Čo sú ľudské PBMC a ich úloha v imunite?

Ľudský PBMCMononukleárne bunky s alebo periférnou krvou sú kritickou skupinou imunitných buniek, ktoré cirkulujú vo vašom krvnom obehu. Tieto bunky zahŕňajú lymfocyty, monocyty a dendritické bunky, z ktorých každá zohráva jedinečnú úlohu pri obrane vášho tela. PBMC vás chránia identifikáciou a neutralizáciou škodlivých patogénov, ako sú baktérie a vírusy, a zároveň udržiavajú imunitnú rovnováhu.

Výskum ukazuje, že PBMC zostávajú v priebehu času stabilné, pričom vo väčšine vzoriek je životaschopnosť buniek nad 85%. Okrem toho sa ich génová expresia môže rýchlo prispôsobiť. Napríklad expresia TNFa sa v priebehu niekoľkých hodín zvyšuje viac ako trojnásobne. Takáto univerzálnosť zdôrazňuje ich význam pri regulácii imunitných reakcií.

Zloženie ľudských PBMC

Lymfocyty: T bunky, B bunky a NK bunky

Lymfocyty sú dôležitou súčasťou ľudských PBMC. Zahŕňajú T buniek, B bunky a prírodné zabíjačky (NK), z ktorých každá má odlišnú úlohu v imunite. T bunky pomáhajú regulovať imunitné reakcie a priamo útočia na infikované bunky. B bunky produkujú protilátky, ktoré neutralizujú škodlivé patogény. Na druhej strane NK bunky sa zameriavajú a ničia abnormálne bunky, ako sú bunky infikované vírusmi alebo rakovinovými bunkami.

Je zaujímavé, že niektoré lymfocyty v ľudských PBMC, identifikované ako bunky CD3+ CD19+, vykazujú duálnu funkčnosť. Tieto bunky môžu pôsobiť ako T bunky aj B bunky. Reagujú na hrozby prostredníctvom signálnych dráh T - bunkových receptorov (TCR) a B - bunkových receptorov (BCR). Táto duálna úloha im umožňuje zúčastňovať sa humorálnych aj bunkových imunitných reakcií. Napríklad viažu antigény efektívnejšie ako konvenčné B bunky a produkujú interferón - gama (IFN - γ) pri hladinách podobných T bunkám.

Monocyty a ich imunitné funkcie

Monocyty sú ďalšou kľúčovou skupinou v ľudských PBMC. Tieto bunky hliadkujú váš krvný obeh a hľadajú príznaky infekcie alebo poškodenia tkaniva. Akonáhle zistia problém, migrujú do postihnutej oblasti a transformujú sa na makrofágy alebo dendritické bunky. Makrofágy pohlcujú a strávia patogény, zatiaľ čo dendritické bunky prezentujú antigény iným imunitným bunkám.

Monocyty tiež uvoľňujú cytokíny, ktoré sú signalizačné molekuly, ktoré pomáhajú koordinovať imunitnú odpoveď. Tým zabezpečujú, že vaše telo efektívne reaguje na infekcie alebo zranenia.

Dendritické bunky a ich úloha v prezentácii antigénu

Dendritické bunky sú profesionálne bunky prezentujúce antigén (APC) v ľudských PBMC. Hrajú rozhodujúcu úlohu pri aktivácii T buniek prezentovaním antigénov na ich povrchu. Výskum ukazuje, že dendritické bunky sú jediné APC schopné aktivovať CD4+ aj CD8+ Naivné T bunky. Ich účinnosť vychádza z ich schopnosti spomaliť trávenie antigénu, čo zvyšuje dostupnosť peptidov na zaťaženie MHC.

Tieto bunky zaisťujú, že váš imunitný systém rozpoznáva a reaguje na hrozby efektívne, čo ich robí nevyhnutnými v imunite.

Izolácia ľudských PBMC

Zdroje PBMC: Periférna krv a kostná dreň

Ľudské PBMC môžu byť izolované z dvoch primárnych zdrojov: periférna krv a kostná drene. Periférna krv je najbežnejším zdrojom vďaka jej prístupnosti a minimálnej invazívnosti. Na druhej strane kostná dreň poskytuje bohatšie prostredie pre imunitné bunky, ale vyžaduje invazívnejší postup.

Výťažok a čistota PBMC sa môžu líšiť v závislosti od metódy zdroja a izolácie. Štúdie napríklad ukazujú, že štandardná metóda Ficoll dosahuje vyšší výťažok a čistotu v porovnaní s metódami CPT (Cell prípravná trubica). V tabuľke nižšie sú tieto rozdiely:

Technika prekrytia Ficoll pre izoláciu PBMC

Technika prekrytia Ficoll je široko používaná metóda na izoláciu PBMC. Tento proces zahŕňa vrstvenie krvi na roztok Ficoll - Paquer a jeho odstredenie na oddelenie buniek na základe hustoty. PBMC tvoria zreteľnú vrstvu medzi plazmou a Ficoll, čo uľahčuje zhromažďovanie.

Štúdie zdôrazňujú dôležitosť správneho zaobchádzania počas tohto procesu, aby sa zabezpečili konzistentné výsledky. Napríklad jedna štúdia zistila, že použitie Ficoll správne môže dosiahnuť čistotu až 97% s minimálnou variabilitou. Tabuľka nižšie porovnáva rôzne inkubačné metódy izolácie PBMC:

Metódy imunomagnetického separácie

Imunomagnetická separácia je ďalšou pokročilou technikou izolácie PBMC. Táto metóda používa magnetické guľôčky potiahnuté protilátkami na zacielenie konkrétnych typov buniek. Pozitívne triedenie izoluje bunky tým, že ich viažu na guľôčky, zatiaľ čo negatívne triedenie odstraňuje nežiaduce bunky, takže požadovaná populácia je nedotknutá.

Výskum ukazuje, že negatívne triedenie zachováva životaschopnosť buniek a neovplyvňuje aktivačné markery ako IL - 2R (CD25). Naopak, pozitívne triedenie môže znížiť životaschopnosť a aktivačnú kapacitu, najmä po stimulácii. Nasledujúca tabuľka sumarizuje tieto zistenia:

Táto metóda je obzvlášť užitočná, ak potrebujete vysoko špecifické populácie buniek pre výskumné alebo terapeutické aplikácie.

Aplikácie ľudských PBMC vo výskume a medicíne

Úloha pri vývoji terapie CAR - T buniek

Ľudské PBMC zohrávajú kľúčovú úlohu pri pokroku v terapii CAR - T buniek, priekopníckej liečbe určitých druhov rakoviny. Tieto bunky slúžia ako východiskový materiál na generovanie automobilových buniek, ktoré sú skonštruované tak, aby zacielili a zničili rakovinové bunky. Možno sa čudujete, ako efektívne sú v tomto procese PBMC. Štúdie odhaľujú pôsobivé výsledky:

• Po 11 dňoch kultivácie môžu 1 × 10^7 zmrazené PBMC produkovať najmenej 1,48 x 10^9 mezokar - T buniek, s viac ako 30% CAR+ buniek.

• Testy cytotoxicity ukazujú, že mezokarové - T bunky odvodené z čerstvých a kryokonzervovaných PBMC fungujú podobne. V rámci efektora - k - cieľovým pomerom 4: 1 sa ich cytotoxicita pohybuje medzi 91,02%- 100,00%a 95,46%- 98,07%.

• Dokonca aj pri nižšom pomere 2: 1 sa nepozoruje žiadny významný rozdiel v cytotoxicite.

Tieto zistenia zdôrazňujú spoľahlivosť PBMC pri vytváraní účinných automobilových buniek, a to aj po dlhom - termínovom skladovaní.

Použitie pri štúdiách testovania liekov a toxicity

PBMC sú neoceniteľné v štúdiách testovania liekov a toxicity. Poskytujú ľudský - relevantný model na vyhodnotenie toho, ako lieky interagujú s imunitnými bunkami. Napríklad vedci testovali liek chinacrin na PBMC na vyhodnotenie jeho toxicity. Nasledujúca tabuľka sumarizuje zistenia:

Tieto výsledky ukazujú, že PBMC aktívne reagujú na chinacrín, dokonca aj pri nízkych hladinách toxicity. Vďaka tomu sú spoľahlivým nástrojom na predpovedanie imunitných reakcií na nové lieky.

Objavovanie biomarkerov a imunitné monitorovanie

PBMC sú nevyhnutné na identifikáciu biomarkerov a monitorovanie imunitného zdravia. Biomarkery sú merateľné ukazovatele biologických procesov alebo chorôb. Analýzou PBMC môžete odhaliť biomarkery, ktoré odhaľujú imunitnú aktivitu, progresiu ochorenia alebo účinnosť liečby. Napríklad vedci často merajú hladiny cytokínov v PBMC na monitorovanie imunitných reakcií počas infekcií alebo terapií. Tento prístup pomáha prispôsobiť liečbu jednotlivým pacientom a zlepšuje výsledky.

PBMCS tiež umožňujú dlhé - termínové imunitné monitorovanie. Ich stabilita a adaptabilita ich robia ideálnymi na sledovanie zmien imunitnej funkcie v priebehu času. Toto je užitočné najmä pri chronických chorobách alebo pri dlhodobej liečbe.

Ľudské PBMC sú nevyhnutné v porozumení a rozvoji imunológie. Ich rozmanité zloženie - lymfocyty, monocyty a dendritické bunky - ich umožňujú vykonávať kritické imunitné funkcie. Izolačné techniky, ako je prekrytie Ficoll a imunomagnetické oddelenie, zabezpečte, aby ste na výskum alebo terapeutické použitie získali vysokú - čistotu PBMC.

Ich aplikácie prekračujú širokú škálu polí:

• Tisíce štúdií využili PBMC v klinickom výskume za posledných 50 rokov.

• Sú životne dôležité pre terapiu buniek, vývoja liečiva a analýzu imunitnej odpovede.

• PBMC prispievajú k objavu biomarkerov, stratifikácii pacientov a zriedkavým výskumom chorôb.

Využitím PBMCS môžete odomknúť nové možnosti v imunológii a rozvíjať inovatívne liečby, ktoré transformujú zdravotnú starostlivosť.

Často

Na čo sa PBMC používajú v lekárskom výskume?

PBMC pomáhajú výskumným pracovníkom študovať imunitné reakcie, testovať nové lieky a vyvíjať terapie, ako sú liečba automobilových buniek. Vďaka ich prispôsobivosti a stabilite sú ideálne pre experimenty, ktoré vyžadujú ľudské imunitné bunky.

Ako ukladáte PBMC na budúce použitie?

PBMC môžete ukladať kryokonzerváciou v tekutom dusíku. Táto metóda si zachováva svoju životaschopnosť a funkčnosť roky, čo vám umožňuje používať ich v dlhodobých štúdiách alebo terapeutických aplikáciách.

Sú PBMC rovnaké ako biele krvinky?

Nie presne. PBMC sú podskupinou bielych krviniek, ktoré zahŕňajú lymfocyty, monocyty a dendritické bunky. Vylučujú granulocyty ako neutrofily, ktoré sú tiež súčasťou bielych krviniek.

Môžu sa PBMC použiť na štúdium autoimunitných chorôb?

Áno! PBMC sú cenné pre štúdium autoimunitných chorôb. Pomáhajú vám analyzovať správanie imunitných buniek, produkciu cytokínov a genetické markery a poskytujú pohľad na mechanizmy ochorenia a potenciálnu liečbu.

Je izolácia PBMC komplikovaným procesom?

Nie naozaj. Techniky, ako je metóda prekrytia Ficoll alebo imunomagnetická separácia, spôsobujú, že izolácia PBMC je jednoduchá. Pri správnom tréningu a vybavení môžete pre svoj výskum dosiahnuť vysokú vzorky čistoty.