Jaké jsou lidské PBMC a jejich role v imunitě?

Lidský PBMCS, nebo mononukleární buňky periferní krve jsou kritickou skupinou imunitních buněk, které cirkulují ve vašem krevním řečišti. Tyto buňky zahrnují lymfocyty, monocyty a dendritické buňky, z nichž každá hraje jedinečnou roli při obraně vašeho těla. PBMC vás chrání identifikací a neutralizací škodlivých patogenů, jako jsou bakterie a viry, a zároveň udržují imunitní rovnováhu.

Výzkum ukazuje, že PBMC zůstávají v průběhu času stabilní, s životaschopností buněk nad 85% ve většině vzorků. Jejich exprese genu se navíc může rychle přizpůsobit. Například exprese TNFa se během několika hodin zvyšuje trojnásobně. Taková všestrannost zdůrazňuje jejich důležitost při regulaci imunitních odpovědí.

Složení lidských PBMCS

Lymfocyty: T buňky, B buňky a NK buňky

Lymfocyty jsou životně důležitou součástí lidských PBMC. Zahrnují T buňky, B buňky a přirozené buňky zabijáků (NK), z nichž každá má odlišné role imunity. T buňky pomáhají regulovat imunitní odpovědi a přímo útočí na infikované buňky. B buňky produkují protilátky, které neutralizují škodlivé patogeny. Na druhé straně NK buňky se zaměřují a ničí abnormální buňky, jako jsou buňky infikované viry nebo rakovinnými buňkami.

Je zajímavé, že některé lymfocyty v lidských PBMC, identifikovaných jako CD3+ CD19+ buňky, vykazují duální funkčnost. Tyto buňky mohou působit jako T buňky i B buňky. Reagují na hrozby prostřednictvím signálních drah T - buněk (TCR) a B - buněk (BCR). Tato duální role jim umožňuje účastnit se humorálních i buněčných imunitních odpovědí. Například vážou antigeny účinněji než konvenční B buňky a produkují interferon - gama (IFN - γ) při hladinách podobných T buňkám.

Monocyty a jejich imunitní funkce

Monocyty jsou další skupinou klíčů v lidském PBMC. Tyto buňky hlídají váš krevní oběh a hledají známky infekce nebo poškození tkáně. Jakmile detekují problém, migrují do postižené oblasti a přeměňují se na makrofágy nebo dendritické buňky. Makrofágy pohlcují patogeny, zatímco dendritické buňky představují antigeny k jiným imunitním buňkám.

Monocyty také uvolňují cytokiny, což jsou signalizační molekuly, které pomáhají koordinovat imunitní odpověď. Tímto způsobem zajišťují, že vaše tělo efektivně reaguje na infekce nebo zranění.

Dendritické buňky a jejich role v prezentaci antigenu

Dendritické buňky jsou profesionální antigen - prezentující buňky (APC) v lidském PBMC. Hrají klíčovou roli při aktivaci T buněk prezentací antigenů na jejich povrchu. Výzkum ukazuje, že dendritické buňky jsou jediným APC schopným aktivovat jak CD4+, tak CD8+ naivní T buňky. Jejich účinnost pochází z jejich schopnosti zpomalit trávení antigenu, což zvyšuje dostupnost peptidů pro zatížení MHC.

Tyto buňky zajišťují, že váš imunitní systém rozpozná a reaguje na hrozby efektivně, což je činí nezbytnými imunitou.

Izolace lidských PBMCS

Zdroje PBMC: Periferní krev a kostní dřeň

Lidské PBMC lze izolovat ze dvou primárních zdrojů: periferní krve a kostní dřeň. Periferní krev je nejběžnějším zdrojem díky jeho dostupnosti a minimální invazivitě. Na druhé straně kostní dřeň poskytuje bohatší prostředí pro imunitní buňky, ale vyžaduje invazivnější postup.

Výnos a čistota PBMC se mohou lišit v závislosti na metodě zdroje a izolace. Například studie ukazují, že standardní metoda Ficoll dosahuje vyššího výnosu a čistoty ve srovnání s metodami CPT (buněčné přípravy). Níže uvedená tabulka zdůrazňuje tyto rozdíly:

Technika překrytí ficoll pro izolaci PBMC

Technika překrytí Ficoll je široce používanou metodou pro izolaci PBMC. Tento proces zahrnuje vrstvení krve na roztok ficoll - paque a odstředění na oddělení buněk na základě hustoty. PBMC tvoří zřetelnou vrstvu mezi plazmou a ficoll, což je snadno shromažďuje.

Studie zdůrazňují důležitost správného zacházení během tohoto procesu k zajištění konzistentních výsledků. Jedna studie například zjistila, že použití FICOLL může správně dosáhnout čistoty až 97% s minimální variabilitou. Níže uvedená tabulka porovnává různé inkubační metody pro izolaci PBMC:

Metody imunomagnetické separace

Imunomagnetická separace je další pokročilá technika pro izolaci PBMC. Tato metoda používá magnetické kuličky potažené protilátkami k cílení na specifické typy buněk. Pozitivní třídění izoluje buňky tím, že je navážejí na kuličky, zatímco negativní třídění odstraňuje nežádoucí buňky a požadovaná populace nechává nedotčenou populaci.

Výzkum ukazuje, že negativní třídění udržuje životaschopnost buněk a neovlivňuje aktivační markery, jako je IL - 2R (CD25). Naproti tomu pozitivní třídění může snížit životaschopnost a aktivační kapacitu, zejména po stimulaci. Níže uvedená tabulka shrnuje tato zjištění:

Tato metoda je zvláště užitečná, pokud potřebujete vysoce specifické buněčné populace pro výzkum nebo terapeutické aplikace.

Aplikace lidských PBMC ve výzkumu a medicíně

Role ve vývoji terapie T buněčné terapie

Lidské PBMC hrají klíčovou roli při rozvíjení terapie CAR - T buněk, průkopnickou léčbu pro určité rakoviny. Tyto buňky slouží jako výchozí materiál pro generování CAR - T buněk, které jsou navrženy tak, aby cílily a ničily rakovinné buňky. Možná se divíte, jak efektivní jsou PBMC v tomto procesu. Studie odhalují působivé výsledky:

• Po 11 dnech kultivace může 1 x 10^7 zmrazené PBMC produkovat alespoň 1,48 × 10^9 Mesocar - T buňky, s více než 30% CAR+ buňkami.

• Testy cytotoxicity ukazují, že Mesocar - T buňky odvozené z čerstvých a kryokonzervovaných PBMC provádí podobně. Při efektoru - až - cílový poměr 4: 1 se jejich cytotoxicita pohybuje mezi 91,02%- 100,00%a 95,46%- 98,07%.

• Dokonce i při nižším poměru 2: 1 není pozorován žádný významný rozdíl v cytotoxicitě.

Tato zjištění zdůrazňují spolehlivost PBMC při produkci efektivního automobilu T buňky, a to i po dlouhém úložišti.

Použití ve studiích testování léčiv a toxicity

PBMC jsou neocenitelné při testování léčiv a studií toxicity. Poskytují lidský - relevantní model pro vyhodnocení toho, jak léky interagují s imunitními buňkami. Například vědci testovali léčivo chinacrin na PBMC, aby posoudili jeho toxicitu. Níže uvedená tabulka shrnuje zjištění:

Tyto výsledky ukazují, že PBMC reagují aktivně na chinacrin, a to i při nízké úrovni toxicity. Díky tomu je spolehlivý nástroj pro předpovídání imunitních odpovědí na nové léky.

Objev biomarkerů a imunitní monitorování

PBMC jsou nezbytné pro identifikaci biomarkerů a monitorování imunitního zdraví. Biomarkery jsou měřitelné ukazatele biologických procesů nebo nemocí. Analýzou PBMC můžete odhalit biomarkery, které odhalují imunitní aktivitu, progresi onemocnění nebo účinnost léčby. Například vědci často měří hladiny cytokinů v PBMC, aby sledovali imunitní odpovědi během infekcí nebo terapií. Tento přístup pomáhá přizpůsobit léčbu jednotlivým pacientům a zlepšovat výsledky.

PBMC také umožňují dlouhodobé imunitní monitorování. Díky jejich stabilitě a přizpůsobivosti jsou ideální pro sledování změn imunitní funkce v průběhu času. To je zvláště užitečné u chronických onemocnění nebo při dlouhodobé léčbě.

Lidské PBMC jsou nepostradatelné v porozumění a rozvoji imunologie. Jejich rozmanité kompozice - Lymfocyty, monocyty a dendritické buňky - je umožňuje provádět kritické imunitní funkce. Izolační techniky, jako je překrytí ficoll a imunomagnetická separace, zajišťují, že pro výzkum nebo terapeutické použití můžete získat vysokou čistotu PBMC.

Jejich aplikace pokrývají širokou škálu polí:

• Tisíce studií využívaly PBMC v klinickém výzkumu za posledních 50 let.

• Jsou životně důležité pro terapii CAR - T buněk, vývoj léčiv a analýzu imunitní odpovědi.

• PBMC přispívají k objevu biomarkerů, stratifikaci pacienta a výzkumu vzácných onemocnění.

Využitím PBMC můžete odemknout nové možnosti v imunologii a vyvinout inovativní léčby, které transformují zdravotní péči.

FAQ

Na co se PBMC používají v lékařském výzkumu?

PBMC pomáhají vědcům studovat imunitní odpovědi, testovat nové léky a vyvíjet terapie, jako je léčba CAR - T buněk. Díky jejich přizpůsobivosti a stabilitě jsou ideální pro experimenty, které vyžadují lidské imunitní buňky.

Jak ukládáte PBMC pro budoucí použití?

PBMC si můžete ukládat kryokonzervováním v kapalném dusíku. Tato metoda udržuje jejich životaschopnost a funkčnost po celá léta, což vám umožňuje používat je v dlouhodobých termínových studiích nebo terapeutických aplikacích.

Jsou PBMC stejné jako bílé krvinky?

Ne přesně. PBMC jsou podmnožinou bílých krvinek, které zahrnují lymfocyty, monocyty a dendritické buňky. Vylučují granulocyty jako neutrofily, které jsou také součástí bílých krvinek.

Lze PBMC použít ke studiu autoimunitních onemocnění?

Ano! PBMC jsou cenné pro studium autoimunitních onemocnění. Pomáhají vám analyzovat chování imunitních buněk, produkci cytokinů a genetické markery a poskytují vhled do mechanismů nemocí a potenciální léčby.

Je izolace PBMC komplikovaným procesem?

Ne opravdu. Techniky, jako je metoda překrytí ficoll nebo imunomagnetická separace, způsobují, že izolace PBMC je jednoduchá. Při správném tréninku a vybavení můžete dosáhnout vzorků vysoké čistoty pro svůj výzkum.