 CD11b المضاد للإنسان | بيدجند | 563015 | |
| اختبار CellTiter 96 لتحليل تكاثر خلية المحلول الواحد (MTS) | بروميغا | G358A | |
| كولاجناز II | سولاربيولوجيا | C8150 | |
| وسط تركيب فلوري يحتوي على DAPI | شركة تشونغشان جينغتشياو للتكنولوجيا الحيوية | ZLI-9556 | |
| وسط تركيب فلوري يحتوي على DAPI | شركة تشونغشان جينغتشياو للتكنولوجيا الحيوية | ZLI-9556 | |
| وسط النسر المعدل من دولبيكو (DMEM)، عالي الجلوكوز | هايكلون | SH30022.01 | |
| مصل البقر الجيني - فائق الحساسية (FBS) | شركة شنغهاي تشونغتشياو شيندان للتكنولوجيا الحيوية المحدودة. | ZQ0500 | |
| القرص المضغوط 14 لمكافحة البشر في FITC | بيوليجند | 325604 | |
| PBS، 1×؛ (درجة الحموضة 7.4) محلول ملحي مخزن بالفوسفات | سيرفيسبيو | G4202 | |
| محلول خليط البنسلين-ستربتوميسين (مضادات حيوية مزدوجة) 100 مرة؛ | شركة شنغهاي تشونغتشياو شيندان للتكنولوجيا الحيوية المحدودة. | CSP006 | |
| حجب البروتين العالمي ومخزن تخفيف الأجسام المضادة من QuickBlock | بيوتايم | P0270-500 مل | |
| TNF & alpha البشري المؤتلف؛ | بيبروتيك | 300-01A | |
| بوف بتلوين عامل النسخ | العلوم الحيوية الإلكترونية | 00-5523-00 | |
| ترايتون X-100 | سولاربيولوجيا | T8200 | |
| محلول التربسين (خال من EDTA) | شركة بكين لابجيك للتكنولوجيا، المحدودة. | BL526A |
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