Care sunt PBMC -urile umane și rolul lor în imunitate?

PBMC umanS, sau celulele mononucleare din sângele periferic, sunt un grup critic de celule imune care circulă în fluxul sanguin. Aceste celule includ limfocite, monocite și celule dendritice, fiecare jucând un rol unic în apărarea corpului. PBMC -urile vă protejează prin identificarea și neutralizarea agenților patogeni nocivi, precum bacteriile și virușii, menținând în același timp echilibrul imunitar.

Cercetările arată că PBMC -urile rămân stabile în timp, viabilitatea celulară peste 85% în majoritatea probelor. În plus, expresia lor genică se poate adapta rapid. De exemplu, expresia TNFα crește cu peste trei ori în câteva ore. O astfel de versatilitate evidențiază importanța lor în reglarea răspunsurilor imune.

Compoziția PBMC -urilor umane

Limfocite: celule T, celule B și celule NK

Limfocitele sunt o componentă vitală a PBMC -urilor umane. Acestea includ celulele T, celulele B și celulele ucigașe naturale (NK), fiecare cu roluri distincte în imunitate. Celulele T ajută la reglarea răspunsurilor imune și atacă direct celulele infectate. Celulele B produc anticorpi, care neutralizează agenți patogeni nocivi. Celulele NK, pe de altă parte, vizează și distrug celulele anormale, cum ar fi cele infectate de viruși sau celule canceroase.

Interesant este că unele limfocite în PBMC -uri umane, identificate ca celule CD3+ CD19+, prezintă o funcționalitate dublă. Aceste celule pot acționa atât ca celulele T, cât și ca celulele B. Aceștia răspund la amenințări prin căile de semnalizare a receptorului celulelor T Acest rol dublu le permite să participe atât la răspunsuri imune umorale, cât și celulare. De exemplu, acestea leagă antigenele mai eficient decât celulele B convenționale și produc interferon - gamma (IFN - γ) la niveluri similare cu celulele T.

Monocitele și funcțiile lor imune

Monocitele sunt un alt grup cheie în cadrul PBMC -urilor umane. Aceste celule îți patrulează fluxul sanguin, căutând semne de infecție sau deteriorare a țesuturilor. Odată ce detectează o problemă, migrează în zona afectată și se transformă în macrofage sau celule dendritice. Macrofagele înglobează și digerează agenți patogeni, în timp ce celulele dendritice prezintă antigene altor celule imune.

Monocitele eliberează, de asemenea, citokine, care sunt molecule de semnalizare care ajută la coordonarea răspunsului imun. Făcând acest lucru, ei se asigură că corpul tău reacționează eficient la infecții sau leziuni.

Celulele dendritice și rolul lor în prezentarea antigenului

Celulele dendritice sunt antigen profesionist - celule care prezintă (APC) în cadrul PBMC -urilor umane. Acestea joacă un rol crucial în activarea celulelor T prin prezentarea antigenelor pe suprafața lor. Cercetările arată că celulele dendritice sunt singurele APC -uri capabile să activeze atât celulele T CD4+ cât și CD8+ naiv. Eficiența lor provine din capacitatea lor de a încetini digestia antigenului, ceea ce crește disponibilitatea peptidelor pentru încărcarea MHC.

Aceste celule se asigură că sistemul dvs. imunitar recunoaște și răspunde în mod eficient la amenințări, ceea ce le face indispensabile în imunitate.

Izolarea PBMC -urilor umane

Surse de PBMC: sânge periferic și măduvă osoasă

PBMC -urile umane pot fi izolate din două surse primare: sângele periferic și măduva osoasă. Sângele periferic este cea mai frecventă sursă datorită accesibilității și invazivității minime. Măduva osoasă, pe de altă parte, oferă un mediu mai bogat pentru celulele imune, dar necesită o procedură mai invazivă.

Randamentul și puritatea PBMC -urilor pot varia în funcție de sursă și metoda de izolare. De exemplu, studiile arată că metoda standard FICOLL atinge un randament și o puritate mai mare în comparație cu metodele CPT (tubul de preparare a celulelor). Tabelul de mai jos evidențiază aceste diferențe:

Tehnica de suprapunere Ficoll pentru izolarea PBMC

Tehnica de suprapunere Ficoll este o metodă utilizată pe scară largă pentru izolarea PBMC -urilor. Acest proces implică stratul de sânge pe o soluție Ficoll - Paque și centrifugarea acestuia pentru a separa celulele pe baza densității. PBMC -urile formează un strat distinct între plasmă și ficoll, ceea ce le face ușor de colectat.

Studiile subliniază importanța manipulării corecte în timpul acestui proces pentru a asigura rezultate consistente. De exemplu, un studiu a constatat că utilizarea corectă a FICOLL poate obține o puritate de până la 97% cu o variabilitate minimă. Tabelul de mai jos compară diferite metode de incubație pentru izolarea PBMC:

Metode de separare imunomagnetică

Separarea imunomagnetică este o altă tehnică avansată pentru izolarea PBMC -urilor. Această metodă folosește mărgele magnetice acoperite cu anticorpi pentru a viza tipuri de celule specifice. Sortarea pozitivă izolează celulele prin legarea lor la mărgele, în timp ce sortarea negativă elimină celulele nedorite, lăsând neatinsă populația dorită.

Cercetările arată că sortarea negativă menține viabilitatea celulară și nu afectează markeri de activare precum IL - 2R (CD25). În schimb, sortarea pozitivă poate reduce viabilitatea și capacitatea de activare, în special după stimulare. Tabelul de mai jos rezumă aceste descoperiri:

Această metodă este deosebit de utilă atunci când aveți nevoie de populații de celule extrem de specifice pentru cercetare sau aplicații terapeutice.

Aplicații ale PBMC -urilor umane în cercetare și medicină

Rolul în dezvoltarea terapiei cu celule T auto

PBMC -urile umane joacă un rol esențial în avansarea terapiei cu celule T - Aceste celule servesc ca material de pornire pentru generarea de celule CAR - T, care sunt proiectate pentru a viza și distruge celulele canceroase. S -ar putea să vă întrebați cât de eficiente sunt PBMC -urile în acest proces. Studiile dezvăluie rezultate impresionante:

• După 11 zile de cultură, 1 × 10^7 PBMC înghețate pot produce cel puțin 1,48 × 10^9 celule mesocar - T, cu peste 30% celule CAR+.

• Testele de citotoxicitate arată mesocar - T derivate din PBMC -uri proaspete și crioprezervate performează în mod similar. La un efector - raport țintă de 4: 1, citotoxicitatea lor variază între 91,02%- 100,00%și, respectiv, 95,46%- 98,07%.

• Chiar și la un raport mai mic de 2: 1, nu se observă nicio diferență semnificativă în citotoxicitate.

Aceste descoperiri evidențiază fiabilitatea PBMC -urilor în producerea celulelor auto eficiente, chiar și după stocarea pe termen lung.

Utilizare în studiile de testare a drogurilor și toxicitate

PBMC -urile sunt de neprețuit în studiile de testare a drogurilor și toxicitate. Acestea oferă un model uman - relevant pentru a evalua modul în care medicamentele interacționează cu celulele imune. De exemplu, cercetătorii au testat medicamentul quinacrinei pe PBMC pentru a evalua toxicitatea acestuia. Tabelul de mai jos rezumă constatările:

Aceste rezultate demonstrează că PBMC -urile răspund activ la quinacrină, chiar și la niveluri scăzute de toxicitate. Acest lucru le face un instrument fiabil pentru prezicerea răspunsurilor imune la noi medicamente.

Descoperirea biomarkerului și monitorizarea imunității

PBMC -urile sunt esențiale pentru identificarea biomarkerilor și monitorizarea sănătății imune. Biomarkerii sunt indicatori măsurabili ai proceselor biologice sau ale bolilor. Analizând PBMC -uri, puteți descoperi biomarkeri care dezvăluie activitate imună, evoluție a bolii sau eficacitatea tratamentului. De exemplu, cercetătorii măsoară adesea nivelurile de citokine în PBMC pentru a monitoriza răspunsurile imune în timpul infecțiilor sau terapiilor. Această abordare ajută la adaptarea tratamentelor la pacienții individuali, îmbunătățind rezultatele.

PBMC -urile permit, de asemenea, monitorizarea imunitară pe termen lung. Stabilitatea și adaptabilitatea lor le fac ideale pentru urmărirea schimbărilor în funcția imună în timp. Acest lucru este util în special în bolile cronice sau în timpul tratamentelor prelungite.

PBMC -urile umane sunt indispensabile în înțelegerea și avansarea imunologiei. Compoziția lor diversă - licemfocite, monocite și celule dendritice - le -a determinat să îndeplinească funcții imune critice. Tehnicile de izolare precum suprapunerea Ficoll și separarea imunomagnetică vă asigură că puteți obține PBMC -uri de înaltă puritate pentru cercetare sau utilizare terapeutică.

Aplicațiile lor acoperă o gamă largă de câmpuri:

• Mii de studii au utilizat PBMC în cercetarea clinică în ultimii 50 de ani.

• Sunt vitale pentru terapia cu celule T, dezvoltarea medicamentelor și analiza răspunsului imun.

• PBMC -urile contribuie la descoperirea biomarkerului, stratificarea pacientului și cercetarea rară a bolilor.

Utilizând PBMC -uri, puteți debloca noi posibilități în imunologie și puteți dezvolta tratamente inovatoare care transformă asistența medicală.

FAQ

La ce sunt utilizate PBMC -urile în cercetarea medicală?

PBMC -urile îi ajută pe cercetători să studieze răspunsurile imune, să testeze noi medicamente și să dezvolte terapii precum tratamentele cu celule TA - T. Adaptabilitatea și stabilitatea lor le fac ideale pentru experimente care necesită celule imune umane.

Cum stocați PBMCS pentru utilizare viitoare?

Puteți stoca PBMC -uri prin crioprezervarea lor în azot lichid. Această metodă își menține viabilitatea și funcționalitatea de ani de zile, permițându -vă să le utilizați în studii pe termen lung sau în aplicații terapeutice.

PBMC -urile sunt la fel ca globulele albe din sânge?

Nu exact. PBMC -urile sunt un subset de celule albe din sânge care includ limfocite, monocite și celule dendritice. Ele exclud granulocitele precum neutrofilele, care fac parte și din celulele albe din sânge.

PBMC -urile pot fi utilizate pentru a studia bolile autoimune?

Da! PBMC -urile sunt valoroase pentru studierea bolilor autoimune. Ele vă ajută să analizați comportamentul celulelor imune, producția de citokine și markeri genetici, oferind informații despre mecanismele bolii și tratamentele potențiale.

Este izolarea PBMC un proces complicat?

Nu chiar. Tehnici precum metoda de suprapunere a ficollului sau separarea imunomagnetică fac ca izolarea PBMC să fie simplă. Cu o pregătire și echipamente adecvate, puteți obține probe de înaltă puritate pentru cercetarea dvs.