Какви са човешките PBMC и тяхната роля в имунитета?

Човешки PBMCS, или мононуклеарните клетки на периферната кръв, са критична група от имунни клетки, които циркулират в кръвта ви. Тези клетки включват лимфоцити, моноцити и дендритни клетки, всяка от които играе уникална роля за защита на тялото ви. PBMC ви защитават, като идентифицират и неутрализират вредните патогени, като бактерии и вируси, като същевременно поддържат имунния баланс.

Изследванията показват, че PBMC остават стабилни с течение на времето, като клетъчната жизнеспособност над 85% в повечето проби. Освен това, тяхната генна експресия може да се адаптира бързо. Например, TNFα експресията се увеличава с над три пъти в рамките на часове. Подобна гъвкавост подчертава тяхното значение за регулирането на имунните отговори.

Състав на човешки PBMC

Лимфоцити: Т клетки, В клетки и NK клетки

Лимфоцитите са жизненоважен компонент на човешките PBMC. Те включват Т клетки, В клетки и естествени клетки убийци (NK), всяка с различни роли в имунитета. Т клетките помагат за регулиране на имунните отговори и директно атакуват заразените клетки. В клетките произвеждат антитела, които неутрализират вредните патогени. NK клетките, от друга страна, насочват и унищожават анормални клетки, като тези, заразени от вируси или ракови клетки.

Интересното е, че някои лимфоцити в човешки PBMC, идентифицирани като CD3+ CD19+ клетки, проявяват двойна функционалност. Тези клетки могат да действат като Т клетки, и В клетки. Те реагират на заплахи чрез сигнални пътища на T - клетъчен рецептор (TCR) и B - клетъчен рецептор (BCR). Тази двойна роля им позволява да участват както в хуморални, така и в клетъчни имунни отговори. Например, те свързват антигените по -ефективно от конвенционалните В клетки и произвеждат интерферон - гама (IFN - γ) при нива, подобни на Т клетките.

Моноцити и техните имунни функции

Моноцитите са друга ключова група в рамките на човешки PBMC. Тези клетки патрулират кръвта ви, търсейки признаци на инфекция или увреждане на тъканите. След като открият проблем, те мигрират в засегнатата област и се трансформират в макрофаги или дендритни клетки. Макрофагите поглъщат и усвояват патогени, докато дендритните клетки представят антигени на други имунни клетки.

Моноцитите също освобождават цитокини, които са сигнализиращи молекули, които помагат за координиране на имунния отговор. По този начин те гарантират, че тялото ви реагира ефективно на инфекции или наранявания.

Дендритни клетки и тяхната роля в представянето на антиген

Дендритните клетки са професионален антиген - представящи клетки (APC) в рамките на човешки PBMC. Те играят решаваща роля за активиране на Т клетки, като представят антигени на повърхността си. Изследванията показват, че дендритните клетки са единствените APC, способни да активират както CD4+, така и на CD8+ наивни Т клетки. Ефективността им идва от способността им да забавят храносмилането на антиген, което увеличава наличието на пептиди за натоварване на MHC.

Тези клетки гарантират, че имунната ви система разпознава и реагира ефективно на заплахите, което ги прави незаменими в имунитета.

Изолиране на човешки PBMC

Източници на PBMC: Периферна кръв и костен мозък

Човешките PBMC могат да бъдат изолирани от два първични източника: периферна кръв и костен мозък. Периферната кръв е най -често срещаният източник поради неговата достъпност и минимална инвазивност. От друга страна, костният мозък осигурява по -богата среда за имунните клетки, но изисква по -инвазивна процедура.

Добивът и чистотата на PBMC могат да варират в зависимост от източника и метода на изолация. Например, проучванията показват, че стандартният метод на Ficoll постига по -висок добив и чистота в сравнение с методите на CPT (клетъчна подготовка). Таблицата по -долу подчертава тези разлики:

Техника за наслагване на фикол за изолация на PBMC

Техниката за наслагване на Ficoll е широко използван метод за изолиране на PBMC. Този процес включва наслояване на кръв върху разтвор на Ficoll - Paque и центрофугиране на него за разделяне на клетките въз основа на плътността. PBMC образуват отчетлив слой между плазмата и фикола, което ги прави лесни за събиране.

Проучванията подчертават значението на правилното боравене по време на този процес, за да се осигурят постоянни резултати. Например, едно проучване установи, че използването на FICOLL правилно може да постигне чистота до 97% с минимална променливост. Таблицата по -долу сравнява различни методи за инкубация за изолация на PBMC:

Имуномагнитни методи за разделяне

Имуномагнитното разделяне е друга усъвършенствана техника за изолиране на PBMC. Този метод използва магнитни топчета, покрити с антитела за насочване на специфични типове клетки. Положителното сортиране изолира клетките, като ги свързва с мънистата, докато отрицателното сортиране премахва нежеланите клетки, оставяйки желаната популация недокосната.

Изследванията показват, че отрицателното сортиране поддържа клетъчната жизнеспособност и не влияе на маркерите за активиране като IL - 2R (CD25). За разлика от тях, положителното сортиране може да намали жизнеспособността и капацитета за активиране, особено след стимулация. Таблицата по -долу обобщава тези констатации:

Този метод е особено полезен, когато се нуждаете от високо специфични клетъчни популации за изследвания или терапевтични приложения.

Приложения на човешки PBMC в научните изследвания и медицина

Роля в развитието на CAR - T клетъчна терапия

Човешките PBMC играят основна роля за усъвършенстване на CAR - T клетъчна терапия, новаторско лечение на определени ракови заболявания. Тези клетки служат като начален материал за генериране на CAR - Т клетки, които са проектирани за насочване и унищожаване на раковите клетки. Може да се чудите колко ефективни са PBMC в този процес. Проучванията разкриват впечатляващи резултати:

• След 11 дни култура, 1 × 10^7 замразени PBMC могат да произвеждат най -малко 1,48 × 10^9 мезокар - Т клетки, с над 30% CAR+ клетки.

• Тестовете за цитотоксичност показват мезокар - Т клетки, получени от пресни и криоконсервирани PBMC, изпълняват по подобен начин. При ефектор - към - целево съотношение 4: 1, тяхната цитотоксичност варира между 91,02%- 100,00%и 95,46%- 98,07%, съответно.

• Дори при по -ниско съотношение 2: 1 не се наблюдава значителна разлика в цитотоксичността.

Тези констатации подчертават надеждността на PBMC при производството на ефективни CAR - T клетки, дори след дълго - срочно съхранение.

Използване при изследвания на лекарства и токсичност

PBMC са безценни при изследване на лекарства и изследвания на токсичността. Те осигуряват човешки - подходящ модел, за да оценят как взаимодействат лекарствата с имунните клетки. Например, изследователите са тествали лекарството хинакрин на PBMC, за да оценят неговата токсичност. Таблицата по -долу обобщава констатациите:

Тези резултати показват, че PBMC реагират активно на хинакрин, дори при ниски нива на токсичност. Това ги прави надежден инструмент за прогнозиране на имунните отговори на нови лекарства.

Откриване на биомаркери и имунен мониторинг

PBMC са от съществено значение за идентифициране на биомаркери и мониторинг на имунното здраве. Биомаркерите са измерими показатели за биологични процеси или заболявания. Анализирайки PBMC, можете да разкриете биомаркери, които разкриват имунна активност, прогресиране на заболяването или ефективност на лечението. Например, изследователите често измерват нивата на цитокини в PBMC, за да наблюдават имунните отговори по време на инфекции или терапии. Този подход помага да се приспособи лечението с отделните пациенти, подобрявайки резултатите.

PBMC също позволяват дълъг - термин имунен мониторинг. Тяхната стабилност и адаптивност ги правят идеални за проследяване на промените в имунната функция във времето. Това е особено полезно при хронични заболявания или по време на продължително лечение.

Човешките PBMC са незаменими в разбирането и напредването на имунологията. Разнообразният им състав - лимфоцити, моноцити и дендритни клетки - им позволява да изпълняват критични имунни функции. Техники за изолация като наслагването на Ficoll и имуномагнитното разделяне гарантират, че можете да получите високо - чистота PBMC за изследване или терапевтична употреба.

Приложенията им обхващат широк спектър от полета:

• Хиляди проучвания са използвали PBMC в клиничните изследвания през последните 50 години.

• Те са жизненоважни за CAR - T клетъчна терапия, разработване на лекарства и анализ на имунния отговор.

• PBMC допринасят за откриване на биомаркери, стратификация на пациента и изследване на редки заболявания.

Чрез използване на PBMC можете да отключите нови възможности в имунологията и да развиете иновативни лечения, които трансформират здравеопазването.

Често задавани въпроси

За какво се използват PBMC в медицинските изследвания?

PBMC помагат на изследователите да изучават имунните отговори, да тестват нови лекарства и да развиват терапии като CAR - T клетъчни лечения. Тяхната адаптивност и стабилност ги правят идеални за експерименти, които изискват имунни клетки на човека.

Как съхранявате PBMC за бъдеща употреба?

Можете да съхранявате PBMCs, като ги криопресреждате в течен азот. Този метод поддържа тяхната жизнеспособност и функционалност в продължение на години, което ви позволява да ги използвате в дълги - срочни проучвания или терапевтични приложения.

PBMC са същите като белите кръвни клетки?

Не точно. PBMC са подгрупа от бели кръвни клетки, които включват лимфоцити, моноцити и дендритни клетки. Те изключват гранулоцитите като неутрофили, които също са част от белите кръвни клетки.

Могат ли PBMC да се използват за изследване на автоимунни заболявания?

Да! PBMC са ценни за изучаване на автоимунни заболявания. Те ви помагат да анализирате поведението на имунните клетки, производството на цитокини и генетичните маркери, предоставяйки представа за механизмите за заболяване и потенциалните лечения.

Изолацията на PBMC е сложен процес?

Не наистина. Техники като метода на наслагване на Ficoll или имуномагнитното разделяне правят PBMC изолацията направо. С правилното обучение и оборудване можете да постигнете високи - чистота проби за вашето изследване.