Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Immunology and Infection

Vivo में ऊपरी Airway प्रतिरक्षा-मध्यस्थ स्तर की मात्रा का ठहराव के लिए Mucosal अस्तर द्रव का noninvasive नमूना

Published: August 7, 2017 doi: 10.3791/55800

Summary

इस प्रोटोकॉल के लिए ऊपरी वायुमार्ग से अबाधित mucosal अस्तर तरल पदार्थ का नमूना एक noninvasive तकनीक का वर्णन करता है। यह सभी उम्र के विषयों में vivo में साइटोकिन्स और chemokines, जैसे, प्रोटीन मध्यस्थों के स्तर की मात्रा का ठहराव करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता।

Abstract

इस प्रोटोकॉल noninvasive नमूना अबाधित ऊपरी airway mucosal अस्तर तरल पदार्थ का वर्णन करता है। यह भी निष्कर्षण प्रक्रिया का अध्ययन airway सामयिक प्रतिरक्षा हस्ताक्षर, उत्तेजना प्रक्रियाओं (अक्सर अन्य तकनीकों के द्वारा प्रयोग किया जाता) के लिए की आवश्यकता के बिना के लिए तरल पदार्थ eluates में प्रतिरक्षा मध्यस्थों के विश्लेषण से पहले इस्तेमाल किया जानकारी। के mucosal परत तरल पदार्थ फिल्टर पेपर की एक पट्टी पर जांचा जाता अवर अवशोषण के 2 मिनट के लिए छोड़ दिया और turbinate के पूर्वकाल भाग में रखा। Analytes फिल्टर पेपर से eluted कर रहे हैं, और उच्च संवेदनशीलता कम और उच्च स्तरीय analytes एक ही नमूने की मात्रा का ठहराव के लिए अनुमति देता किसी electrochemiluminescence-आधारित immunoassay, द्वारा निकाली गई प्रोटीन-आधारित eluates विश्लेषण कर रहे हैं। हम विशिष्ट रास्ते ऊपरी airway mucosa में संकेतन प्रतिरक्षा से संबंधित 20 preselected प्रतिरक्षा मध्यस्थों के vivo में स्तर मापा जाता है, लेकिन तकनीक उस विशिष्ट कक्ष या नमूना साइट करने के लिए सीमित नहीं है। तकनीक पहले एलर्जी rhinitis के साथ बचपन2000 (COPSAC2000) पलटन में अस्थमा पर कोपेनहेगन भावी अध्ययन से 7 साल के बच्चों में लागू किया गया था। यह बाद अनुदैर्ध्य COPSAC2010 जन्म काउहोट, 1 माह, 2 साल और 6 साल की उम्र में और तीव्र श्वसन लक्षण की आवृत्तियों पर नमूना में इस्तेमाल किया गया था। हम सफलतापूर्वक प्राप्त की और 700 1 महीने की उम्र बच्चों के 620 (89%) से नमूनों का विश्लेषण किया, (माध्य (इंटर-चतुर्थक रेंज (IQR)) के रूप में की सूचना दी. परख का पता लगाने सीमा के नीचे कुछ नमूने थे प्रत्येक मध्यस्थ के लिए (अर्थात 0 से निचली सीमा का पता लगाने के लिए सेट बिंदु करने के लिए) का पता लगाने सीमा के नीचे नमूनों की संख्या 29 (7.25-119.5) था। इस तकनीक में vivo airway श्लैष्मिक प्रतिरक्षा प्रोफ़ाइल जन्म से मात्रा का ठहराव सक्षम बनाता है, longitudinally लागू किया जा सकता, और आनुवंशिकी और प्रारंभिक जीवन पर्यावरण जोखिम, pathophysiology, endotyping, और सांस की बीमारियों, और विकास और उपन्यास चिकित्सा विज्ञान का मूल्यांकन की निगरानी के प्रभाव पर अध्ययन के लिए लागू किया जा सकता।

Introduction

नाक के mucosal परत द्रव तरल प्रणाली के भाग ऊपरी-airway अप बनाता है। यह एक जटिल मैट्रिक्स उपकला और प्रतिरक्षा कोशिकाओं है कि सूक्ष्मजीवों पर हमले के खिलाफ रक्षा की पहली पंक्ति को बनाने के बीच परस्पर क्रिया से व्युत्पन्न मध्यस्थों के होते हैं। नाक mucosa आसानी से पहुँचा जा सकता है, और नाक और ब्रांकाई के साथ1के बीच एक मजबूत कार्यात्मक और प्रतिरक्षाविज्ञानी संबंध है। इस डिब्बे airway रोग है कि बचपन, जैसे कि अस्थमा और एलर्जी rhinitis, लेकिन यह भी अन्य सांस की बीमारियों के बाद के जीवन में अधिक प्रचलित श्रेणी में आम है के संबंध में विशेष रुचि का है।

यहाँ, हम नमूना अबाधित mucosal अस्तर नाक गुहा से तरल पदार्थ एक फिल्टर पेपर-आधारित noninvasive, तकनीक, के रूप में अच्छी तरह से एक बाद निष्कर्षण प्रक्रिया का उपयोग कर, उनकी मात्रा का ठहराव से पहले फ़िल्टर कागजात से प्रोटीन-आधारित analytes elute करने के लिए उपयोग करने के लिए एक विधि के कार्यान्वयन का वर्णन। इस तकनीक में vivo दोनों स्वस्थ व्यक्तियों और विभिन्न सांस की बीमारियों के साथ व्यक्तियों के प्रतिरक्षा हस्ताक्षर प्राप्त करने के लिए उदाहरण के लिए, इस्तेमाल किया जा सकता। इसके अलावा, यह एक विशिष्ट प्रतिरक्षा हस्ताक्षर के लिए महत्व के जोखिम की जांच करने के लिए और यह एक कारक या बीमारी के बाद विकास के मध्यस्थ है मूल्यांकन करने के लिए संभव है।

Mucosal अस्तर द्रव पहले जो अक्सर एक नाक चुनौती परीक्षण द्वारा, जहां एक allergen एक भड़काऊ प्रतिक्रिया3,4को प्रोत्साहित करने के लिए उच्च स्तर में शुरू की गई है पहले है नाक lavage2, द्वारा प्राप्त किया गया है। हालांकि, नाक lavage तकनीक युवा बच्चों में संभव नहीं है और एक अज्ञात कमजोर पड़ने कारक है जो पतला मध्यस्थ स्तर परख5के पता लगाने सीमा के नीचे गिर कर सकते हैं के रूप में यह परिणाम, घालमेल कर दिया है, का परिचय देता है। इसके अलावा, अज्ञात कमजोर पड़ने कारक के कारण, नाक चुनौती परीक्षणों से मापा analyte प्रतिक्रिया जिससे एक काउहोट सेटिंग में नाक lavage तकनीक की उपयोगिता सीमित व्यक्तियों, के बीच तुलना नहीं कर रहे हैं। अंत में, allergen चुनौती केवल ही विषयों में लागू है, और अन्य चुनौतियों, histamine चुनौती है, जैसे physiologically प्रासंगिक, संभावित रूप से मध्यस्थ रिलीज पर एक छत प्रभाव पैदा नहीं कर रहे हैं। इन समस्याओं के mucosal परत तरल पदार्थ संग्रह, जहां तरल पदार्थ और analyte स्तरों का अलग-अलग स्राव केवल कारक है कि अंतर-व्यक्तिगत विचरण को प्रभावित कर रहे हैं के लिए प्रस्तुत फिल्टर पेपर-आधारित तकनीक में circumvented है कर रहे हैं।

निष्कर्षण प्रक्रिया के दौरान, analytes से फ़िल्टर कागज के अलावा बफर की समान मात्रा के बाद सभी नमूनों को eluted कर रहे हैं। यह इसी तरह पूर्व vivo कमजोर पड़ने सभी नमूनों के पक्ष में है। एक निष्कर्षण बफर isotonic नमक एल्ब्युमिन-आधारित समाधान के निष्कर्षण चरण के लिए उपयोग किया जाता है; यह प्रोटीन आधारित मध्यस्थों के निष्कर्षण में सक्षम बनाता है और प्रोटीन eluted प्रोटीन मात्रा का ठहराव से पहले के बाद ठंड के दौरान denaturation सीमित करने के लिए स्थिर। निष्कर्षण चरण के दौरान प्रोटीन क्षमता अवक्रमण से बचने के लिए, एक कॉकटेल protease inhibitors के निष्कर्षण बफ़र के लिए जोड़ा गया है।

तकनीक है कि अबाधित, vivo मेंकी मात्रा का ठहराव के लिए अनुमति देने के कार्यान्वयन-श्लैष्मिक स्थलों पर उत्पन्न प्रतिरक्षा मध्यस्थों का अत्यंत महत्व है। सबसे पहले, सबसे बड़ा प्रतिरक्षाविज्ञानी अंग शरीर में श्लैष्मिक साइट बनाता है। दूसरा, नाक स्थान हवाई संपर्क की प्राथमिक साइट है और कस1फेफड़ों का सांस प्रतिरक्षाविज्ञानी डिब्बे करने के लिए कनेक्ट किया गया है। तीसरा, एक noninvasive तकनीक के साथ इस महत्वपूर्ण अंग का सर्वेक्षण करने की संभावना संभावना है स्वास्थ्य और वायुमार्ग में रोग के संबंध में महत्वपूर्ण सूक्ष्म जीव-प्रतिरक्षा बातचीत अक्ष पर जानकारी का एक बहुतायत प्रदान करने के लिए खोलता है। चौथा, वहाँ कई अन्य संभावित अनुप्रयोगों जैसे कि ड्रग्स और माइक्रोन्यूट्रेंट्स के यादृच्छिक, नियंत्रित परीक्षण में स्थानीय प्रतिरक्षाविज्ञानी परिवर्तन का अध्ययन कर इस तकनीक का कर रहे हैं।

हम शुरू में तकनीक में अस्थमा पर कोपेनहेगन भावी अध्ययन बचपन2000 (COPSAC2000) पलटन, कहाँ हम mucosal अस्तर द्रव स्वस्थ नियंत्रण13बनाम एलर्जी rhinitis के साथ 7 साल के बच्चों में प्रतिरक्षा प्रोफ़ाइल निर्धारित में लागू किया गया। बाद में, हम सफलतापूर्वक इस तकनीक अनुदैर्ध्य COPSAC2010 पलटन और मूल्यांकन airway प्रतिरक्षा प्रोफाइल के लिए 1 महीना, 2 साल और 6 साल की उम्र में और तीव्र श्वसन लक्षण की आवृत्तियों पर लागू। परिणाम 1-महीने पुराने नवजात से प्रतिरक्षा हस्ताक्षर और प्रारंभिक जीवन पर्यावरण जोखिम7,8,9,10,11,12के बीच महत्वपूर्ण संघों का प्रदर्शन किया है।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

अध्ययन के मार्गदर्शक सिद्धांतों हेलसिंकी की घोषणा के साथ आयोजित की गई। कोपेनहेगन (KF 01-289/96 COPSAC2000 के लिए) और एच-B-2008-093 COPSAC2010के लिए और डेनिश डेटा सुरक्षा एजेंसी के लिए आचार समिति से अनुमोदन प्राप्त किया गया, और नामांकन से पहले प्रत्येक विषय के माता-पिता दोनों से लिखित सूचित सहमति प्राप्त हुई थी।

1. प्रायोगिक सेटअप

  1. फिल्टर पेपर की शीट्स का उपयोग (तंतुमय hydroxylated-पॉलिएस्टर चादरें, सामग्री की तालिकादेखें)6,7
    1. स्ट्रिप्स 3 x 15 मिमी आकार एक 1-महीने बच्चे के लिए और एक एल आकार में बाहर बड़े बच्चों और वयस्कों (5 x 20 x 10 मिमी (एल के लघु शाखा)) के लिए कटौती।
  2. फिल्टर पेपर का एक टुकड़ा संदंश का उपयोग कर एक शिशु की प्रत्येक नथुने में सम्मिलित करें। फिल्टर पेपर पर अवर turbinate (लगभग 1 सेमी के अंदर नवजात के लिए नथुने और अन्य सभी उम्र के लिए 1.5 सेमी) के पूर्वकाल हिस्सा जगह।
    1. नवजात एक बिस्तर पर रखें और उन्हें आराम के लिए चीनी पानी दे।
      नोट: अन्य सभी उम्र के बच्चों के लिए, नमूना सबसे आसानी से एक कुर्सी पर बैठे विषय के साथ किया जाता है।
    2. बड़े बच्चों के लिए, प्रत्येक नथुने में एल के आकार फिल्टर पेपर के लंबे हाथ सम्मिलित करें।
  3. एक नाक क्लिप असुविधा को कम करने के लिए और फिल्टर पेपर की दुर्घटनाजनित क्षति से बचने के लिए नाक के आसपास लागू होते हैं।
  4. फिल्टर पेपर अवशोषण के 2 मिनट बाद निकालें।
  5. फिल्टर पेपर लेबल ट्यूबों में जगह है और उन्हें तुरंत-80 डिग्री सेल्सियस पर स्थिर
  6. नमूने के दिन पर बच्चे द्वारा दिखाए गए airway संक्रमण के किसी भी लक्षण का एक नोट बनाएँ।
  7. रिकॉर्ड किसी भी छींकने, लगातार रोने या नाक से खून आना कि नमूने के दौरान न्यूनतम 2 होती है।

2. Airway प्रतिरक्षा-मध्यस्थों की मात्रा का ठहराव

  1. फ्रीजर से 10 यादृच्छिक नमूने ले। रिकॉर्ड की पहचान संख्या। बर्फ पर नमूनों की संपूर्ण कार्य प्रक्रिया के दौरान रखें।
  2. बर्फ पर विगलन के बाद, फिल्टर पेपर (प्रति विषय) से दोनों नाक में 300 विसर्जित µL के हौसले से तैयार बफर (देखें तालिका की सामग्री) युक्त एक पूरा protease अवरोध करनेवाला गोली ( तालिका की सामग्रीदेखें) बफ़र के 25 मिलीलीटर प्रति।
    1. फिल्टर पेपर के आकार के अनुसार बफ़र की मात्रा समायोजित करें।
      1. फिल्टर पेपर आकार में 3 x 15 मिमी के लिए बफ़र की 300 µL का उपयोग करें।
      2. यदि केवल एक फिल्टर पेपर उपलब्ध है, आधी बफ़र मात्रा (150 µL) का उपयोग करें।
  3. नमूने एक टाइमर एक प्लेट एक प्रकार के बरतन (400 आरपीएम) 5 न्यूनतम उपयोग के लिए करने के लिए स्थानांतरण।
  4. नम फ़िल्टर कागजात और परख बफ़र एक microcentrifuge के भीतर रखा एक सेलूलोज़ एसीटेट ट्यूब फिल्टर (0.22 सुक्ष्ममापी ताकना आकार) के कप में स्थानांतरित ट्यूब ( सामग्री की तालिकादेखें)।
  5. (4 ° C) पर एक ठंडा अपकेंद्रित्र में 5 मिनट के लिए 16,000 एक्स जी पर ट्यूब में फ़िल्टर किए गए नाक निकालने को प्राप्त करने के लिए अपकेंद्रित्र।
  6. कप निकालें और aliquoting करते हुए बर्फ पर ट्यूब नाक निकालने ( तालिका की सामग्रीदेखें) कम प्रोटीन बाइंडिंग भंडारण प्लेटों के कुओं में रहते हैं।
  7. -80 ° सेल्सियस से कम विश्लेषण तक संग्रहीत करते हैं।
  8. साइटोकिन्स और नाक अर्क एक multiplexed सरणी उच्च संवेदनशीलता, electrochemiluminesce-आधारित सिस्टम का उपयोग कर में chemokines की सांद्रता का निर्धारण ( सामग्री की तालिकादेखें)।
    नोट: एक मानव 10-plex TH1/TH2 cytokine परख, 9-plex chemokine परख, और एकल-plex IL-17A, TGF-β1 और TSLP यहाँ प्रदर्शन किया गया।
    1. 4 ° c. पर रात भर नाक अर्क के लिए assays, सेते हैं माप के रूप में प्रति मानक निर्माता ( तालिका की सामग्रीदेखें) प्रोटोकॉल आचरण।
      नोट: immunoassays ( सामग्री की तालिकादेखें) आमतौर पर एक उच्च गतिशील रेंज माप 1 के बीच लेकर के लिए है & 10,000 स्नातकोत्तर/mL, लेकिन कुछ assays के लिए, यह हो सकता है 100,000 स्नातकोत्तर/एमएल। इसका मतलब यह है कि सभी नमूने इस प्रकार स्वस्थ और रोगग्रस्त विषयों, में भिन्न dilutions के प्रभाव सीमित रूप में अन्य समान immunoassays में मामला है वही कमजोर पड़ने पर चलाया जा सकता हैं। सभी साइटोकिन्स के लिए पता लगाने की निचली सीमा 1 स्नातकोत्तर/एमएल था या उससे कम, और chemokines के लिए, यह 1 के बीच लेकर & 50 स्नातकोत्तर/एमएल। TSLP में 1 महीने की उम्र में 98% नमूने के detectable नहीं था।

3. सांख्यिकी

  1. लॉग-सामान्य रूप से वितरित बच cytokine और chemokine स्तरों को प्राप्त करने के लिए विश्लेषण पहले डेटा ट्रांस्फ़ॉर्म।
  2. नमूने में एक से अधिक बैच का विश्लेषण कर रहे हैं, तो batch-wise पर लॉग-रूपांतरित डेटा एकत्रित करना के लिए cytokine और chemokine डेटा सही।
    1. कुल मिलाकर मतलब है और मूल माप इकाइयों में डेटा प्राप्त करने के लिए विरोधी लॉग परिवर्तन शामिल।
      नोट:: किया विश्लेषण के प्रत्येक सेट के लिए, साइटोकिन्स और chemokines के स्तर को प्रभावित करने वाली चर समायोजित करने पर विचार करें। यह मातृक प्रभावों (उदाहरण के लिए, शराब की खपत और गर्भावस्था के दौरान धूम्रपान), स्तनपान, प्रतिकूल घटनाओं हो सकता है नमूना, भाई बहन, घर, आदि में पालतू जानवर के दौरान

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

यहाँ प्रस्तुत की गई तकनीक के साथ, हम vivo में ऊपरी-airway श्लैष्मिक प्रतिरक्षा प्रोफ़ाइल 1 महीने की उम्र, जो पहले नहीं किया गया है के रूप में के रूप में जल्दी से बच्चों में यह निर्धारित करने में सक्षम थे। हम ने कहा कि विशिष्ट airway बैक्टीरिया की उपस्थिति और picornaviruses7,11, के रूप में अच्छी तरह के रूप में अन्य पूर्व और प्रसवकालीन जोखिम, नवजात की airway प्रतिरक्षा प्रोफ़ाइल में प्रतिबिंबित कर चुके थे। इसके अलावा, हम इन airway प्रतिरक्षा प्रोफ़ाइल डेटा कार्रवाई उच्च खुराक विटामिन डी का एक यादृच्छिक सूक्ष्मपोषक परीक्षण की व्यवस्था का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया इन परिणामों को वैधता और mucosal अस्तर द्रव तकनीक की उपयोगिता एक noninvasive नमूना तकनीक airway प्रतिरक्षा मध्यस्थों के बाद vivo में मात्रा का ठहराव के लिए के रूप में रेखांकित।

विधि का कार्यान्वयन करने से पहले पर विचार करने लायक निम्नलिखित अंक हैं: mucosal अस्तर द्रव मैट्रिक्स में साइटोकिन्स को मापने के लिए, यह उच्च संवेदनशीलता-आधारित immunoassay तरीके, जैसे कि electrochemiluminescence प्रोटोकॉल द्वारा प्रदान की उपयोग करने के लिए महत्वपूर्ण है। एंजाइम-लिंक्ड immunoassays का उपयोग absorbance ऊंची में निष्कर्ष करने के लिए नेतृत्व कर सकते हैं। हालांकि नाक और ब्रांकाई के बीच एक मजबूत संबंध है, इसके अलावा, ऊपरी वायुमार्ग में प्रतिरक्षा प्रोफ़ाइल की माप के अभी भी एक सीमा है। नमूना mucosal परत के ऊपरी हिस्से पर की गई थी; इस प्रकार, हम उम्मीद है कि तरल पदार्थ मुख्य रूप से जेल परत, नहीं सोल परत की संरचना का प्रतिनिधित्व करता है। हम श्लेष्मा परत मार्कर जो कमी है, यह पुष्टि करने के लिए उपाय नहीं किया था। नाक द्रव स्राव में अलग-अलग रूपों में सिद्धांत साइटोकिन्स और chemokines का पता लगाए गए स्तर प्रभावित कर सकते हैं। हालांकि, हम यह दर्शाता है कि नाक के स्राव गतिशीलता में अंतर अलग-अलग बदलाव इस तकनीक के लिए एक प्रमुख बाधा नहीं हो सकता अलग जोखिम7,8,9,10,11,12, के जवाब में स्पष्ट और अलग प्रतिरक्षाविज्ञानी phenotypes की पहचान करने में सक्षम किया गया है। तकनीक करने के दौरान, यह प्रसंस्करण के दौरान प्रोटीन क्षमता अवक्रमण से बचने के लिए कम तापमान पर (बर्फ-ठंडा) सभी प्रक्रियाओं को करने के लिए महत्वपूर्ण है। प्रोटीन गिरावट प्रोटीन निष्कर्षण बफर करने के लिए अनुशंसित प्रोटीन protease inhibitors जोड़ने के द्वारा आगे कम किया जा सकता।

फिर भी, इस तकनीक की ताकत है कि यह करने के लिए, आसान और noninvasive है अनुदैर्ध्य आकलन श्लैष्मिक airway प्रतिरक्षा हस्ताक्षर नवजात अवधि से और बाद के सक्षम है। ऐसी जानकारी संभवतः कैसे स्थानीय airway प्रतिरक्षा प्रणाली परिपक्व और विकसित बचपन में और वयस्कता में ज्ञान दे सकती है। इसके अलावा, नमूना तकनीक अबाधित किया जाता है और एक में vivo -प्रासंगिक, undiluted तरीके से, जो जहां एक अज्ञात कमजोर पड़ने कारक निष्कर्ष13की वैधता कम कर देता है undetectable नाक lavage तकनीक के साथ, गया है कि प्रतिरक्षा मध्यस्थों का पता लगाना सक्षम किया गया। हम एक सिंथेटिक, तंतुमय, hydroxylated-पॉलिएस्टर माध्यम है कि व्यावसायिक रूप से उपलब्ध (देखें तालिका की सामग्री) है और बनाया गया है नमूना संग्रह, भंडारण और संयुग्म रिलीज के लिए इस्तेमाल किया। सामग्री हाइड्रोफिलिक कम biomolecular बंधन के साथ, है, और प्रोटीन-युक्त नमूने-80 डिग्री सेल्सियस पर भंडारण के दौरान स्थिर हैं सामग्री अत्यधिक शोषक है, और फाइबर सतहों पानी wettability को बढ़ाने के लिए संशोधित किया गया है।

COPSAC2010 अध्ययन में, हम 21 साइटोकिन्स और स्थानीय रूप से अभिनय में वायुमार्ग प्रतिरक्षा प्रणाली के प्रमुख phenotypical रास्ते का प्रतिनिधित्व करने के लिए एक प्राथमिकताओं चुने गए chemokines के एक पैनल द्वारा चयनित। इन मध्यस्थों, TSLP, से केवल एक पर एक महीने के उम्र के detectable नहीं था।

(Bronchoscopic microsampling तकनीक का उपयोग करउदाहरण के लिए, ) कम वायुमार्ग से mucosal अस्तर तरल पदार्थ इकट्ठा करने के लिए एक महत्वपूर्ण भविष्य अनुप्रयोग होगा कम-airway इम्यूनोलॉजी का आकलन करने के लिए। Bronchoscopic microsampling bronchoscopic निदान, सक्षम स्थानीय ब्रोन्कियल उपकला अस्तर तरल पदार्थ इकट्ठा करने के लिए एक नई प्रक्रिया है; यह एक sheathed पॉलिएस्टर फाइबर जांच14का इस्तेमाल करता है। जब बाहर का वायुमार्ग पर पहुँच रहे हैं, जांच ब्रोन्कियल उपकला ब्रोन्कियल लुमेन में मौजूद द्रव को अवशोषित करने के लिए म्यान के टिप से बाहर धक्का दिया है। Bronchoscopic microsampling तीव्र श्वसन संकट सिंड्रोम14,15,16 और क्रोनिक ऑब्सट्रक्टिव पल्मोनरी डिजीज17में इस्तेमाल किया गया है। हालांकि, अस्थमा में, एक मौजूदा समस्या है कि जांच रोग प्रेरित उपकला कमजोरी और बढ़ी हुई vascularization के कारण खून बह रहा पैदा कर सकते हैं। Mucosal अस्तर द्रव तकनीक लागू करने के bronchoscopic microsampling प्रक्रिया करने के लिए महत्वपूर्ण नैदानिक प्रभाव हमारी समझ के संबंध में pathophysiology का, साथ ही साथ निगरानी, इलाज, और कई एक्यूट और क्रोनिक फुफ्फुसीय रोग दोनों बच्चों और वयस्कों में के परिणाम की भविष्यवाणी करने के लिए पड़ सकता है।

सभी प्रकार के मध्यस्थों की सैद्धांतिक रूप से वाणिज्यिक यहां इस्तेमाल किया प्रणाली के मल् टीप् लेक् स immunoassay मंच का उपयोग कर मापा जा सकता है ( सामग्री की तालिकादेखें)। मंच मोनोक्लोनल एंटीबॉडी के विकास एक immunoassay के लिए लागू की एक जोड़ी के लिए जो किसी भी मध्यस्थ के प्राप्त किया जा सकता उच्च संवेदनशीलता और सटीक मात्रा का ठहराव के लिए अनुमति देता है। यह मंच भी इसके साथ लाता है उच्च परिशुद्धता और विश्लेषण किया जा करने के लिए तरल पदार्थ में pH, तापमान, और चिपचिपापन बदलाव के लिए कम संवेदनशीलता।

भविष्य में अध्ययन, यह उदाहरण के लिए, का मापन करने के लिए प्रतिरक्षा मध्यस्थों के वर्तमान पैनल का विस्तार करने के लिए महान मूल्य का होगा: रोगाणुरोधी पेप्टाइड्स; कुल और विशिष्ट IgA; तीव्र चरण reactants, सी - रिएक्टिव प्रोटीन जैसे; लिपिड मध्यस्थों, prostaglandins जैसे; और मस्तिष्क व्युत्पन्न neurotrophic कारक (BDNF) जैसे न्यूरोलॉजिकल मध्यस्थों। यह व्यापक हवाई प्रदर्शन के साथ एक शरीर साइट पर श्लैष्मिक प्रतिक्रिया प्रणाली की प्रकृति के एक अधिक विस्तृत दृश्य प्रदान करते हैं सकता है। सुझाए गए मध्यस्थों या तो के माध्यम से लक्षित मात्रात्मक उच्च संवेदनशीलता immunoassays, जैसे वर्तमान सेटअप में, या लक्षित या अलक्षित परमाणु चुंबकीय अनुनाद (एनएमआर) स्पेक्ट्रोस्कोपी - या तरल क्रोमैटोग्राफी-मास स्पेक्ट्रोमेट्री (LC-MS) द्वारा मापा जा सकता है-metabolomics तकनीक आधारित। बाद दृष्टिकोण पहले से ही कुछ हद तक सांस से exhaled घनीभूत विधि, जो mucosal अस्तर द्रव तकनीक के लिए स्पष्ट नहीं कर रहे हैं कुछ methodological कमियां biofluid18 का नमूना के संबंध में है के साथ लागू किया गया है।

नवजात अवधि से अनुदैर्ध्य नमूना वयस्कता, में COPSAC2010 पलटन में, प्रदर्शन के रूप में अंतर्निहित प्रतिरक्षाविज्ञानी कारकों पूर्ववर्ती या concomitantly airway रोगों जैसे अस्थमा और एलर्जी के साथ अभिनय की हमारी समझ बहुत वृद्धि होगी। ऐसे निष्कर्ष लक्ष्यीकरण विशिष्ट रोग endotypes उपन्यास चिकित्सा विज्ञान का विकास और सूक्ष्म पोषक तत्व की जांच करने के लिए महत्वपूर्ण हो सकता है और दवा के तंत्र में क्रिया के यादृच्छिक नैदानिक परीक्षण।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

सभी लेखकों की संभावित, कथित या वास्तविक हितों का टकराव नहीं इस पांडुलिपि की सामग्री के बारे में घोषणा। प्रदाता एजेन्सीस डिजाइन और अध्ययन के संचालन में कोई भूमिका नहीं है; संग्रहण, प्रबंधन, और डेटा की व्याख्या की; या तैयारी, समीक्षा, और पांडुलिपि का अनुमोदन। कोई दवा कंपनी के अध्ययन में शामिल किया गया था।

Acknowledgments

हम सभी अपने समर्थन और प्रतिबद्धता के लिए बच्चों और COPSAC2010 काउहोट अध्ययन के परिवारों के लिए हमारे आभार व्यक्त करते हैं। हम स्वीकार करते हैं और COPSAC अनुसंधान टीम और तकनीशियन Lisbeth Buus Rosholm, डेनमार्क के तकनीकी विश्वविद्यालय, से तकनीकी सहायता और माप के लिए साइटोकिन्स chemokines के अद्वितीय प्रयासों की सराहना करते हैं।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Fibrous hydroxylatedpolyester sheets Accuwik Ultra  SPR0730 Filter paper
Milliplex Assay Buffer  Millipore L-AB Buffer
Low-protein binding storage plates  Thermo Scientific CLS8161 Plates
Protease Inhibitor Roche 11873580001 complete EDTA-free Protease Inhibitor Cocktail
Reader of multi-spot plates Mesoscale NA Sector imager 6000
Assays  Mesoscale Human 10-plex TH1/TH2 cytokine assay and 9-plex chemokine assay, and singleplex IL-17A, TGF-β1and TSLP. A description can be found online on www.mesoscale.com

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Bousquet, J., van Cauwenberge, P., Khaltaev, N. Allergic Rhinitis and Its Impact on Asthma. J Allergy Clin Immunol. 108 (5), Supplement 147-334 (2001).
  2. Howarth, P. H., Persson, C. G. A., Meltzer, E. O., Jacobson, M. R., Durham, S. R., Silkoff, P. E. Objective monitoring of nasal airway inflammation in rhinitis. J Allergy Clin Immunol. 115 (3), Supplement 414-441 (2005).
  3. Bensch, G. W., Nelson, H. S., Borish, L. C. Evaluation of cytokines in nasal secretions after nasal antigen challenge: lack of influence of antihistamines. Ann Allergy Asthma Immunol. 88 (5), 457-462 (2002).
  4. Sussman, G. L., Mason, J., Compton, D., Stewart, J., Ricard, N. The efficacy and safety of fexofenadine HCl and pseudoephedrine, alone and in combination, in seasonal allergic rhinitis. J Allergy Clin Immunol. 104 (1), 100-106 (1999).
  5. Bisgaard, H., Robinson, C., Rømeling, F., Mygind, N., Church, M., Holgate, S. T. Leukotriene C4 and histamine in early allergic reaction in the nose. Allergy. 43 (3), 219-227 (1988).
  6. Chawes, B. L. K., et al. A novel method for assessing unchallenged levels of mediators in nasal epithelial lining fluid. J Allergy Clin Immunol. 125 (6), 1387-1389 (2010).
  7. Følsgaard, N. V., et al. Pathogenic bacteria colonizing the airways in asymptomatic neonates stimulates topical inflammatory mediator release. Am J Respir Crit Care Med. 187 (6), 589-595 (2013).
  8. Følsgaard, N. V., et al. Neonatal Cytokine Profile in the Airway Mucosal Lining Fluid Is Skewed by Maternal Atopy. Am J Respir Crit Care Med. 185 (3), 275-280 (2012).
  9. Chawes, B. L., et al. Effect of Vitamin D3 Supplementation During Pregnancy on Risk of Persistent Wheeze in the Offspring: A Randomized Clinical Trial. JAMA. 315 (4), 353-361 (2016).
  10. Bischoff, A. L., et al. Altered Response to A(H1N1)pnd09 Vaccination in Pregnant Women: A Single Blinded Randomized Controlled Trial. PloS One. 8 (4), 56700 (2013).
  11. Wolsk, H. M., et al. Picornavirus-Induced Airway Mucosa Immune Profile in Asymptomatic Neonates. J Infect Dis. 213 (8), 1262-1270 (2016).
  12. Wolsk, H. M., Chawes, B. L., Følsgaard, N. V., Rasmussen, M. A., Brix, S., Bisgaard, H. Siblings Promote a Type 1/Type 17-oriented immune response in the airways of asymptomatic neonates. Allergy. 71 (6), 820-828 (2016).
  13. Alam, R., Sim, T. C., Hilsmeier, K., Grant, J. A. Development of a new technique for recovery of cytokines from inflammatory sites in situ. J Immunol Methods. 155 (1), 25-29 (1992).
  14. Ishizaka, A., et al. New bronchoscopic microsample probe to measure the biochemical constituents in epithelial lining fluid of patients with acute respiratory distress syndrome. Crit Care Med. 29 (4), 896-898 (2001).
  15. Ishizaka, A., et al. Elevation of KL-6, a lung epithelial cell marker, in plasma and epithelial lining fluid in acute respiratory distress syndrome. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 286 (6), 1088-1094 (2004).
  16. Nakano, Y., et al. Endothelin-1 level in epithelial lining fluid of patients with acute respiratory distress syndrome. Respirology. 12 (5), 740-743 (2007).
  17. Komaki, Y., et al. Cytokine-mediated xanthine oxidase upregulation in chronic obstructive pulmonary disease's airways. Pulm Pharmacol Ther. 18 (4), 297-302 (2005).
  18. Moeller, A., Franklin, P., Hall, G. L., Horak, F., Wildhaber, J. H., Stick, S. M. Measuring exhaled breath condensates in infants. Pediatr Pulmonol. 41 (2), 184-187 (2006).

Tags

इम्यूनोलॉजी समस्या 126 साइटोकिन्स chemokines mucosal अस्तर द्रव अस्थमा एलर्जी electrochemiluminescence immunoassay
<em>Vivo में</em> ऊपरी Airway प्रतिरक्षा-मध्यस्थ स्तर की मात्रा का ठहराव के लिए Mucosal अस्तर द्रव का noninvasive नमूना
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Wolsk, H. M., Chawes, B. L.,More

Wolsk, H. M., Chawes, B. L., Thorsen, J., Stokholm, J., Bønnelykke, K., Brix, S., Bisgaard, H. Noninvasive Sampling of Mucosal Lining Fluid for the Quantification of In Vivo Upper Airway Immune-mediator Levels. J. Vis. Exp. (126), e55800, doi:10.3791/55800 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter