Mukozal astar sıvı noninvaziv örnekleme için In Vivo üst solunum yolu bağışıklık arabulucu düzeyleri miktar
7 Ağustos 2017
Bu iletişim kuralı için üst solunum yolları rahatsız edilmeden Mukozal astar sıvı örnekleme invaziv olmayan bir teknik anlatılmaktadır. Vivo düzeyleri sitokinler ve kemokinler, gibi protein arabulucu miktar her yaştan bireylerde gerçekleştirmek için kullanılabilir.
Bu mukozal astar sıvısı örnekleme yönteminin genel amacı, stimülasyon prosedürlerine ihtiyaç duymadan hava yolunun lokal immün imzasını incelemektir. Bu yöntem, enfeksiyonlar, astım ve alerji gibi pediatrik solunum yolu hastalıkları alanındaki temel soruları incelemenizi sağlar. Yöntemin avantajları, uyarılmamış hava yolu mukozasında in vivo olarak çok düşük seviyelerde bağışıklık aracılarını ölçebilmenizdir.
Prosedürün gösterilmesi Dr.Wolsk tarafından yapılacaktır. Yenidoğan numunesi toplamak için, önce lifli hidroksillenmiş polyester filtre tabakalarından en az iki üç x 15 milimetre şerit kesin. Daha sonra, yenidoğanı bir yatağa yerleştirin ve hava yolu enfeksiyonu belirtilerini not edin.
Daha sonra, bebeğin her bir burun deliğinin alt konkasının ön kısmına yaklaşık bir santimetre uzunluğunda bir parça filtre kağıdı yerleştirmek için forseps kullanın ve gerektiğinde rahatlık için yenidoğana şekerli su verin. Örnekleme döneminde meydana gelen herhangi bir hapşırma, kalıcı ağlama veya burun kanamasını not edin. İki dakikalık emilimden sonra, filtre kağıtlarını eksi 80 santigrat derecede hemen saklamak için etiketli bir tüpe aktarın.
Deneysel prosedürü göstermek, laboratuvarımda bir teknisyen olan Lisbeth Rosholm olacak. Hava yolu immün aracısı miktar tayini için, negatif 80 santigrat derece depodan 10 adede kadar numuneyi buz üzerine yerleştirin ve kimlik numaralarını kaydedin. Numuneler çözüldüğünde, her denek için her iki filtre kağıdını da filtre kağıdı başına 150 mikrolitre taze hazırlanmış tampona daldırın ve 25 mililitre tampon stok çözeltisi başına bir tam proteaz inhibitör tableti ile desteklenedin.
Numuneleri beş dakika boyunca 400 rpm'de bir plaka çalkalayıcıya aktarın. Tamponu ve filtre kağıtlarını ayrı ayrı selüloz asetat tüp filtrelerin kaplarına aktarın. Mikrosantrifüj tüplerinin altındaki filtrelenmiş burun ekstraktını toplamak için numuneleri santrifüjleyin.
Ardından bardakları çıkarın ve tüpleri buzun üzerine yerleştirin. Daha sonra, burun ekstraktının 150 mikrolitrelik alikotlarını düşük proteinli bağlayıcı saklama plakalarının ayrı ayrı kuyucuklarına aktarın ve plakaları analize kadar eksi 80 santigrat derecede saklayın. Daha sonra, standart tahlil protokollerine göre yüksek hassasiyetli elektrokemilüminesans tabanlı çoğullanmış bir dizi ile ilgilenilen nazal immün mediyatörlerin konsantrasyonunu ölçün.
620 yenidoğanın bu temsili analizinde, ölçülen immün mediatörlerin çoğu düşük bir tespit seviyesi göstermiştir. IFN gama seviyeleri, örneklerin neredeyse yarısında alt tespit sınırının altındayken, TNF alfa, CCL4 ve TGF beta seviyeleri, örneklerin% 1'inden daha azında alt tespit sınırının altındaydı. Isı haritasında gösterildiği gibi, tespit edilen 20 arabulucu seviyesi için güçlü bir çoklu doğrusallık belirgindi.
Asemptomatik picornavirüs ile enfekte yenidoğanlarda, esas olarak tip 1 immün mediatörlerden ödün veren yukarı regüle bir profil gözlenmiştir, bu da yaşamın en erken döneminde kolonize bakteri ve virüslerin immün tetikleyici rolünü düşündürmektedir. Doğumda hanedeki kardeşlerin varlığı ile spesifik bir Tip 1 Tip 17 yönlendirilmiş mukozal immün yanıt arasında bir ilişki de tespit edildi ve bu fenomenin son doğumdan bu yana geçen süre ile ters orantılı olan bir in utero immün hazırlama etkisi ile korelasyonu için kanıtlarla birlikte belirlendi. Ek olarak, yüksek ve plasebo takviyesi alan annelerden doğan çocuklar, spesifik bağışıklık aracılarında bir yukarı regülasyon ile karakterize edildi, bu da D vitamininin virüs, bakteri, kardeşler veya anne atopisi tarafından indüklenenden bağımsız bir antibakteriyel bağışıklık tepkisini desteklediğini düşündürdü.
Bu mikroörnekleme yöntemi, alt solunum yollarındaki bağışıklık aracılarının incelenmesine izin veren bir bronkoskop aracılığıyla da kullanılabilir. Bu videoyu izledikten sonra, yenidoğanlarda ve daha büyük çocuklarda in vivo olarak uyarılmamış hava yolu mukozasındaki mediatörlerin nasıl ölçüleceği konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu protokol, üst solunum yollarından rahatsız edilmemiş mukozal astar sıvısının örneklenmesi için invaziv olmayan bir tekniği tanımlar. Tüm yaşlardaki deneklerde protein medyator seviyelerinin (sitokinler ve kemokinler gibi) in vivo nicellenmesine izin verir.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Solunum hastalıkları
- Immunoloji
- Pediatri
Arka Plan
- Bu yöntem, stimülasyon prosedürleri olmadan solunum yolunun lokal bağışıklık imzasını inceler.
- Enfeksiyonlar, astım ve alerji gibi pediatrik solunum hastalıklarına uygulanabilir.
- Teknik, stimülasyonsuz solunum yolu mukozasında bağışıklık medyatorlarının düşük seviyelerini in vivo ölçülmesini sağlar.
- Prosedürün gösterimi Dr. Wolsk tarafından yapılır.
Çalışmanın Amacı
- Solunum yolu mukozasındaki bağışıklık tepkisini araştırmak.
- Pediyatrik solunum koşulları hakkında bilgi sağlamak.
- Araştırma için invaziv olmayan örnekleme tekniklerini kolaylaştırmak.
Kullanılan Yöntemler
- Üst solunum yollarından mukozal astar sıvısının toplanması.
- Örneklem toplama için lifli hidroksilasyonlu polyester filtre levhaların kullanılması.
- Yenidoğanlarda solunum yolu enfeksiyonu semptomlarının gözlemlenmesi.
- Toplanan örneklerde sitokinler ve kemokinlerin nicellenmesi.
Ana Sonuçlar
- İnvaziv prosedürler olmadan mukozal astar sıvısının başarılı bir şekilde toplanması.
- Bağışıklık medyatorlarını in vivo ölçme kabiliyeti.
- Pediyatrik hastaların bağışıklık profiline ilişkin bilgiler.
- Solunum hastalıklarını anlamadaki potansiyel uygulamalar.
Sonuçlar
- İnvaziv olmayan örnekleme yöntemi, solunum yolu bağışıklığını incelemek için etkilidir.
- Bu teknik, pediatrik solunum sağlığı araştırmalarını geliştirebilir.
- Gelecekteki çalışmalar, bağışıklık medyatorları ile ilgili bulgulara dayanabilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Executive Industry Relevance
This noninvasive mucosal lining fluid sampling method enables direct quantification of in vivo immune mediators in the upper airway mucosa without stimulation, providing a physiologically relevant readout of airway immune activity. The technique supports early-life immune profiling and longitudinal monitoring, facilitating mechanistic de-risking in respiratory therapeutic development by linking genetic and environmental exposures to immune phenotypes. Its application in neonatal and pediatric cohorts offers predictive value for endotyping and monitoring disease progression, particularly in asthma, allergy, and infectious disease contexts.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses by measuring baseline and induced levels of immune mediators in unstimulated mucosal tissue.
- Operational Value: Provides a reproducible, minimally invasive matrix for functional target validation in pediatric populations.
- Predictive Value: Supports biological de-risking through correlation of mediator profiles with clinical phenotypes such as asymptomatic viral infection and sibling exposure effects.
Screening & Assay Development
- Assay Readiness: Generates eluted protein samples compatible with high-sensitivity electrochemiluminescence multiplex arrays for quantitative immune profiling.
- Standardization: Uses consistent filter paper absorption and elution protocols to ensure reproducible recovery of analytes across subjects and timepoints.
- Scalability: Demonstrated feasibility in large neonatal cohorts (n=620), supporting high-throughput screening applications in epidemiologic and interventional studies.
Translational & Preclinical Research
- Translational Continuity: Enables longitudinal sampling from birth through childhood, linking early-life immune signatures to later respiratory disease outcomes.
- Biomarker Alignment: Detects upregulation of type 1 and type 17 immune mediators in asymptomatic picornavirus-infected neonates, suggesting utility in identifying immune endotypes.
- Mechanistic De-risking: Reveals associations between maternal vitamin D supplementation and antibacterial immune responses, supporting target prioritization for immunomodulatory interventions.
Pipeline & Workflow Integration
The method fits within the discovery biology phase by enabling direct measurement of immune mediators in vivo, informing target selection and pathway elucidation prior to lead identification.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing of immune pathway activation in mucosal tissue without ex vivo manipulation or stimulation artifacts.
- Screening: Produces standardized eluates suitable for multiplex immunoassay readouts, facilitating comparative analysis across treatment or exposure groups.
- Analytics: Generates quantitative mediator levels that allow statistical assessment of collinearity, immune network activity, and phenotype associations.
- Translational Research: Connects neonatal immune profiles to childhood respiratory symptoms and environmental exposures, supporting risk-stratified advancement decisions.
- Enterprise Reuse: Represents a platform-compatible sampling technique applicable across respiratory disease models and therapeutic modalities.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Provides predictive confidence in target validation by capturing endogenous immune activity in the native mucosal microenvironment.
- Operational Value: Ensures reproducibility through standardized collection, elution, and storage procedures, minimizing pre-analytical variability.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions by linking immunomodulatory mechanisms to early-life immune signatures, reducing late-stage biological risk in respiratory programs.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of candidates based on demonstrated effects on mucosal immune pathways in relevant, longitudinal human models.
Implementation Considerations
- Requires training in neonatal airway anatomy and gentle sampling technique to ensure subject comfort and sample integrity.
- Dependent on access to ultrafilter tubes, plate shakers, and electrochemiluminescence immunoassay infrastructure for analyte detection.
- Necessitates standardized buffer preparation with protease inhibitors to prevent mediator degradation during extraction.
- Requires adaptation of sampling duration or filter size when applied to older children or alternative mucosal sites.
- Limited by analyte abundance, with some mediators frequently below detection limit, necessitating assay sensitivity optimization for low-expression targets.
