מטרה של הטכניקה
תאי אפיתל (ECs) בדרכי הנשימה הם בין האתרים הראשונים שנחשפו באופן ישיר ללחץ סביבתי בשאיפה, כגון פתוגנים, אלרגנים או מזהמי אוויר. ECs יותר ממכשול מבני: הם מתנהגים כמו מרכזייה ליזום ולווסת את התגובה החיסונית בדרכי הנשימה 1-3 באמצעות השחרור של מתווכים מסיסים 4-6 ואת הביטוי של ליגנד / קולטנים על surfac 7-9. בעוד שניתן להשתמש שורות תאים הנציחו כמודלים ללמוד ECs נשימה במבחנה, הם אינם מצליחים להתמיין לאוכלוסיות תאים הטרוגנית מורכבות מריסים מקוטבים ותאי ריר ייצור, בדומה למה שרואה בגוף חי. כדי לשחזר מאפיינים חשובים של אפיתל הנשימה נצפה in vivo, ניתן להשתמש ECs דרכי הנשימה העיקרי. לכן, המטרה שלנו הייתה לייעל את השיטה שלנו תוך ניצול האף ECS (NECs) המתקבלת ממתנדבים אנושיים. NECs מורחבים ותרבית במבחנה, מניב מודל תרבית תאים של NECs המובחן אשר מחקה רבות מהתכונות של אפיתל האף ראה in vivo.
רציונל
השימוש במודלים חוץ גופית עם ECs האנושי העיקרי מחקה במצב vivo - כפי שתואר במחקר זה - נותן אפשרויות ייחודיות ללמוד את הבדלי מחלה ספציפיים של ECS, פרמטרים פיסיולוגיים הקשורים לאפיתל דרכי הנשימה, או האינטראקציות בין ECS ו סוגי תאים אחרים, כגון תאים דנדריטים 10, תאים טבעיים רוצח 11 או מקרופאגים. שיטות קיימות כמה לנצל ECs הסימפונות, אשר ניתן להשיג פולשני באמצעות ביופסיות מברשת במהלך bronchoscopies, או מרקמת ריאה שהושלכה אחרת 12-17. בנוסף, מקורות מסחריים כדי להשיג תרביות תאי אפיתל דרכי הנשימה אנושית מובחנות באופן מלא קיימים (מודל EpiAirway מMatTek, אשלנד, MA, CloneticsמLonza, באזל, שוויץ, MucilAir מEpithelix סארס, ז'נבה שוויץ), שבו חוקרים יכולים לבחור מתורמים שונים. עם זאת, בגלל המאגר המצומצם של תאים זמינים מסחרי אפיתל, מוגבלים או סט קבוע של פרמטרים, העלות כרוכה בהשגה באופן מסחרי בדרכי הנשימה אנושיות ראשוניות ECS, והגישה המוגבלת לרקמת ריאה שהושלכה או רקמת ביופסיה הסימפונות טריים הושגה אנושית, אוסרים על חוקרים רבים ממנהלת מחקרים בECs נשימה האנושית המובחן באופן מלא. לכן, אנו יצאנו לפתח טכניקה ש1) לנצל NECs אדם הלא פולשני הושג, 2) מספק פרוטוקול מניב תרבויות של אפיתל דרכי הנשימה אנושית המובחן, ו3) להיות לשעתקו ברוב הגדרות מעבדה עם תשתית תרבית רקמה הקיימת.
יתרונות על פני שיטות / מודלים קיימים
קבלת NECs הטרי, בהשוואה לסימפונות או דרכי הנשימה קטנה ECS, הוא הרבה פחות פולשני, פרטים יכול להיות ביופסיה מספר פעמים ללא תופעות לוואי משמעותיים, ויכולה להיות שנערכו ביופסיות לגרד באף שטחיות באוכלוסיות חולות שאחרת לא היה זכאיות לbronchoscopies הקשורות למחקר. ביופסיות לגרד שטחיות פולשנית כדי להשיג NECs מאפשרות לחוקר לקבוע מפרט תורם מראש, כולל גיל, מין, מצב מחלה, וכו 'בהתאם למטרת המחקר כדי להיות מושלם. לפיכך, בעת תכנון מחקרי חוקרים אינם מוגבלים על ידי רקמות זמינות קליני / דגימת אפיתל, לרכוש מודלים תא תרבות מובחנים יקרים מספקים מסחריים, או לימודים ברונכוסקופיה פולשנית עיצוב. בנוסף, הקלות להשיג NECs מגבירה את היכולת לבצע ניסויים בתאים מתורמים שונים, אשר משפר את האימות סטטיסטית של ממצאים שנצפו. לבסוף, האף הוא אחד האתרים הראשונים שנחשפו לכל סוג של לחץ באוויר נישא. לפיכך, יצירת organotypic במבחנה מערכות תרבות מחקות את האפיתל האף שימושיות ללימוד שאיפה של חלקיקים נגיפיים, מזהמים, אלרגן, או גזים, אשר יכול להיות מושגת בקלות על ידי שימוש במערכת תרבית תאים זה.