Analyse des menschlichen natürlichen Killerzellstoffwechsels

Javier Traba; Thomas  A. Waldmann; Olga M. Anton

doi:10.3791/61466

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Methodenartikel

Analyse des menschlichen natürlichen Killerzellstoffwechsels

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DOI:

10.3791/61466

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22. Juni 2020

Javier Traba¹^,² , Thomas A. Waldmann³ , Olga M. Anton³

¹Cardiovascular Branch, National Heart, Lung and Blood Institute, National Institutes of Health, ²Departamento de Biología Molecular, Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, Consejo Superior de Investigaciones Científicas-Universidad Autónoma de Madrid (CSIC-UAM), ³Lymphoid Malignancies Branch, Center for Cancer Research, National Cancer Institute, National Institutes of Health

In diesem Artikel

Zusammenfassung

In diesem Artikel beschreiben wir eine Methode zur Messung der Glykolyse und mitochondrialen Atmung in primären menschlichen natürlichen Killerzellen (NK), die aus peripherem Blut isoliert sind, im Ruhezustand oder nach IL15-induzierter Aktivierung. Das beschriebene Protokoll könnte leicht auf primäre menschliche NK-Zellen ausgedehnt werden, die durch andere Zytokine oder lösliche Reize aktiviert werden.

Zusammenfassung

Natural Killer (NK) Zellen vermitteln hauptsächlich angeborene Anti-Tumor- und antivirale Immunreaktionen und reagieren auf eine Vielzahl von Zytokinen und anderen Reizen, um das Überleben, die Zellproliferation, die Produktion von Zytokinen wie Interferongamma (IFN) und/oder Zytotoxizitätsprogramme zu fördern. Die Aktivierung von NK-Zellen durch Zytokinstimulation erfordert eine erhebliche Umgestaltung der Stoffwechselwege, um ihre bioenergetischen und biosynthetischen Anforderungen zu unterstützen. Es gibt eine große Menge von Beweisen, die darauf hindeuten, dass beeinträchtigter NK-Zellstoffwechsel mit einer Reihe von chronischen Krankheiten wie Fettleibigkeit und Krebs verbunden ist, was die klinische Bedeutung der Verfügbarkeit einer Methode zur Bestimmung des NK-Zellstoffwechsels unterstreicht. Hier beschreiben wir den Einsatz eines extrazellulären Flussanalysators, einer Plattform, die Echtzeitmessungen der Glykolyse und des mitochondrialen Sauerstoffverbrauchs ermöglicht, als Werkzeug zur Überwachung von Veränderungen im Energiestoffwechsel menschlicher NK-Zellen. Die hier beschriebene Methode ermöglicht auch die Überwachung von Stoffwechselveränderungen nach der Stimulation von NK-Zellen mit Zytokinen wie IL-15, einem System, das derzeit in einer Vielzahl von klinischen Studien untersucht wird.

Einleitung

Natürliche Killerzellen (NK) sind angeborene Lymphozyten, die Antitumor- und antivirale Reaktionen vermitteln. NK-Zellen machen 5-15% aller Lymphozyten im menschlichen peripheren Blut aus und können auch in Milz-, Leber-, Knochenmark- und Lymphknoten gefunden werden. NK-Zellen exprimieren keine polymorphen Clonoppic-Rezeptoren wie T-Zell-Rezeptoren (TCR) oder B-Zell-Rezeptoren (BCR). Im Gegensatz dazu wird die Aktivierung ihrer zytolytischen Funktionen durch das Eingreifen von Rezeptoren ausgelöst, die unveränderliche Liganden auf der Oberfläche einer Zielzelle¹^,²erkennen.

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