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Method Article
헤모필루스 인플루엔자는 호흡기에서 염증을 유발합니다. 이 기사에서는 이 박테리아에 대한 반응으로 식세포와 림프구에 의한 면역 반응을 정의하기 위해 유세포분석 및 컨포칼 현미경을 사용하는 방법에 중점을 둘 것입니다.
헤모필루스 인플루엔자 (Hi)는 다양한 호흡기 질환에서 발견되는 널리 퍼진 박테리아입니다. 이 박테리아에 대한 호흡 면역/염증 반응을 평가하기 위해 다양한 분석/기술을 사용할 수 있습니다. 유세포분석 및 컨포칼 현미경은 생물학적 반응의 상세한 특성 분석을 가능하게 하는 형광 기반 기술입니다. 세포벽 성분, 사멸/불활성화 제제 및 살아있는 박테리아를 포함한 다양한 형태의 Hi 항원을 사용할 수 있습니다. Hi는 농축 배지가 필요한 까다로운 박테리아이지만 일반적으로 표준 실험실 환경에서 쉽게 자랄 수 있습니다. 히히로 자극하기 위한 조직 샘플은 말초 혈액, 기관지 내시경 검사, 또는 절제된 폐 (예를 들어, 폐암의 치료를 위해 수술을 받는 환자에서)로부터 수득될 수 있다. 대식세포 및 호중구 기능은 식균작용, 활성 산소 종 및 세포내 사이토카인 생산을 포함하는 측정된 다양한 파라미터와 함께 유세포분석을 사용하여 포괄적으로 평가될 수 있다. 림프구 기능 (예를 들어, T 세포 및 NK 세포 기능)은 주로 세포내 시토카인 생산을 위해 유동 세포측정을 사용하여 특이적으로 평가될 수 있다. Hi 감염은 호중구 (NET)와 대 식세포 (MET) 모두에 의한 세포 외 트랩 생성의 강력한 유도제입니다. 컨포칼 현미경은 틀림없이 NET 및 MET 발현을 평가하는 가장 최적의 방법이며, 이는 프로테아제 활성을 평가하는 데에도 사용될 수 있습니다. 헤모필루스 인플루엔자에 대한 폐 면역은 유세포 분석 및 컨포칼 현미경을 사용하여 평가할 수 있습니다.
헤모필루스 인플루엔자(Hi)는 대부분의 건강한 성인의 인두에 존재하는 정상적인 공생 박테리아입니다. 다당류 캡슐 (유형 A-F, 예를 들어, 유형 B 또는 HiB)을 갖거나 캡슐이 결여되어 있고 비유형 (NTHi)1일 수 있다. 이 박테리아에 의한 점막의 식민지화는 어린 시절부터 시작되며, 다른 식민지 균주의 회전율이 있습니다2. 이 박테리아는 또한 상부 및 하부 호흡기 모두를 침범 할 수 있습니다. 이러한 맥락에서, 면역 반응및 염증 3,4의 활성화를 유도할 수 있다. 이 염증 반응은 임상 질환을 유발할 수 있으며 부비동염, 중이염, 기관지염, 낭포 성 섬유증, 폐렴 및 만성 폐쇄성 폐 질환 (COPD)을 포함한 다양한 중요한 호흡기 상태에 기여할 수 있습니다. 이러한 조건의 대부분은 NTHi 균주2로 인한 것입니다. 이 기사에서는 유세포 분석 및 컨포칼 현미경을 사용하여 Hi에 대한 호흡기 면역 반응을 평가하는 방법을 설명합니다.
하기에 기술된 방법들은 Hi에 대한 염증 반응을 평가하기 위해 변형된 잘 확립된 기술로부터 적응되었다. Hi의 적절한 항원 형태의 선택은 이러한 평가의 핵심 부분이다. 항원 제제는 세포벽 구성 요소에서 살아있는 박테리아에 이르기까지 다양합니다. 분석을 확립하고 표준화하기 위해 말초 혈액 샘플을 사용하는 것이 초기에 매우 도움이 될 수 있습니다.
유세포분석은 세포 수준에서 하나의 샘플에서 다양한 파라미터 및 기능 분석을 측정할 수 있습니다. 이 기술은 효소 결합 면역 흡착 분석 (ELISA) 또는 ELISspot과 같은 다른보다 일반적인 방법과 비교할 때 특정 세포 반응 (예 : 활성 산소 종 (ROS) 또는 세포 내 사이토 카인 생산)을 평가할 수 있다는 장점이 있습니다.
세포외 트랩은 호중구(NET)5,6,7 및 대식세포(MET)와 같은 다른 세포에 의해 발현됩니다.8. 그들은 특히 폐 9의 감염에서 주요 염증 반응으로 점점 더 인식되고있습니다. 이들은 컨포칼 형광 현미경으로 평가할 수 있습니다. 이 기술은 NET/MET의 명확한 식별을 가능하게 하고 그 발현을 다른 형태의 세포 사멸과 구별합니다6.
유세포분석과 컨포칼 현미경은 모두 형광 기반 분석법입니다. 그들의 성공은 생물학적 샘플의 최적 변형 프로토콜에 달려 있습니다. 이러한 방법은 배우는 데 시간이 걸리며 적절한 감독 전문 지식이 필요합니다. 관련된 악기는 구매 및 운영 비용이 모두 비쌉니다. 그들의 사용을위한 최적의 설정은 주요 대학 및 3 차 위탁 병원을 포함합니다.
이 프로토콜에 사용 된 방법은 호흡기 질환과 관련된 다른 유사한 유기체 (예 : Moxarella catarrhalis 및 Streptococcus pneumoniae)의 연구를 위해 양도 할 수 있습니다. NTHi는 또한 다른 일반적인 호흡기 박테리아10과 상호 작용합니다.
이 연구는 Monash Health의 인간 연구 윤리위원회의 승인을 받았습니다. 이 프로토콜은 인간 연구 윤리위원회의 지침을 따릅니다.
1. 항원 제제
참고: Hi에 대한 면역 반응을 평가하기 위해 세 가지 다른 항원 제제를 사용할 수 있습니다. 이들은 1) 세포하 성분 (전형적으로 박테리아 세포벽으로부터); 2) 사멸 및 불활성화 박테리아; 3) 살아있는 박테리아. 임의의 실험의 개시 전에 각 항원 제제의 사용을 결정한다.
2. 유세포 분석에 의한 식세포 기능 평가
참고: 이 분석은 용액에 세포가 필요하며 일반적으로 전혈 또는 BAL 유체를 사용하여 수행됩니다. 이 분석은 불활성화된 황색포도상구균 제제 및 Pansorbin17의 사용에 기초하여 이전에 공개된 프로토콜로부터 변형된다. 불활성화된 전혈 및 고정된 H. 인플루엔자는 판소르빈17을 대체한다.
3. 말초혈액의 림프구 기능 평가
4. 폐 조직의 림프구 기능/염증 매개체 평가
5. 공초점 현미경에 의한 폐 단백질 분해 평가
참고: 형광 컨포칼 현미경은 유세포분석에 보완적이며 프로테아제 및 ROS 염증 반응을 평가하는 데 사용할 수 있습니다. NETs 및 MET와 같은 세포외 트랩은 다른 염증 매개체, 특히 호중구 엘라스타제(NE) 및 기질 금속단백분해효소(MMP)와 같은 프로테아제와 함께 세포외 염색질(DNA)로 구성됩니다. 이들은 컨포칼 현미경을 사용하여 BAL 및 폐 조직에서 평가할 수 있으며, 이는 이전에 Sharma, R. et al.21에 의해 설명되었습니다.
대표적인 결과는 NTHi에 대한 염증성 면역 반응이 유세포 분석 및 공초점 현미경으로 어떻게 평가 / 정량화 될 수 있는지 보여줍니다. 결과 해석의 핵심 부분은 대조군과 자극 샘플 간의 형광 비교입니다. 일반적으로 샘플의 염색을 최적화하기 위해 많은 예비 실험이 필요합니다. 동시에 검사할 수 있는 색상의 수는 유세포분석기/컨포칼 현미경에서 사용할 수 있는 채널 수에 따라 다릅니다. 폐 단?...
여기에 나열된 방법은 Hi에 대한 염증성 폐 반응에 대한 자세한 정보를 얻기 위해 함께 사용할 수 있는 형광 기반 유동 세포분석 및 공초점 현미경 기술을 사용합니다.
사용되는 Hi의 적절한 항원 제형을 확립하는 것이 중요하며, 이와 관련하여 미생물학자로부터 구체적인 의견을 듣는 것이 좋습니다. Live Hi는 더 강한 반응을 유도하는 반면, 사멸 Hi 제제 및 Hi 구성 요소는 더 표...
저자는 공개 할 것이 없습니다.
저자는 이 작업에 도움을 준 Monash Health의 임상 면역학 직원에게 감사드립니다.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Ammonium chloride | Sigma Aldrich | 213330 | |
Brefeldin | Sigma Aldrich | B6542 | |
CD28 | Thermofisher | 16-0289-81 | |
CD49d | Thermofisher | 534048 | |
DAPI prolong gold | Thermofisher | P36931 | |
DHR123 | Sigma Aldrich | 109244-58-8 | |
Filcon sterile nylon mesh | Becton Dickinson | 340606 | |
Gelatin substrate, Enzchek | Molecular probes | E12055 | |
MACS mix tube rotater | Miltenyi Biotec | 130-090-753 | |
Medimachine | Becton Dickinson | Catalogue number not available | |
Medicons 50 µm | Becton Dickinson | 340592 | |
Pansorbin | Sigma Aldrich | 507858 | |
Propidium iodide | Sigma Aldrich | P4170 | |
Saponin | Sigma Aldrich | 8047152 | |
Superfrost slides | Thermofisher | 11562203 |
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