$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Monocyty są głównym składnikiem ludzkiego wrodzonego układu odpornościowego, które są szybko mobilizowane do miejsc infekcji i stanów zapalnych1. Aktywacja monocytów ma kluczowe znaczenie dla ograniczenia ostrych uszkodzeń spowodowanych przez patogeny, a także ma kluczowe znaczenie dla patogenezy kilku chorób przewlekłych, w tym miażdżycy2, raka3 i HIV4,5.
Metabolizm monocytów spoczynkowych i aktywowanych różni się diametralnie, przy czym monocyty w stanie spoczynku wykorzystują metabolizm oksydacyjny, a monocyty aktywowane wykorzystują metabolizm glikolityczny (tj. fermentację glukozy do mleczanu)6. Aktywacja monocytów indukuje ekspresję transporterów glukozy, co pozwala na zwiększony wychwyt glukozy dla metabolizmu glikolitycznego7. Transporter glukozy monocytów 1 (Glut1) jest jednym z takich transporterów regulowanych w górę podczas aktywacji, a wykazano, że jego ekspresja prowadzi do produkcji cytokin prozapalnych in vitro i w tkance tłuszczowej otyłych myszy8. Zakażenie monocytowej linii komórkowej przez herpeswirusa związanego z mięsakiem Kaposiego prowadzi do regulacji w górę komórek Glut19, a ostatnio wykazaliśmy, że podczas przewlekłego zakażenia HIV zwiększony odsetek monocytów eksprymujących Glut1 jest obecny podczas infekcji nieleczonej i leczonej skojarzoną terapią przeciwretrowirusową10. Podsumowując, badania te pokazują, że wychwyt glukozy i metabolizm glikolityczny przez monocyty są ważnymi aspektami wielu chorób zapalnych. W związku z tym prosta metoda pomiaru ekspresji monocytów Glut1 i wychwytu glukozy podczas homeostazy i choroby zapalnej może być przydatna dla szerokiego grona badaczy.
Ludzkie monocyty są niejednorodne, składają się z trzech odrębnych podzbiorów, które mogą być badane przez różnicową ekspresję markerów powierzchniowych komórek CD14 i CD1611,12. Klasyczne monocyty wyrażają wysoki poziom CD14, ale nie wyrażają CD16 (CD14 + + CD16-), monocyty pośrednie wyrażają wysoki poziom CD14 i pośredni poziom CD16 (CD14 + + CD16 +), a nieklasyczne monocyty wyrażają niski poziom CD14 i wysoki poziom CD16 (CD14 + CD16 ++). Monocyty wykazujące ekspresję CD16 nazywane są monocytami CD16+, które w porównaniu z monocytami CD16 charakteryzują się wysoką ekspresją cytokin zapalnych i zdolnością do skuteczniejszego prezentowania antygenów13,14. Około 10% monocytów ulega ekspresji CD16 podczas homeostazy, przy czym wyższy odsetek obserwuje się podczas stanu zapalnego15. Subpopulacje monocytów są związane z pewnymi stanami chorobowymi i mogą być użytecznymi biologicznymi markerami choroby i postępu choroby16.
Naszym celem było zidentyfikowanie metody, która może mierzyć ekspresję transportera glukozy i wychwyt glukozy przez ludzkie monocyty i subpopulacje monocytów w warunkach jak najbardziej zbliżonych do warunków fizjologicznych. Poprzednie badania mierzyły ekspresję transportera glukozy monocytów i wychwyt glukozy17,18, chociaż metody te badały izolowane monocyty, które mogą mieć zmienioną ekspresję białka w porównaniu z warunkami fizjologicznymi19, a żadne wcześniejsze badanie nie badało subpopulacji ludzkich monocytów. Za pomocą wieloparametrycznej cytometrii przepływowej opisano metodę badania ekspresji transportera glukozy i wychwytu fluorescencyjnego analogu glukozy 2-NBDG przez całkowite monocyty i subpopulacje monocytów (na podstawie ekspresji CD14 i CD16) w pełnej krwi niezmanipulowanej.