A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
פיתחנו שיפורים ושיטות מעודכנות לבדיקת מונוציטים-חד-שכבתיים (MMA) הקיימת, שבה נעשה שימוש במקרופאגים כדי לעזור לחזות טוב יותר את הרלוונטיות הקלינית של נוגדנים של כדוריות אדומות ברפואת עירוי ואימונולוגיה. בדיקה זו נקראת בדיקת מונוציטים-מקרופאגים (M-MA).
מקרופאגים, שמקורם במונוציטים במח העצם, הם תאים חיסוניים גדולים ומולדים הממלאים תפקיד מרכזי בפינוי תאים מתים, פסולת, תאי גידול ופתוגנים זרים. היכולת הפגוציטית של מונוציטים לעומת מקרופאגים היא מושג שאינו מובן היטב. כאן, אנו שואפים לבחון את ההבדל בפגוציטוזיס של מונוציטים לעומת מקרופאגים, במיוחד מקרופאגים M1/M2, לעומת תאים אדומים אופסוניים שונים באמצעות גרסה שונה ומעודכנת של בדיקת מונוציטים חד-שכבתית מבוססת (MMA). תאים חד-גרעיניים בדם היקפי (PBMCs) בודדו ממעילי באפי של התורם. באמצעות מונוציטים מטוהרים, מקרופאגים M1 דלקתיים ואנטי דלקתיים M2 הופקו על ידי תרבית מבחנה וקיטוב. תאי M1/M2 נקצרו ושימשו בבדיקה דמוית MMA, שאנו מכנים M-MA, כדי לפענח פגוציטוזיס משמעותי קלינית של נוגדנים שונים של כדוריות אדומות. אינדקס פגוציטי (PI) > 5 נחשב לפגוציטוזיס משמעותי מבחינה קלינית עם שימוש במונוציטים. אינדקס פגוציטי (PI) > 12 נחשב לפגוציטוזיס משמעותי מבחינה קלינית עם שימוש במקרופאגים M1/M2. מקרופאגים M2 מפגינים יכולת מוגברת לפגוציטוזה של RBCs אופסוניים בהשוואה למונוציטים ו-M1. אותו נוגדן חלש (anti-S) מניב פגוציטוזיס משמעותי עם מקרופאגים M2 בלבד (PI=43) אך לא M1s (PI=2) או מונוציטים (PI=0), וזה הוכח שוב ושוב באמצעות נוגדנים שונים. השימוש במקרופאגים M2 במקום מונוציטים עשוי לאפשר תוצאות מדויקות יותר מכיוון שתאים אלה פגוציטים יותר, ומציעים רלוונטיות קלינית נוספת לבדיקה. מחקרים נוספים עם נוגדנים שונים לתאי דם אדומים, כולל אימות של בדיקת מונוציטים-מקרופאגים (M-MA) עם נוגדנים בעלי משמעות קלינית ידועה, עשויים להראות שה-M-MA שימושי יותר לניבוי נוגדנים משמעותיים קלינית של כדוריות אדומות ותגובות עירוי. שיטה זו תקדם את תחום רפואת העירוי והאימונולוגיה.
חיזוי תגובות עירוי נותר אתגר משמעותי בתחום רפואת העירוי. במהלך 4 העשורים האחרונים, בדיקת מונוציטים-חד-שכבתיים (MMA), שפותחה על ידי טונג וענף 1,2, שימשה כבדיקה תאית חשובה במבחנה לחיזוי התוצאה הקלינית של המוליזה בחולי עירוי דם1. ואכן, בדיקה זו הייתה חיונית בהבחנה בין נוגדנים משמעותיים קלינית לתאי דם אדומים (RBC)2. בעוד שמונוציטים היו באופן מסורתי הלויקוציטים הסטנדרטיים המשמשים בבדיקה זו, המחקר שלנו נועד לחקור את היתרונות הפוטנציאליים של שימוש במקרופאגים שמקורם במונוציטים כחלופה. תאים אלה עשויים לשפר את יכולת הבדיקות להעריך את הרלוונטיות הקלינית של נוגדנים של תאים אדומים.
ב-MMA ההיסטורי, מונוציטים, שהם הקודמים למקרופאגים, תאי החיסון האחראים לפינוי והרס של כדוריות דם אדומות במהלך תגובת עירוי שלילית, מוחדרים בבדיקת מבחנה יחד עם RBCs ונוגדנים 1,2,3,4,5,6,7 . לאחר מכן מוערכת פגוציטוזיס באופן ויזואלי על ידי ספירת RBCs פגוציטוזיים בתוך מונוציטים. אינדקס פגוציטי (PI) של < 5 תאי דם אדומים פגוציטוזיים לכל 100 מונוציטים שנספרו מצביע על כך שהמטופל נמצא בסיכון מופחת לחוות תגובה שלילית לעירוי, והנוגדן נחשב לחסר משמעות קלינית 4,5,6,7. ניסויים ראשוניים מראים ששימוש במונוציטים שמקורם בדם היקפי עשוי להיות לא אידיאלי לקביעת משמעות קלינית מכיוון שיש להם יכולת פגוציטית נמוכה יותר מאשר מונוציטים מופעלים ומקרופאגים מסוימים.
מונוציטים הם תת-קבוצה של תאים הנמצאים בדם, בטחול ובמח העצם ומהווים 10% מכלל הלויקוציטים בבני אדם8. תאים אלה מסתובבים בדרך כלל במשך 1-2 ימים לפני שהם מגויסים על ידי רקמות שונות, שם הם ממשיכים להתמיין למקרופאגים8. זה קורה בדרך כלל במהלך המטופואיזה, שבה מח העצם מייצר מונוציטים המשתחררים למחזור הדם והופכים למקרופאגים רקמתיים השוכנים בטחול ובכבד2. הידועים כקו ההגנה הראשון נגד פתוגנים זרים, מקרופאגים הם תאים חד-גרעיניים פגוציטים גדולים הממלאים תפקיד בחסינות אדפטיבית ומולדת9. בין התפקידים המורכבים והמורכבים של מערכת החיסון, הבנה ואפיון של פנוטיפים של מקרופאגים מציבים אתגר אדיר שעדיין לא הובן במלואו. במהלך שני העשורים האחרונים, הרעיון של קיטוב מקרופאגים זכה להכרה הולכת וגוברת, כאשר מחקרים אחרונים משתמשים בריצוף RNA של תא בודד כדי להבחין בספקטרום שבו מקרופאגים אלה קיימים.
מקרופאגים דמויי M1 ו-M1 המופעלים באופן קלאסי מתעוררים בסביבות דלקתיות הנשלטות על ידי קולטנים דמויי Toll (TLRs)10. תאים אלה עשויים להיות מעורבים במחלות אוטואימוניות וטרשת עורקים ומציגים סמני שטח כגון MHC-II, CD80 ו-CD8611,12. מקרופאגים אנטי דלקתיים דמויי M2 ו-M2 נמצאים בסביבות הנשלטות על ידי תגובות Th2, חסרות ביטוי של CD80 ומציגות סמני שטח כגון CD209 ו-CD20611,12. מקרופאגים M1/M2 עשויים להיות מתורבתים במבחנה מתאים חד-גרעיניים בדם היקפי, כאשר ליפופוליסכריד (LPS) וציטוקינים כגון GM-CSF ו-IFNγ (M1) ו-M-CSF ו-IL-4 (M2) מעוררים את הקיטוב שלהם10,12.
כתב יד זה ומחקרים קשורים נועדו להוכיח כי מקרופאגים M2 מציגים רגישות מוגברת לפגוציטוזיס בהשוואה למקרופאגים ומונוציטים M1. חקירת הפעילות הפגוציטית של מקרופאגים M1/M2 לעומת מונוציטים בהקשר של נוגדנים של כדוריות אדומות ורפואת עירוי היא תחום שעדיין לא נחקר. כאן, אנו מתארים את העבודה המתמשכת הנוכחית ליצירת מקרופאגים M1/M2 ומשווים את הבדיקה הקלאסית של מונוציטים חד-שכבתיים (MMA) לבדיקת מונוציטים-מקרופאגים חדשים, תוך שימוש בראשי התיבות M-MA כדי להבחין בין בדיקת מקרופאגים זו לבין בדיקת המונוציטים, כדי לשפר את ערך החיזוי של מבחני פגוציטוזיס במבחנה .
מחקר זה בוצע בהתאם להנחיות מוסדיות לביצוע מחקר אתי הכולל נבדקים אנושיים. אישור האתיקה ניתן ממועצת האתיקה של מחקר שירותי הדם הקנדיים (REB), אישור CBSREB#2023.008. כל השלבים של פרוטוקול זה צריכים להתבצע בארון בטיחות ביולוגית בתנאים סטריליים.
1. בידוד PBMCs
2. תרבית של מקרופאגים M1/M2
3. MMA באמצעות מקרופאגים M1/M2
התוצאות באיור 1 תואמות את הספרות ומצביעות על קיטוב מוצלח של מקרופאגים ממצב M0 למצב M1/M2 הבא שלהם. מקרופאגים M1 ו-M2 תורבבו במשך 8 ימים (6 ימים עם גורמי גדילה ויומיים של קיטוב), ונבדקו RBCs אופסוניים אנטי-D או אנטי-k (איור 2). מקרופאגים M2 מפגינ?...
כדי להבטיח את הצלחת השיטה, יש להקפיד על השלבים הקריטיים הבאים: 1) קיטוב M1/M2 מוצלח, 2) יצירת שכבת המקרופאגים ובקרת RhD+ 3) כימות האינדקס הפגוציטי. בעוד שהשיטות שלנו קובעות להשתמש במונוציטים מבודדים לתרבית התאים, ניתן להשתמש ב-PBMCs, אך אנו ממליצים להשתמש במונוציטים מטוהרים. ידוע כ...
למחברים אין מה לחשוף.
עבודה זו נתמכת וממומנת על ידי המרכז הקנדי לשירותי דם לחדשנות בטורונטו, אונטריו. המחקר מבוצע במרכז המחקר קינן למדעים ביו-רפואיים בבית החולים סנט מייקלס בטורונטו, אונטריו.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1X PBS, pH 7.4, without Ca2+/Mg2+ | Wisent Bioproducts | 311-425-CL | Store at 4 degrees or room temperauture |
AccutaseTM | STEMCELL Technologies | 7920 | Cell detachment solution |
ACK Lysis Buffer | STEMCELL Technologies | 07850, 07800 | Store at 4 degrees |
Anti-Human Globulin | NOVACLONE, Immunocor. | N/A | NOVACLONE Anti-igG for IAT testing |
Anti-Rh(D) (WinRho. SDF CDN) | Saol Therapeutics | 1003092 | Any commerical source of Rh immune globin will suffice |
Cell Scraper | UofT Medstore | 83.395 | cell detachement |
Cell Strainer 70uM nylon | Falcon | 352350 | filter of cells |
Chamber slide Nunc. Lab-TekTM II with Cover, RS Glass Slide Sterile | Thermo Fisher Scientific | 154534 | chamber slides for MMA |
Coverslips | VWR | 48393-081 | 24 x 50 mm |
Cytiva Ficoll Paque Plus, density 1.077 g/L | Thermo Fisher Scientific | 17-1440-03 | sepeation of PBMCS from whole blood; density gradient medium |
Elvanol Mounting Medium | N/A | N/A | Dulbecco’s PBS (D-PBS) without Ca2+/Mg2+, 15% (w/v) polyvinyl resin, and 30% (v/v) glycerine. |
Fresh whole blood (ACD tube) or Buffy coat | Canadian Blood Services | May rest at room tempruatre for up to 36 hours | |
Human Recombinant GM-CSF | STEMCELL Technologies | 78015.1 | Cytokine for polarization of M1 macrophages |
Human Recombinant IFN-gamma | STEMCELL Technologies | 78020 | Cytokine for polarization of M1 macrophages |
Human Recombinant IL-4 | STEMCELL Technologies | 78045.1 | Cytokine for polarization of M2 macrophages |
Human Recombinant M-CSF | STEMCELL Technologies | 78057.1 | Cytokine for polarization of M2 macrophages |
ID-CellStab | Bio-Rad | 005650 05740 | RBC cell storage/stabilization solution |
Isolation Medium | N/A | N/A | PBS Ca2+ and Mg2+ free + FBS 2% + 1mM EDTA |
Lipopolysaaracide (LPS) | Sigma Aldrich | L3024-5MG | Cytokine for polarization of M1 macrophages |
Methanol (100%) | N/A | N/A | Fixing of slides |
Monocyte Isolation Kit STEM-cells EasySep Human Monocyte Enrichment Kit without CD16 Depletion | STEMCELL Technologies | 19058 | Isolation of monocytes from PBMCs |
Poly-D-ysine | UofT Medstore | P6407 | Cell attachment solution |
Rh(D) positive R2R2 RBCs | Canadian Blood Services | N/A | Also commerically avaiable |
RPMI-1640 | Wisent Bioproducts | 350-000-CL | supplemented with 10% heat-inactivated FBS,1 mM GlutaMAX supplement, 1 mM HEPES, and 1%penicillin/streptomycin. Store at 4 degrees. |
Trypan Blue solution | Thermo Fisher Scientific | 15250061 | Cell counting solution |
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