Proces aktywacji, proliferacji, różnicowania i przekształcania limfocytów T w pamięć jest kluczowy dla odpowiedzi immunologicznej specyficznej dla antygenu1. Początkowo limfocyty T są aktywowane, gdy ich receptory limfocytów T (TCR) rozpoznają peptydy antygenowe prezentowane na powierzchni komórek prezentujących antygen (APC) przez cząsteczki głównego kompleksu zgodności tkankowej (MHC)2,3. Ten proces aktywacji wymaga nie tylko wiązania TCR z cząsteczkami MHC, ale także koordynacji sygnałów kostymulujących, które są kluczowe dla pełnej aktywacji funkcji komórek T4. Po aktywacji limfocyty T szybko wchodzą w fazę proliferacji, generując liczne klony, które mają taką samą specyficzność antygenową jak oryginalne limfocyty T. Podczas tej fazy proliferacji limfocyty T dalej różnicują się w zależności od ich funkcji, głównie na limfocyty T CD8 + i limfocyty T CD4 + 5. Te zróżnicowane komórki pośredniczą odpowiednio w zabijaniu cytotoksycznym i wspomagają odpowiedź immunologiczną. Po początkowej infekcji część aktywowanych limfocytów T przekształca się w długotrwałe limfocyty T pamięci6. Te limfocyty T pamięci mogą utrzymywać się w układzie odpornościowym przez dłuższy czas, szybko reagując na ten sam patogen po ponownym narażeniu. W rezultacie generują silniejszą i bardziej wydajną odpowiedź immunologiczną, zapewniając długotrwałą ochronę immunologiczną dla hosta7. Cały ten proces ma kluczowe znaczenie dla projektowania szczepionek z limfocytami T, ponieważ pomaga poprawić skuteczność i trwałość szczepionki8.
W tym kontekście, hodowla limfocytów T specyficznych dla antygenu in vitro staje się niezbędna. Protokół ten został opracowany w oparciu o uznane metody hodowli in vitro ludzkich limfocytów T, z niezbędnymi adaptacjami dla ptasiego układu odpornościowego9. Hodując te komórki poza organizmem, naukowcy mogą badać odpowiedź limfocytów T w różnych stanach odpornościowych, takich jak aktywacja, proliferacja, różnicowanie i tworzenie pamięci10. To podejście in vitro jest nieocenione dla zrozumienia ról, jakie limfocyty T odgrywają w odpowiedziach immunologicznych. Ponadto w warunkach hodowli in vitro można monitorować wydzielanie cytokin (takich jak IFN-γ) przez limfocyty T11,12. Monitorowanie to ma kluczowe znaczenie dla oceny jakości, intensywności i trwałości odpowiedzi immunologicznej, a także badania interakcji między limfocytami T a innymi komórkami odpornościowymi. Dodatkowo, ekspansja in vitro limfocytów T specyficznych dla antygenu umożliwia wzbogacenie na dużą skalę, zwiększa czułość wykrywania i poprawia ocenę poziomów odpowiedzi limfocytów T13. W związku z tym hodowla in vitro limfocytów T specyficznych dla antygenu służy jako potężne narzędzie do lepszego zrozumienia roli limfocytów T drobiu w odpowiedziach immunologicznych, co zwiększa czułość wykrywania i poprawia ocenę poziomów odpowiedzi limfocytów T. Podczas gdy podobne metody in vitro są dobrze znane w systemach ssaków, zastosowanie takich technik u gatunków ptaków pozostaje ograniczone. Jest to szczególnie istotne w immunologii drobiu, gdzie narzędzia do analizy odpowiedzi limfocytów T są słabo rozwinięte. W szczególności kaczki służą jako naturalne rezerwuary dla kilku wirusów ptasiej grypy, ale niewiele wiadomo na temat ich odporności limfocytów T specyficznej dla antygenu. W związku z tym opracowanie znormalizowanego protokołu hodowli komórek T in vitro dostosowanego do systemów ptasich ma zasadnicze znaczenie dla postępu zarówno w badaniach podstawowych, jak i immunologii stosowanej u drobiu.
Kluczową cytokiną biorącą udział w tych procesach jest IFN-γ, interferon typu II, wytwarzany głównie przez limfocyty T CD8+, limfocyty T CD4+ typu 1 i komórki NEK14. IFN-γ odgrywa kluczową rolę w hamowaniu replikacji wirusa i regulacji odpowiedzi immunologicznej15. Poziom ekspresji IFN-γ odzwierciedla status immunologiczny i służy jako marker aktywacji limfocytów T, umożliwiając naukowcom ocenę poziomu odpowiedzi limfocytów T poprzez jego expression16,17. Jedną z powszechnych metod wykrywania ekspresji cytokin w komórkach odpornościowych jest wewnątrzkomórkowe barwienie cytokin (ICS)18,19. Jednak ze względu na ograniczenia w materiałach i technikach eksperymentalnych, badania nad kaczkami pozostają w tyle za badaniami nad ssakami5. Obecnie wielu badaczy polega na qPCR do pomiaru poziomów ekspresji IFN-γ, chociaż ta metoda ma pewne ograniczenia11. W naszym laboratorium udało nam się opracować przeciwciało przeciwko IFN-γ kaczki, które jest kompatybilne z cytometrią przepływową. Opierając się na tym sukcesie, w tym badaniu opracowaliśmy metodę ICS do wykrywania ekspresji białka IFN-γ w limfocytach T kaczki, zapewniając niezawodne narzędzie do dalszych badań nad odpowiedziami limfocytów T kaczki.