تجزیه و تحلیل مقایسه ای سلولهای تک هسته ای خون محیطی (PBMC): در سراسر کاربردهای گونه در ایمونولوژی و تحقیقات درمانی

Iمحصولات فاز

سلولهای تک هسته ای خون محیطی (PBMCs)

سلولهای تک هسته ای خون محیطی (PBMCs)یک جمعیت ناهمگن از سلولهای ایمنی موجود در خون محیطی است که با یک هسته گرد واحد مشخص می شود. آنها شامل لنفوسیت ها - مانند سلولهای T ، سلولهای B و سلولهای قاتل طبیعی (NK) و مونوسیت ها هستند ، در حالی که گرانولوسیت ها (به عنوان مثال ، نوتروفیل ها) و گلبول ها را به استثنای آن است. PBMC ها به طور معمول از طریق سانتریفیوژ گرادیان چگالی با استفاده از رسانه هایی مانند Ficoll جدا می شوند ، که سلول ها را بر اساس شناور جدا می کند. این روش غیر - تهاجمی امکان دسترسی آسان به اجزای ایمنی بحرانی را فراهم می کند و PBMC ها را در تحقیقات ایمونولوژی و توسعه درمانی ارزشمند می کند.

PBMC Isoلفظی

اندازه ، مورفولوژی و وزن مخصوص سلولهای تک هسته ای با سایر سلولهای موجود در خون محیطی متفاوت است. وزن مخصوص گلبولهای قرمز و لکوسیتهای پلی مورفونوکلئر از 1.080 فراتر می رود ، این سلولهای هسته ای فردی در حدود 1.070 و پلاکت ها در حدود 1.030 است. بنابراین ، می توان تفاوت بین وزن مخصوص سلولهای مختلف خونی و سلولهای هسته ای فردی را برای جدا کردن سلولهای مختلف خونی از سلولهای هسته ای فردی استفاده کرد. سانتریفیوژ شیب چگالی فیکول متداول ترین روش برایانزوا PBMCو تصفیه Ficoll یک مولتیر ساکارز ، خنثی است ، با متوسط ​​وزن مولکولی 400000 ، و هنگامی که چگالی 1.2 گرم در میلی لیتر است ، از فشار اسمزی فیزیولوژیکی طبیعی تجاوز نمی کند و از غشای بیولوژیکی عبور نمی کند ، بنابراین معمولاً برای PBMC استفاده می شود. بنابراین ، اغلب به عنوان راه حل جداسازی برای جداسازی PBMC استفاده می شود. گلبول های قرمز و گرانولوسیت ها دارای گرانش خاص و خاص هستند و پس از سانتریفیوژ به قسمت پایین لوله غرق می شوند. لنفوسیت ها و مونوسیت ها دارای وزن خاص کمتر از یا مساوی با وزن مخصوص محلول جداسازی هستند و روی سطح محلول جداسازی پس از سانتریفیوژ شناور می شوند و بخش کوچکی از سلول ها نیز می توانند در محلول جداسازی به حالت تعلیق درآیند. با آسپیراسیون سلولهای لایه غشای سفید بر روی سطح مایع محلول جداسازی و شستن مناسب آنها ، سلولهای هسته ای تک رنگ خلوص بالاتر ، یعنی PBMC ، می توانند از خون محیطی جدا شوند.

pbmcs در گونه های مختلف

در نخبگان غیر - انسانی ، به ویژه میمون های سینومولگوس و میمون Rhesus ، تحقیقات PBMC به دلیل شباهت های فیزیولوژیکی که با انسان به اشتراک می گذارند بسیار ارزشمند است. تحقیق با استفاده ازCynomolgus Monkey PBMCوتRhesus Monkey PBMCمطالعات مفصلی در مورد مکانیسم های ایمنی را فعال کرده است ، و مطالعات بیشماری که از PBMC میمون استفاده می کنند ، پتانسیل ترجمه خود را برای ایمونوتراپی انسان تأکید کرده اند. استفاده از میمون PBMC در آزمایش واکسن ، غربالگری دارو و مدولاسیون ایمنی به یک سنگ بنای در هر دو تحقیق بالینی و بالینی تبدیل شده است.

به همین ترتیب ، تحقیقات شاملسگ PBMCبه طور قابل توجهی در ایمونولوژی دامپزشکی نقش داشته اند. مطالعات با استفاده از PBMC سگ ، مسیرهای پاسخ ایمنی در سگها را روشن کرده است ، در حالی که تحقیقات شاملسگ PBMCهمچنین موازی با عملکرد ایمنی انسان را برجسته کرده است. در زمینه بیماری های زونوتیک ، هر دو تحقیق PBMC سگ و تحقیقات PBMC داده های مهمی در مورد تعامل میزبان - میزبان ارائه داده اند ، با تأکید بر نقش این سلول ها در نظارت بیماری و توسعه درمان. استفاده مکرر از PBMC سگ و PBMC سگ در مطالعات مقایسه ای اهمیت آنها را به عنوان یک سیستم مدل تأکید می کند.

مدل های جوندگان ، که شامل می شوندPBMC موش صحراییوتPBMC موش، به طور سنتی در خط مقدم تحقیقات ایمونولوژیکی بوده اند. تحقیقات با استفاده از RAT PBMC چشم انداز مفصلی در مورد تنظیم ایمنی در شرایط التهابی مزمن ارائه داده است ، و استفاده گسترده از PBMC موش برای مطالعات ژنتیکی و مکانیکی خود ایمنی و عفونت بسیار مهم است. محققان برای کشف فرآیندهای ایمونولوژیکی پیچیده ، به هر دو PBMC موش و PBMC موش متکی هستند و این مدل ها را ضروری می کنند. علاوه بر این ، ادغامهمستر PBMCدر مجموعه های آزمایشی بعد دیگری به تحقیقات ایمونولوژیکی اضافه شده است ، زیرا مطالعات PBMC همستر غالباً بینش جدیدی در مورد پاتوژنز ویروسی و استراتژی های فرار ایمنی ارائه می دهد. با استفاده از همستر PBMC تکمیل تحقیقات در مورد PBMC موش و PBMC ماوس ، مدل های جوندگان به طور جمعی یک ابزار جامع برای مطالعات ایمنی تشکیل می دهند.

مدلهای بزرگ حیوانات نیز زمینه را غنی کرده اند.minipig pbmcایفای نقش محوری در پل زدن مطالعات بالینی و کاربردهای بالینی. استفاده از Minipig PBMC در پزشکی احیا کننده و تحقیقات پیوند عضو مفید بوده است ، جایی که Minipig PBMC یک بستر فیزیولوژیکی مرتبط برای آزمایش روشهای درمانی جدید ارائه می دهد. علاوه بر این ، تحقیقات با استفاده ازخرگوش PBMCدر تولید آنتی بادی و مطالعه اختلالات خود ایمنی مؤثر بوده اند ، با تحقیقات خرگوش PBMC به طور مداوم بینش های ایمنی ارزشمندی را به همراه دارد. محققان با استفاده از Minipig PBMC و خرگوش PBMC در پشت سر هم ، می توانند اثربخشی و ایمنی سیستم ایمنی درمانی جدید را در سیستمهایی که از نزدیک فیزیولوژی انسان را تقلید می کنند ، ارزیابی کنند.

گربه وگربه pbmcتحقیقات در مطالعه عفونت های ویروسی و اختلال عملکرد سیستم ایمنی ، طاقچه خود را حک کرده است. تحقیقات با استفاده ازگربه PBMCدرک ما از سیستم ایمنی بدن را پیشرفت کرده ایم ، در حالی که مطالعات با CAT PBMC پنجره ای را برای پاسخ های ایمنی مرتبط با عفونت های ویروسی ارائه داده است. هر دو PBMC FELINE و CAT PBMC به طور مکرر در تحقیقات در مورد بررسی موازی بین ویروس های نقص ایمنی و نقص ایمنی انسان برجسته شده اند ، اثبات می کنند که استفاده مکرر از PBMC گربه و CAT PBMC برای توسعه استراتژی های تشخیصی و درمانی مؤثر بسیار مهم است.

ایمونولوژی مرغی پشت سر گذاشته نشده است.مرغ PBMCوتاردک PBMCمطالعات ارائه دهنده بینش های مهم در مورد مکانیسم های ایمنی پرندگان. تحقیقات با استفاده از مرغ PBMC جنبه های منحصر به فردی از پاسخ ایمنی مرغی را نشان داده است ، در حالی که تحقیقات مربوط به اردک PBMC درک ما از مقاومت پاتوژن در گونه های مرغی را بیشتر غنی کرده است. استفاده مکرر از PBMC مرغ و اردک PBMC در مطالعات بررسی عفونت های ویروسی و اثربخشی واکسن ، اهمیت آنها را در کنترل بیماری هایی که بر جمعیت حیوانات و انسانی تأثیر می گذارد ، نشان می دهد.
علاوه بر این ، مطالعات استفاده شدهخوکچه هندی PBMCدر مورد سل و تحقیقات واکسن ، جایی که PBMC خوکچه هندی به طور مداوم به عنوان شاخص های قابل اعتماد پاسخ ایمنی عمل می کند ، از نظر سل و تحقیقات واکسن بسیار مهم بوده است. به موازات ، تحقیقات مربوط بهalpaca pbmcوتشتر PBMCبه دلیل ساختارهای آنتی بادی منحصر به فرد موجود در این گونه ها توجه را به خود جلب کرده اند. تحقیقات مربوط به ALPACA PBMC و CAMEL PBMC از کاربردهای درمانی جدید رونمایی کرده است که هر دو ALPACA PBMC و CAMEL PBMC به طور مکرر برای کشف فن آوری های نوآورانه نانوبودی و درمان های مبتنی بر ایمنی استفاده می شوند.

کمک هایPBMC گاووتگوسفند pbmcایمونولوژی کشاورزی نیز قابل توجه بوده است. مطالعات با PBMC گاو بینش عمیقی در مورد ماستیت گاو و بیماریهای تنفسی ارائه داده است و تحقیقات گسترده با استفاده از PBMC گاو به طور مستقیم راهکارهای آگاهانه ای برای بهبود سلامت گاو انجام داده است. به همان اندازه ، استفاده مکرر از PBMC گوسفند در تحقیقات ایمونولوژیکی ، درک ما از پاسخ های ایمنی نشخوارکنندگان را غنی کرده است ، و تحقیقات PBMC گوسفند همچنان به هدایت توسعه واکسن های مؤثر و پروتکل های مدیریت بیماری می پردازد.

نقش در تحقیقات ایمنی

PBMC می تواند محیط داخل بدن را تقلید کرده و یک مدل در شرایط آزمایشگاهی مؤثر برای تولید دارو فراهم کند. با مشاهده اثرات داروها بر تکثیر PBMC ، آپوپتوز و سمیت سلولی ، در ابتدا می توان اثربخشی و ایمنی داروها را ارزیابی کرد. با مطالعه اثرات داروها بر اهداف عمل و مسیرهای سیگنالینگ PBMC ، به کشف اهداف جدید عمل مواد مخدر کمک می کند و این یافته ها می توانند ایده ها و مسیرهای جدیدی را برای تولید دارو ارائه دهند.

برنامه های کاربردی در آنتی بادی - سلول وابسته - سمیت سلولی واسطه (ADCC)

استفاده از PBMC در کشف مواد مخدر توسطآنتی بادی - سلول وابسته - سمیت سلولی واسطه (ADCC)بشر آنتی بادی - سلول وابسته - سمیت سلولی واسطه ، همانطور که از نام آن پیداست ، به کشتار سلول واسطه ای برای از بین بردن سلول های هدف متکی است. فرآیند خاص را می توان به شرح زیر درک کرد: بخش FAB آنتی بادی به یک اپی توپ آنتی ژن روی سلول هدف متصل می شود. بخش FC آنتی بادی به FCR روی سطح سلول NK متصل می شود (از آنجا که سلولهای NK سلول های اصلی هستند که می توانند نقش ADCC را بازی کنند ، این به عنوان نمونه استفاده می شود) و بنابراین سلول NK فعال می شود و پرفورین و گرانزیم آزاد می شوند. پرفورین و گرانزیم از طریق منافذ تشکیل شده در غشای سلولی هدف وارد سلول می شوند و باعث می شوند سلول هدف با فعال کردن آپوپتوز - آنزیم های مرتبط با آن بمیرد.

برنامه های کاربردی دردیگرتوسعه داروی ایمونوتراپی ER

• - واکنش لنفوسیت مخلوط (MLR)

سلولهای DC اولیه و سلولهای T در سیستمی کشت می شوند که می تواند برای ارزیابی فعال سازی سلول T واسطه DC - استفاده شود. سلولهای DC PD - L1 را در مقادیر زیادی در سطح آنها بیان می کنند ، که برای مهار آن به PD - 1 در سطح سلولهای T متصل می شود. اگر دارو به طور مؤثر مسیر واکنش بین این دو را مسدود کند ، می تواند تکثیر سلولهای T را در مقادیر زیادی تحریک کند ، بنابراین فعالیت عملکردی دارو را تأیید می کند.

- سنجش سلولی T

روش فعال سازی سلول T - یکی از سنجش های متداول برای ارزیابی اثرات داروهای ایمونوتراپی است. در سنجش فعال سازی سلول T ، سلولهای T در شرایط آزمایشگاهی معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند و از محرکهای مناسب مانند آنتی ژن ها یا آنتی بادی ها برای القاء فعال سازی سلول T استفاده می شوند.

- سنجش تکثیر سلول T

T - از سنجش تکثیر سلولی می توان برای غربالگری نامزدهای دارویی ایمونوتراپی و ارزیابی اثربخشی داروها با مقایسه میزان تکثیر سلولی T - در داروهای مختلف - گروههای تحت درمان با گروه کنترل استفاده کرد.

- استافیلوکوکی انتروتوکسین B تحریک PBMC

استافیلوکوکی انتروتوکسین B یک سوپرتیژن است که مستقیماً به مولکول های MHC بر روی آنتی ژن - سلولهای ارائه شده متصل می شود و به گیرنده های سلول T - ارائه می شود. انتروتوکسین استافیلوکوکی B این توانایی را دارد که به طور خاص سلولها را فعال کند و القاء انتشار سیتوکین های التهابی مانند IL - 2 ، IL - 6 و غیره شود.

نقش PBMC در سندرم انتشار سیتوکین

PBMC نقش مهمی در توسعه داردسندرم انتشار سایتوکاین(CRS) ، یک پاسخ التهابی سیستمیک حاد و بالقوه به زندگی. در صورت تحریک - چه توسط سیستم ایمنی درمانی مانند سلولهای CAR - T ، آنتی بادی های مونوکلونال یا با عفونت - این سلول ها بسیار فعال می شوند و به سرعت طیف وسیعی از سیتوکین ها مانند IL - 6 ، IL - 1 ، IFN - γ و TNF - α را ترشح می کنند. این تولید بیش از حد سایتوکاین می تواند باعث ایجاد آبشار حوادث از جمله تب ، نشت عروقی ، افت فشار خون و اختلال عملکرد چند ارگان شود. درک سهم PBMC در CRS منجر به ایجاد مداخلات هدفمند مانند مهار کننده های گیرنده IL -6 ، برای کمک به کاهش سندرم با خلق و خوی طوفان سیتوکین در حالی که اثرات ایمونوتراپی مورد نظر را کاهش می دهد.

با هم زدنکلوئر

به طور خلاصه ، این مقاله بر نقش کلیدی که PBMC ها در پیشبرد درک ما از مکانیسم های ایمنی در طیف گسترده ای از گونه ها بازی می کنند ، تأکید می کند. با بررسی مشارکتهای منحصر به فرد - از مدلهای اولیه که فیزیولوژی انسان را گرفته تا سیستم های جوندگان ، حیوانات بزرگ و مرغی که هر یک از آنها مزایای تحقیق متمایز دارند - این بررسی نشان می دهد که چگونه مطالعات مقایسه ای نه تنها ارزیابی های بالینی را تصفیه می کند بلکه راه را برای استراتژی های نوآورانه ایمونوتراپی هموار می کند. ادغام تحقیقات PBMC در حوزه های مختلف مانند توسعه واکسن ، آزمایش اثربخشی دارو و اکتشاف مسیرهای ایمنی جدید ، نقش ضروری آن را در علوم پایه و کاربردهای بالینی نشان می دهد. در نهایت ، تجزیه و تحلیل گونه های صلیب - PBMC ها ، ارزش این مدل های سلولی را به عنوان ابزارهای اساسی در ترجمه اکتشافات نیمکت به درمان های مؤثر برای طیف گسترده ای از چالش های ایمونولوژیکی تأیید می کند.

KEYWORDS: سلول تک هسته ای, Cynomolgus Monkey PBMC, Rhesus Monkey PBMC, سگ PBMC, سگ PBMC, موش PBMC ، PBMC ماوس, موش PBMC ، همستر PBMC, minipig pbmc, خرگوش PBMC ، PBMC گربه, گربه pbmc, مرغ PBMC ، اردک PBMC, خوکچه هندی PBMC, alpaca pbmc, شتر PBMC ، PBMC گاو, گوسفند pbmc, آنتی بادی - سلول وابسته - سمیت سلولی واسطه (ADCC), سندرم انتشار سیتوکین ، PBMC منجمد ، PBMC Cryopriveserved ،انزوا PBMC ، ذوب کردن PBMC ، کشت PBMC ، Leukopak ، Leukapheresis PBMC ، HLA PBMC را تایپ کرد.