Konieczność powlekania CHS
Aby zmierzyć reakcje w krwi pełnej specyficzne dla tych wywoływanych przez komórki śródbłonka, wszystkie materiały użyte do komory z komórkami śródbłonka krwi muszą zostać pokryte warstwą CHS przed użyciem. Rycina 2A (po lewej) przedstawia niepokrywaną komorę po 30 min kontaktu z krwią, w której widoczny jest wyraźny skrzep. Z kolei opracowanie komory za pomocą CHS (Rycina 2A, po prawej) chroni krew przed niekontrolowaną aktywacją, zapewniając, że wyniki wynikają z oddziaływań między komórkami śródbłonka a krwią.
Wpływ objętości krwi w komorze
Aktywacja krzepnięcia jest bardziej prawdopodobna w krwi stojącej, ponieważ zwiększa się prawdopodobieństwo oddziaływania między aktywowanymi czynnikami krzepnięcia. W modelu komory z komórkami śródbłonka naczyniowego krew pozostaje w ruchu dzięki cyrkulacji pęcherzyka powietrza wewnątrz komory. Aby określić wpływ zmian objętości krwi, a tym samym wielkości pęcherzyka powietrza, komorę powleczoną CHS połączono ze szkiełkiem przedmiotowym powleczonym CHS, które testowano z 1,5 ml lub 1,75 ml krwi pełnej przez 30 min. Objętość krwi bez ruchu wywołanego przez pęcherzyk powietrza jest 2,5 raza większa, gdy do komory dodano 1,75 ml krwi, w porównaniu do sytuacji, gdy użyto 1,5 ml krwi (Rysunek 2B). Zmierzone wartości TAT sugerowały zwiększone tworzenie TAT przy zwiększonej objętości krwi (Rysunek 2D). Gdy HUVEC (Rysunek 2C) inkubowano z 1,5 lub 1,75 ml krwi pełnej, nie odnotowano różnicy między obiema grupami, co sugeruje, że komórki śródbłonka mogą modulować aktywację krzepnięcia (Rysunek 2D).
Wpływ TNFα na rekrutację komórek krwi i aktywację krzepnięcia
Aby zbadać wpływ TNFα na rekrutację leukocytów, komórki HUVEC poddano działaniu 20 ng/ml TNFα na 4 h przed kontaktem z krwią. Kontakt z krwią – w ilości 1,5 ml lub 1,75 ml – kontynuowano przez 30 min, po czym szkiełka z hodowlą barwiono pod kątem obecności CD16 (Rycyna 2F), wykonano obrazowanie i ilościowo określono liczbę komórek CD16+. Rekrutacja komórek CD16+ wzrosła znacząco po traktowaniu TNFα (Rycyna 2E) z 100 do 256 komórek CD16+/mm2 (p < 0,0001) przy użyciu 1,5 ml krwi oraz ze 172 do 378 (P < 0,0001) przy użyciu 1,75 ml krwi. Tworzenie kompleksów TAT zmierzono w odpowiadających im próbkach osocza krwi inkubowanej z komórkami traktowanymi TNFα lub nietraktowanymi (Rycyna 2G). Komórki stymulowane TNFα wywołały około dwukrotny wzrost liczby kompleksów TAT w porównaniu z komórkami nietraktowanymi.

Rysunek 2: Funkcjonalność modelu komory komórek śródbłonka naczyniowego. (A) Komory z CHS lub bez CHS inkubowano z pełną krwią. Bez CHS po 30 min utworzył się skrzep. Pomiar kompleksów trombiny-antytrombiny (TAT), pośredniego markera krzepnięcia, w krwi inkubowanej bez CHS wyniósł > 6 000 μg/ml. (B) Objętość krwi, która nie jest wprawiana w ruch przez rotującą pęcherzykową warstwę powietrza, zmienia się w zależności od objętości dodanej krwi. Przy dodaniu 1,5 ml krwi objętość ta wynosi 0,3 ml, natomiast przy dodaniu 1,75 ml wzrasta do 0,74 ml. (C) Obrazy HUVEC wykonane za pomocą mikroskopii kontrastowej wykazują typową morfologię komórek śródbłonka w formie konfluencyjnej monowarstwy przed kontaktem z krwią. (D) Wartości TAT dla komór całkowicie pokrytych CHS wykazują niewielką różnicę przy dodaniu różnych objętości krwi. Dodanie 1,5 ml krwi skutkowało poziomem 35 ± 11 μg/ml (n = 7) w porównaniu do 1,75 ml, co skutkowało poziomem 85 ± 70 μg/ml TAT (n = 8). Różnica ta znika, gdy HUVEC są inkubowane z tymi samymi objętościami krwi: 66 ± 55 μg/ml dla 1,5 ml (n = 5) i 66 ± 29 μg/ml dla 1,75 ml (n = 7). (E) Ilościowe oznaczenie liczby komórek CD16+ obecnych na nieustymulowanych lub stymulowanych TNFα HUVEC po kontakcie z krwią. Liczba komórek CD16+ jest znacząco zwiększona w komórkach stymulowanych TNFα inkubowanych z 1,5 ml (bazalnie: 100 ± 40 komórek/mm; TNFα: 256 ± 121 komórek/mm) lub 1,75 ml (bazalnie: 172 ± 67 komórek/mm; TNFα: 378 ± 185 komórek/mm) pełnej krwi. (F) Reprezentatywne obrazy nieustymulowanych i stymulowanych TNFα HUVEC barwionych falloidyną (czerwony), CD16 (zielony) i DAPI (niebieski). Pasek skali = 250 μm. (G) Tworzenie kompleksów TAT jest w przybliżeniu dwukrotnie większe w komórkach stymulowanych TNFα w porównaniu do komórek nieleczonych inkubowanych z krwią (1,5 ml: 2,1 ± 0,1 razy więcej TAT, n = 3; 1,75 ml: 1,7 ± 1,0 razy więcej TAT, n = 4). Wszystkie wartości przedstawiono jako średnia ± odchylenie standardowe; wartości p obliczono za pomocą nieparzystych testów t. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.