Neutrophile sind die am häufigsten vorkommenden weißen Blutkörperchen und machen 50 bis 70% der gesamten weißen Blutkörperchen population beim Menschen1. Neutrophile sind einer der primären Responder bei akuter Entzündung. Neutrophile können an Entzündungsstellen über die Führung von Zytokinen und Chemokinen rekrutiert werden, die von geweberesidenten Zellen2,3,4freigesetzt werden, die durch die Wechselwirkungen zwischen Zelladhäsionsmolekülen auf der Oberfläche von Neutrophilen und vaskulären Endothelzellen vermittelt wird5. Neutrophile sind von grundlegender Bedeutung für die Wirtsabwehr und spielen eine Rolle bei pathologischen Entzündungsreaktionen aufgrund ihrer starken Fähigkeit, Gewebe durch die Freisetzung von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) und anderen gewebeschädigenden Molekülen3,6zu schädigen.
Frühere Studien haben mehrere neutrophile Isolationsprotokolle von Mäusen oder Menschen beschrieben. Oh et al. demonstrierte eine Methode zur Trennung des Dichtegradienten, um menschliche Neutrophile aus ganzem menschlichen Blut zu isolieren7. Allerdings ist die Isolierung ausreichender Neutrophilen aus Mausblut aufgrund des geringen Blutvolumens schwierig. Alternativ kann eine große Anzahl von reinen und lebensfähigen Mausneutrophilen aus Mausperitonealflüssigkeit entlockt werden, und diese gereinigten Neutrophilen können ex vivo verwendet werden, um mehrere Aspekte der zellulären Funktionen ex vivo zu untersuchen, einschließlich neutrophiler Infiltration, Migration, Chemotaxis, oxidativen Bursts, Zytokin und neutrophiler extrazellulärer Falle (NET)Produktion 8. Transwell-Assays9 oder Zigmond-Kammer-Assays10,11 können verwendet werden, um neutrophile Migration in vitro zu bewerten. Das Luftbeutelmodell wird verwendet, um die Migration und Infiltration von Neutrophilen in vivo zu bewerten. Das subkutane Luftbeutelmodell ist ein praktisches in vivo Tiermodell, um die Migration von Entzündungszellen zu untersuchen.
Traditionell wurden Neutrophile als Pathogeneliminatoren in akuten Entzündungsphasen betrachtet. Jüngste Ergebnisse haben jedoch gezeigt, dass Neutrophile komplizierte Zellen sind, die eine signifikante Vielfalt an spezialisierten Funktionen ausführen. Neutrophile können viele Prozesse regulieren, wie akute Verletzungen und Reparaturen, Tumorgenese, Autoimmunreaktion und chronische Entzündung12,13. Neutrophile modulieren auch adaptive Immunantworten und können B-Zellen und T-Zellen14,15regulieren. Erheblicher Mangel an Neutrophilen führt zu Sterblichkeit oder schwerer Immunschwäche beim Menschen und neutrophiler Erschöpfung bei Mäusen führt zum Tod, während übermäßige Aktivierung oder Rekrutierung von Neutrophilen in Organen mehrere Immunerkrankungen verursacht, wie rheumatoide Arthritis (RA) und systemische Lupus erythematodes (SLE)6. Neutrophile sind die am häufigsten vorkommenden Zellen in der Synovialflüssigkeit von RA-Patienten. Neutrophile produzieren übermäßige Mengen an Myeloperoxidase (MPO) und neutrophiler Elastase (NE) durch Abbau, was die Knorpelerosion verschärft. MPO ist ein Peroxidase-Enzym, das hauptsächlich in den Granulaten von Neutrophilen16exprimiert wird. NE ist mit Gelenkknorpelzerstörungassoziiert 17. MPO und NE könnten verwendet werden, um den Status der Neutrophilenmigration und Infiltration im Gewebe von RA-Patienten zu bewerten.
Dieser Artikel enthält drei konventionelle Methoden zur Bewertung der Migration normaler Neutrophilen, die sowohl in vivo als auch in vitro induziert werden, sowie die Infiltration pathologischer Neutrophile in einem Mausgelenk-spezifischen Entzündungsmodell.