Bu çalışma, izole edilmiş sıçan makrofajları tarafından ksenojenik (insan) ve allojenik (sıçan) kırmızı kan hücrelerinin fagositoz oranlarını ölçmek ve karşılaştırmak için standartlaştırılmış bir in vitro protokolü açıklamaktadır.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
* These authors contributed equally
Bu çalışma, izole edilmiş sıçan makrofajları tarafından ksenojenik (insan) ve allojenik (sıçan) kırmızı kan hücrelerinin fagositoz oranlarını ölçmek ve karşılaştırmak için standartlaştırılmış bir in vitro protokolü açıklamaktadır.
Ksenojenik hücre nakli, immün yetmezliği olan hayvan modellerinde bile sıklıkla önemli immün reddi ile karşı karşıyadır. Kalıntı bağışıklık bileşenleri arasında, makrofajlar nakledilen insan hücrelerini aktif olarak fagositoz edebilir ve bu da uzun süreli aşılama için bir zorluk oluşturur. Bunu ele almak için, insan ve sıçan kırmızı kan hücrelerinin (RBC'ler) makrofaj aracılı fagositozunu ölçmek için standartlaştırılmış bir in vitro test geliştirdik. Sıçan peritoneal makrofajları izole edildi, kültürlendi ve insan veya sıçan RBC'lerine maruz bırakıldı. İnsan RBC'leri CD235a kullanılarak tanımlanırken, sıçan RBC'leri DeepRed ile önceden etiketlendi. Canlı hücreleri geçit etmek için makrofajları ve propidyum iyot (PI) dışlanmasını belirlemek için CD163 kullanılarak akış sitometrisi analizi yapıldı. Sonuçlar fagositik aktivitede önemli bir fark gösterdi: makrofajların %5.08'i insan RBC'lerini yutarken, sadece %1.59'u sıçan RBC'lerini fagosite etti ve 3.21'lik bir nispi fagositoz indeksi verdi. Bu protokol, immün uyumluluğun kantitatif değerlendirmesine izin verir ve ksenotransplantasyonda doğuştan gelen immün yanıtları değerlendirmek için tekrarlanabilir bir yöntem sunar. Translasyonel araştırmalarda donör-alıcı seçimini iyileştirme ve immünosüpresif stratejilere rehberlik etme potansiyeline sahiptir.
Ksenojenik hücre transplantasyonunun kullanımı, özellikle insan hücrelerinin hayvan modellerine aşılanması, biyomedikal araştırmalarda önemli bir stratejidir1. Kontrollü bir in vivo ortamda hücre sağkalımı, aşılama ve bağışıklık tepkilerinin değerlendirilmesine izin verir. Fare modelleri, iyi karakterize edilmiş genetikleri ve manipülasyon kolaylıkları nedeniyle tarihsel olarak bu alana hakim olsa da, küçük boyutları, büyük kan hacimleri veya yüksek hücre verimi gerektiren çalışmalarda önemli bir sınırlama getirmektedir. Buna karşılık, sıçanlar, daha fazla vücut kütlesi, insan sistemlerine daha iyi fizyolojik ilgi ve kan veya peritoneal makrofajlar gibi daha yüksek biyolojik örnek verimi dahil olmak üzere çeşitli avantajlar sunar2. Sonuç olarak, sıçan modelleri hematopoetik ve bağışıklık sistemi araştırmalarını içeren çalışmalarda giderek daha fazla kullanılmaktadır3.
Ksenojenik transplantasyondaki en büyük zorluklardan biri immün rejeksiyondur. T hücreleri, B hücreleri veya NK hücrelerinin genetik olarak ablasyon yaptığı immün yetmezlik modellerinde bile, kalıntı doğuştan gelen bağışıklık hücreleri, özellikle makrofajlar fonksiyonel olarak aktif kalır4. Makrofajlar, konakçı bağışıklık sisteminin birinci basamak savunucuları olarak görev yapar ve fagositoz yoluyla yabancı hücreleri tanır ve ortadan kaldırır5. Bu süreç kısmen, makrofajlar üzerindeki sinyal düzenleyici protein alfa (SIRPα) ile çoğu hücre tipinde ifade edilen bir "beni yeme" sinyali olan CD47 arasındaki etkileşim tarafından düzenlenir. İnsan hücrelerinden gelen CD47, kemirgen SIRPα tarafından tanınmadığında, bu uyumsuzluk fagositozun artmasına neden olabilir. Bu izin verilen immün yetmezliği olan hayvanlarda bile, bu fenomen de mevcuttur 6,7.
Bu bağlamda makrofaj aracılı fagositozun ölçülmesi, hücre sağkalım olasılığını değerlendirmek ve transplantasyon stratejilerini optimize etmek için kritik öneme sahiptir8. İmmün rejeksiyonu değerlendirmek için çeşitli in vivo ve ex vivo yöntemler geliştirilmiş olsa da, makrofaj fagositozu için standardize edilmiş in vitro testler sınırlı kalmaktadır. Geleneksel mikroskopi tabanlı yöntemler genellikle emek yoğundur ve nicel titizlikten yoksundur. Akış sitometrisi, aksine, hücre tiplerini doğru bir şekilde ayırt edebilen ve yüzey işaretleyici tespiti yoluyla fagositik alımı ölçebilen tek hücre tabanlı bir test ve kantitatif bir platform sunar.
Bu makalede, sıçan peritoneal makrofajları ile insan ve sıçan eritrositlerinin diferansiyel fagositozunu değerlendirmek için standardize edilmiş bir in vitro test geliştirildi. RBC'ler, makrofaj aracılı klerensi inhibe etmek için "kendi" bir sinyal görevi gören CD47'nin basit yapıları ve ekspresyonu nedeniyle fagositoz testleri için ideal bir model görevi görür9. Bu protokolde, sıçan peritoneal makrofajları peritoneal lavaj yoluyla hasat edilir, in vitro kültürlenir ve DeepRed ile etiketlenmiş insan RBC'lerine veya allojenik sıçan RBC'lerine maruz bırakılır. Ko-inkübasyondan sonra, RBC'lerin makrofajlar tarafından içselleştirilmesini değerlendirmek için akış sitometrisi kullanılır. Makrofajlar CD163 ekspresyonu ile, insan RBC'leri CD235a ile ve sıçan RBC'leri DeepRed floresan ile tanımlanır. Ölü hücreler PI boyama yoluyla dışlanır ve sadece canlı makrofajların analiz edilmesini sağlar.
Bu yaklaşım, allojenik ve ksenojenik RBC'lerin fagositik aktivitesinin in vitro olarak doğru, kantitatif bir şekilde değerlendirilmesini sağlar ve makrofaj aracılı immün klerensin kapsamı hakkında fikir verir. Deneylerimizde, sıçan makrofajları, sıçan eritrositlerine (%1,59) kıyasla insan eritrositlerinin (%5,08) fagositozunu anlamlı derecede yüksek gösterdi ve nispi fagositoz indeksi 3,21 olarak ortaya çıktı. Bu sonuçlar, ksenojenik ortamlarda doğuştan gelen bağışıklık mekanizmalarının önemini vurgulamakta ve bu testin klinik öncesi model validasyonundaki değerini vurgulamaktadır.
Sonuç olarak, burada sunulan protokol, in vitro makrofaj fagositozunu ölçmek için tekrarlanabilir ve verimli bir yöntem sunmaktadır. Özellikle ksenotransplantasyon, hematopoietik kök hücre araştırmaları ve immünolojik uyumluluk testi alanlarında çalışan araştırmacılar için yararlıdır. Fagositoz ölçümü için standartlaştırılmış bir çerçeve sağlayarak, bu tahlil, türler arası transplantasyon modellerinde deneysel tekrarlanabilirliğin iyileştirilmesine ve doğuştan gelen bağışıklık tepkilerinin daha iyi anlaşılmasına katkıda bulunabilir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Hayvanları içeren tüm deneyler, Jiangsu Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi (UJS-IACUC) tarafından onaylanan etik politika ve prosedürlere göre yapılmıştır (Onay no. UJS-IACUC-2021090102). Bu çalışma, Jiangsu Üniversitesi Bağlı Hastanesi Kurumsal İnceleme Kurulu tarafından onaylanmıştır. Tüm örnekler bilgilendirilmiş onam veren hastalardan toplandı. Çıkarılan süpernatant, özel bir atık sıvı tankına yerleştirilmeli ve hastanenin bulaşıcı hastalık bölümüne teslim edilmelidir.
1. Makrofaj izolasyonu
2. Sıçan veya insan RBC'lerinin toplanması
3. İn vitro fagositoz testi
4. Akış sitometrisi
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Akış sitometrisi analizi yoluyla, sıçan makrofajlarının insan RBC'lerine ve sıçan RBC'lerine doğru fagositoz oranını çıkarabiliriz. Ölü hücreler ilk olarak PI kullanılarak dışlanır. CD235a-pozitif eksprese eden CD163-pozitif makrofajlar, insan RBC'lerinin fagositozunu gösterir. Fagositozlu hRBC'lere sahip makrofajların oranı, sıçan makrofajlarının insan RBC'lerine karşı fagositoz oranı olarak tanımlanır. Sıçan eritrositlerinin fagositoz oranı da benzer şekilde hesaplandı. CD235a ve Koyu ...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu çalışma, hem ksenojenik hem de allojenik RBC'lerin makrofaj aracılı fagositozunu değerlendirmek için sağlam ve tekrarlanabilir bir in vitro test oluşturmuştur. Bu çalışmada, insan RBC'leri CD235a-BV421 ile etiketlenirken, sıçan RBC'leri DeepRed boyası ile boyandı. Makrofajlar etiketli RBC'leri fagositoz ettiğinde, konjuge antikorlar (CD235a-BV421) veya boya (DeepRed) birlikte içselleştirilir. Sonuç olarak, makrofajların kendileri karşılık gelen floresan sergiler. Bu koşullar ...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
JYG, Prometheus RegMed Tech Ltd.'nin bilimsel danışmanıdır. Soldaki yazarlar potansiyel bir çıkar çatışması beyan etmiyorlar.
Bayan Mei Fang, Bayan Min Ma, Bayan Yu-Tong Meng ve Bay Quan-Kai Lei'ye ilk katkıları için teşekkür ederiz. Bu araştırma kısmen Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (82270697), Çin'in Guangdong Eyaleti Bilim ve Teknoloji Planlama Projesi (2021B1212040016), Guangdong Temel ve Uygulamalı Temel Araştırma Vakfı (2023A1515012574), Jiangsu İli Tıbbi Anahtar Disiplini Yetiştirme Birimi (JSDW202229) ve Haihe Hücre Ekosistemi İnovasyon Fonu Laboratuvarı (HH24KYZX0008), Çin Gençlik Girişimciliği ve İstihdam Vakfı -Incaier Kamu Refahı Fon (HH25KYHX0003).
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| 0,05% Tripsin-EDTA | ThermoFisher | 25300062 | |
| Derin Kırmızı Hücre İzleyicisi | ThermoFisher | C34565 | Toz (15 μ g) DMSO'da feshedildi (20 & mu; L) |
| Dimetil Sülfoksit (DMSO) | Sigma | D2650 | |
| Dulbecco'nun Fosfat-Tamponlu Tuzlu Sözü (DPBS) | ThermoFisher | C10010500BT | |
| Ficoll-Paque PLUS | Cytiva | 17144002 | |
| Ficoll-Paque PREMIUM | Cytiva | 17544602 | |
| Fare Anti-İnsan CD235a BV421 Antikor | BD Biosciences | 562938 | |
| Fare Anti-Fare CD163 FITC Antikoru | BIO-RAD | MCA342F | |
| Protein K | Sigma | P2308 | |
| RPMI 1640 | ThermoFisher | 11875093 |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.