A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
* These authors contributed equally
הקמנו בדיקת דה-גרנולציה של תאי פיטום ex vivo שבוצעה על ידי דגירה של תאי הפרשה צפקית גולמיים שבודדו מהעכברים, טופלו בחומר פרמקולוגי מעניין וניתנו IgE אנטי-דיניטרופנול (DNP) לפני כן, עם DNP על חלבון נשא.
מייצבי תאי פיטום הם חלק חיוני בתרופות לאלרגיה. אנפילקסיס מערכתית פסיבית (PSA) היא בדיקה בבעלי חיים הנמצאת בשימוש נרחב לחקירת ההשפעה של חומר פרמקולוגי מעניין על תאי פיטום in vivo. מכיוון שהתסמינים האנפילקטיים מיוחסים בעיקר לאקסוציטוזיס של הגרגירים מתאי פיטום, נתפס כי לחומר הגורם לשיפור הסימפטומים יש פעילות מייצבת תאי פיטום. למרות העובדה, זה נבון לאשר את הפעילות על ידי הדגמה ישירה של הירידה בפעילות התפקודית של תאי פיטום לאחר הטיפול בו. בדיקות דה-גרנולציה במבחנה באמצעות קו תאי פיטום אימורטליים או תאי פיטום ראשוניים מתורבתים משמשים באופן שגרתי למטרה זו. התוצאות ממבחני in vitro ו-in vivo עשויות לא תמיד להיות דומות זו לזו; עם זאת, מכיוון שתנאי הטיפול (למשל, מינון טיפול, זמן, סביבות מסביב) עבור מבחני מבחנה נבדלים לרוב מאלה של מבחן in vivo כגון PSA. במרדף אחר מבחן in vitro (או ex vivo) כדי לשקף מקרוב יותר את ההשפעה של חומר פרמקולוגי על תאי פיטום in vivo, תכננו את בדיקת degranulation של תאי פיטום ex vivo שבה תאי הפרשה צפקית גולמיים (PECs) שבודדו מהעכברים, טופלו בחומר וניתנו IgE אנטי-דיניטרופנול (DNP), הודגרו ישירות עם DNP על חלבון נשא. התברר כי הבדיקה הייתה שימושית לא רק באימות הפעילות המייצבת של תאי פיטום של חומר פרמקולוגי שצוין על ידי הבדיקה in vivo, אלא גם מעשית וניתנת לשחזור מאוד.
תאי פיטום ממלאים תפקיד מרכזי באלרגיה 1,2. כאשר IgE הממוקם על פני תאי פיטום באמצעות אינטראקציה עם הקולטן בעל הזיקה הגבוהה ל-IgE (FcεRI) נתקל באלרגן קוגנטי, נוצר מפל איתות כדי לזרז את שחרור הגרגירים. כתוצאה מכך, מגוון מולקולות אפקטור אלרגיה, כולל מונואמינים (למשל, היסטמין, סרוטונין), ציטוקינים (למשל, TNF-α) ואנזימים פרוטאוליטיים (למשל, טריפטאז, כימז), משתחררים כדי לגרום לסדרה של תגובות אימונולוגיות, נוירולוגיות וכלי דם 3,4.
סוג של תרופות נקרא מייצב תאי פיטום המקל על תסמיני האלרגיה על ידי החלשת תפקוד תאי הפיטום5. אנפילקסיס מערכתית פסיבית (PSA) היא מודל של בעלי חיים המשמש לעתים קרובות לבדיקת פעילות מייצבת של תאי פיטום של חומרים פרמקולוגיים. מכיוון שהתסמינים האנפילקטיים נובעים בעיקר מהפעלת תאי פיטום בעקבות אינטראקציה של IgE ספציפי להפטן המועבר באופן פסיבי עם הפטן על חלבון נשא המוזרק לבעל החיים מאוחר יותר, מקובל היטב כי חומר פרמקולוגי מעניין נושא פעילות מייצבת של תאי פיטום כאשר הטיפול בו מביא לשיפור הסימפטומים6. ובכל זאת, לעתים קרובות הכרחי להדגים ישירות פגיעה בתפקוד תאי הפיטום על ידי הסוכן בניסוי נפרד כדי לשלול את האפשרות ששיפור הסימפטומים נובע ממנגנון אחר מלבד דיכוי תפקוד תאי הפיטום.
בדיקת דה-גרנולציה של תאי פיטום, המתבצעת על ידי גירוי תאי פיטום עם מגיב כימי או אנטיגן ספציפי של IgE היוצר קומפלקס עם FcεRI על פני תאי פיטום כדי לגרום לאקסוציטוזיס של גרגירי הפרשה (כלומר, דה-גרנולציה), משמשת בדרך כלל לקביעת פעילות מייצבת של תאי פיטום של מגיב פרמקולוגי במבחנה7. בבדיקה זו נעשה שימוש במספר סוגים של תאים,כולל קו התאים 8 של לוקמיה בזופילית של חולדות (RBL), תאי פיטום שמקורם במח עצם (BMMC)9 ותאי פיטום שמקורם בתאי צפק10. בעוד שהוא שימושי מכיוון שניתן להשיג בקלות מספר רב של תאים, RBL הוא קו תאי סרטן אימורטליזציה שתכונותיו התאיות כבר אינן דומות לאלו של תאי פיטום בגוף. רכישת מספר מספיק של BMMC או PCMC, למרות שתכונותיהם התאיות עשויות להיות דומות יותר לאלו של תאי פיטום בגוף, היא לעתים קרובות יקרה וגוזלת זמן.
בדיקת דה-גרנולציה באמצעות תאי פיטום ראשוניים מטוהרים היא חלופה רצויה11. עם זאת, השימוש בבדיקה כזו אינו נפוץ כשיטה קלה לטיהור תאי פיטום מרקמות בעלי חיים, במיוחד מרקמת עכבר, עם תפוקה גבוהה, והטוהר עדיין אינו זמין. יתרה מכך, מכיוון שהריכוז ומשך הטיפול בחומר תרופתי לעיכוב תפקוד תאי הפיטום במבחנה לא תמיד חופפים לאלה in vivo, התוצאות המתקבלות עם בדיקת דה-גרנולציה במבחנה עלולות להציג באופן שגוי את אלה מבדיקת in vivo כגון PSA, ולהיפך. לפיכך, בדיקת דה-גרנולציה חדשנית, לא רק מחקה מקרוב את אופן הפעלת תאי הפיטום המתרחשת in vivo אלא גם משקפת במדויק את ההשפעות של מגיב פרמקולוגי המופעל על תאי פיטום in vivo, מבוקשת מאוד. על מנת לענות על צרכים אלה, תכננו בדיקת דה-גרנולציה של תאי פיטום ex vivo שבה תאי פיטום בתאי הפרשה צפקית (PECs) שבודדו מהעכברים, טופלו בחומר פרמקולוגי מעניין וניתנו IgE ספציפי לדיניטרופנול (DNP) לפני כן, מגורים עם אלבומין בסרום בקר מצומד DNP (BSA).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
כל הניסויים בבעלי חיים בוצעו בהתאם להנחיות שסופקו על ידי IACUC (הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים) של האוניברסיטה הלאומית של צ'ונגנאם (מספר פרוטוקול בעלי חיים: CNU-00996).
1. כימות מולקולות ספציפיות לתאי פיטום בליזאט של PECs גולמיים
2. בדיקת פירוט תאי פיטום באמצעות PECs גולמיים
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
קביעת המספר האופטימלי של PECs לבדיקת פירוט תאי פיטום ex vivo
תאי פיטום (c-kit+· תאים חיוביים כפולים IgE+ 15 מייצגים רק כ-2% מה-PECs (איור 1A). הערכנו את הרמות המקסימליות של מולקולות ספציפיות לתאי פיטום שיזוהו בתרבית העל בה...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
הממצא כי ניתן לבצע בדיקת דה-גרנולציה של תאי פיטום עם מספר קטן יחסית של PECs עכברים גולמיים הוא משמעותי. למרות ש-PECs חייבים להיות מקור מצוין לתאי פיטום ראשוניים של עכברים, הם דורשים לטהר תאי פיטום ב-PEC. למרות שאמצעי שיפוע צפיפות כמו Percoll25 שימש בהצלחה לטיהור תאי פיט...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
למחברים אין מה לחשוף.
אנו מודים למר וונהי לי ולגב' יונג'ו לי על הסיוע הטכני והאדמיניסטרטיבי שלהם. אנו מודים גם לד"ר טי מין נגוייט נגוין על הערותיה המתחשבות. עבודה זו נתמכה על ידי מענקי המחקר מהאוניברסיטה הלאומית של צ'ונגנאם (מענק מחקר CNU 2017-2098-01) ומקרן המחקר הלאומית של קוריאה (NRF-2019R1F1A1061894 ו-NRF-2019M3A9G4067293).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1 mL syringe | 1757589701 | ||
1.5 mL micro tube | Hisol | MT-15003 | |
10 mL syringe | 1757593161 | ||
15 mL conical tube | Thermo Fisher scientific | 14-959-53A | |
20xPBS | Tech & Innovation | BPB-9121-500mL | |
4-nitrophenyl-N-acetyl-β-D-glucosaminide | SIGMA | N9376 | |
5 mL polystyrene round-bottom tube | Life sciences | 352003 | |
50 mL conical tube | Thermo Fisher scientific | 14-959-49A | |
Aluminium Fiol | BioFact | TS1-3330 | |
Anti-mouse CD117(c-kit) | Biolegend | 135129 | keep at 2-8°C |
Anti-mouse IgE mAbs | Thermo Fisher scientific | 11-5992-81 | keep at 2-8°C |
Antiti-DNP-IgE | SIGMA | D8406-.2MG | keep at -20°C |
Centrifuge | HANIL | 396150 | |
D-(+)-gluouse | SIGMA | G8270 | |
Dexamethasone | SIGMA | D2915-100MG | |
DNP-BSA | Invitrogen | 2079360 | keep at -20°C |
EDTA | Biofact | PB131-500 | |
Fetal Bovine serum | Thermo Fisher scientific | 11455035 | |
Gelatin | SIGMA | G1890 | |
Glycine | JUNSEI | 27185-0350 | |
hemocytometer | ZEISS | 176045 | |
HEPES | Thermo Fisher scientific | 15630130 | |
Histamine ELISA kit | Abcam | GK3275957-4 | keep at 2-8°C |
Hotplate stirrer | Lab teach | zso-9001 | |
Isoflurance | Troikaa | I29159 | |
ketotifen fumarate salt | SIGMA | K2628 | |
MCPT-1 ELISA kit | Thermo Fisher scientific | 88-7503-22 | keep at 2-8°C |
Mouse Fc block | BD Biosciences | 553141 | keep at 2-8°C |
Propidium iodiole | SIGMA | 81845 | keep at 2-8°C |
RBC lysis buffer | Biolegend | 420301 | |
Round-bottom 96 well | SPL-life sciences | 30096 | |
Single use syringe filter | Startoriusag | 16555 | |
Streptavidin microbeads | MilteryiBiotec | 130-048-101 | keep at 2-8°C |
Triton X-100 | JUNSEIchemical | 49415-1601 | |
TWEEN 20 | SIGMA | 9005-64-5 | |
Water bath | CHANGSHINSCIENCE | 190107 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved