Antijen İçselleştirmesini Artırmak için Parçacık Stabilize Emülsiyonun Hücresel Afinitesi

Fengqiang Cao; Yali Ming; Weixiang Gao; Jia Ge; Kenji Ogino

doi:10.3791/64406

Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Antijen İçselleştirmesini Artırmak için Parçacık Stabilize Emülsiyonun Hücresel Afinitesi

2.2K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/64406

⸱

2 Eylül 2022

Fengqiang Cao^*¹^,²^,³ , Yali Ming^*³^,⁴ , Weixiang Gao³^,⁴ , Jia Ge³ , Kenji Ogino¹^,²

¹Graduate School of Bio-Applications and Systems Engineering, Tokyo University of Agriculture and Technology, ²Institute of Global Innovation Research, Tokyo University of Agriculture and Technology, ³State Key Laboratory of Biochemical Engineering, Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, ⁴University of Chinese Academy of Sciences

^* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

Verimli adjuvanları rasyonel olarak tasarlamak için, poli-laktik-ko-glikolik asit nanopartikül-stabilize Pickering emülsiyonu (PNPE) geliştirdik. PNPE, güçlü hücresel temas için benzersiz yumuşaklığa ve hidrofobik bir arayüze sahipti ve yüksek içerikli antijen yüklemesi sundu, dağıtım sisteminin antijen sunan hücrelere hücresel afinitesini artırdı ve antijenlerin verimli bir şekilde içselleştirilmesini sağladı.

Özet

Mikro-/nanopartiküllerin hücresel afinitesi, ilaç dağıtımı ve immün yanıt için gerekli olan hücresel tanıma, hücresel alım ve aktivasyonun ön koşuludur. Bu çalışma, katı parçacıkların yükünün, boyutunun ve şeklinin hücre afinitesi üzerindeki etkilerinin genellikle göz önünde bulundurulduğu gözleminden kaynaklanmıştır, ancak yumuşaklığın, dinamik yeniden yapılanma fenomeninin ve karmaşık arayüz etkileşiminin hücresel afinitedeki temel rolünü nadiren fark ediyoruz. Burada, katı formların eksikliklerinin üstesinden gelen ve patojenlerin esnekliğini ve akışkanlığını simüle eden poli-laktik-ko-glikolik asit (PLGA) nanopartikül stabilize Pickering emülsiyonu (PNPE) geliştirdik. PNPE'nin hücre yüzeylerine afinitesini test etmek ve bağışıklık hücreleri tarafından daha sonra içselleştirilmesini detaylandırmak için bir yöntem oluşturulmuştur. PNPE'nin biyo-mimetik hücre dışı veziküllere (bEV'ler) olan afinitesi - kemik iliği dendritik hücrelerinin (BMDC'ler) yerini alır - hücre emülsiyon yapışmasının gerçek zamanlı izlenmesine izin veren dağılım izlemeli (QCM-D) bir kuvars kristali mikro dengesi kullanılarak belirlendi. Daha sonra, PNPE antijeni (ovalbümin, OVA) vermek için kullanıldı ve BMDC'ler tarafından antijenlerin alımı konfokal lazer tarama mikroskobu (CLSM) kullanılarak gözlendi. Temsili sonuçlar, PNPE'nin bEV'lerle karşılaştığında frekansı (ΔF) hemen azalttığını ve PNPE'nin BMDC'lere hızlı yapışmasını ve yüksek afinitesini gösterdiğini gösterdi. PNPE, PLGA mikropartiküllerinden (PMP'ler) ve AddaVax adjuvanından (yüzey aktif madde stabilize nano-emülsiyon [SSE] olarak belirtilen) hücre zarına önemli ölçüde daha güçlü bağlanma gösterdi. Ayrıca, dinamik eğrilik değişiklikleri ve lateral difüzyonlar yoluyla immünositlere hücresel afinitenin artması nedeniyle, antijen alımı daha sonra PMP'ler ve SSE ile karşılaştırıldığında artmıştır. Bu protokol, yüksek hücre afinitesi ve etkili antijen içselleştirmesi ile yeni formülasyonlar tasarlamak için içgörüler sağlar ve etkili aşıların geliştirilmesi için bir platform sağlar.

Giriş

Epidemik, kronik ve bulaşıcı hastalıklarla mücadele etmek için, profilaktik ve terapötik aşılar için etkili adjuvanlar geliştirmek zorunludur ^1,2. İdeal olarak, adjuvanlar mükemmel güvenlik ve immün aktivasyona sahip olmalıdır ^3,4,5. Antijen sunan hücreler (APC'ler) tarafından antijenlerin etkin alımı ve işlenmesinin, aşağı akış sinyal kaskadlarında ve immün yanıtın başlatılmasında önemli bir aşama olduğu düşünülmektedir ^6,7,8.