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당사는 기존 단핵구-단층 분석법(MMA)에 대한 개선 사항을 개발하고 방법을 업데이트했으며, 이 분석에서는 대식세포를 사용하여 수혈 의학 및 면역학에서 적혈구 동종 항체의 임상적 관련성을 더 잘 예측하는 데 도움을 줍니다. 이 분석법은 단핵구-대식세포 분석법(M-MA)이라고 합니다.
골수에 있는 단핵구에서 유래한 대식세포는 죽은 세포, 파편, 종양 세포 및 외부 병원체를 제거하는 데 중요한 역할을 하는 크고 선천적인 면역 세포입니다. 단핵구와 대식세포의 식세포 능력은 잘 이해되지 않은 개념입니다. 여기에서는 확립된 단핵구 단층 분석법(MMA)의 수정 및 업데이트 버전을 사용하여 다양한 옵소니화된 적혈구에 대한 단핵구와 대식세포, 특히 M1/M2 대식세포의 식세포작용의 차이를 조사하는 것을 목표로 합니다. 말초 혈액 단핵 세포(PBMC)는 기증자의 버피 코트에서 분리되었습니다. 정제된 단핵구를 사용하여 in vitro 배양 및 편광에 의해 염증성 M1 및 항염증성 M2 대식세포를 생성했습니다. M1/M2 세포를 수확하여 다양한 적혈구 항체의 임상적으로 유의한 식세포작용을 해독하기 위해 M-MA라고 하는 MMA와 유사한 분석에 사용했습니다. 식세포 지수(PI) > 5는 단핵구를 사용하여 임상적으로 유의한 식세포작용으로 간주되었습니다. 식세포 지수(PI) > 12는 M1/M2 대식세포를 사용하여 임상적으로 유의한 식세포작용으로 간주되었습니다. M2 대식세포는 단핵구 및 M1에 비해 opsonized RBC를 식세포하는 능력이 증가한 것으로 나타났습니다. 동일한 약한 항체(anti-S)는 M2 대식세포(PI=43)만 발생하지만 M1s(PI=2) 또는 단핵구(PI=0)는 생성하지 않는 유의미한 식세포작용(phagocytosis)을 일으켜 다양한 항체를 사용하여 이를 반복적으로 입증했습니다. 단핵구 대신 M2 대식세포를 사용하면 이러한 세포가 식세포성이 더 높아 분석에 대한 임상적 관련성을 높이기 때문에 보다 정확한 결과를 얻을 수 있습니다. 임상적 중요성이 알려진 항체를 이용한 단핵구-대식세포 분석법(M-MA)의 검증을 포함하여 적혈구에 대한 다양한 항체를 사용한 추가 연구는 M-MA가 임상적으로 유의한 적혈구 동종 항체 및 수혈 반응을 예측하는 데 더 유용하다는 것을 보여줄 수 있습니다. 이 방법은 수혈 의학 및 면역학 분야를 발전시킬 것입니다.
수혈 반응을 예측하는 것은 수혈 의학 분야에서 중요한 과제로 남아 있습니다. 지난 40년 동안 Tong과 Branch 1,2가 개척한 단핵구-단층 분석법(MMA)은 수혈 환자에서 용혈의 임상 결과를 예측하기 위한 귀중한 체외 세포 분석법역할을 했습니다 1. 실제로, 이 분석법은 임상적으로 유의한 적혈구(RBC) 항체와 유의하지 않은 적혈구(RBC) 항체를 구별하는 데 중요한 역할을 했습니다2. 단핵구는 전통적으로 이 분석에 사용되는 표준 백혈구였지만, 본 연구의 목표는 단핵구 유래 대식세포를 대안으로 사용할 때의 잠재적 이점을 탐구하는 것입니다. 이러한 세포는 적혈구 동종 항체의 임상적 관련성을 평가하는 분석의 능력을 향상시킬 수 있습니다.
역사적인 MMA에서는 수혈 부작용 중 적혈구의 제거 및 파괴를 담당하는 면역 세포인 대식세포의 전구체인 단핵구가 적혈구 및 항체와 함께 시험관 내 분석에 도입되었습니다 1,2,3,4,5,6,7 . 그런 다음 단핵구 내에서 식세포작용된 적혈구를 계수하여 식세포작용을 시각적으로 평가합니다. 계산된 단핵구 100개당 < 5개의 식세포작용 적혈구(phagocytosed RBC)의 식세포 지수(PI)는 환자가 수혈 부작용을 경험할 위험이 감소했음을 나타내며 항체는 임상적으로 유의하지 않은 것으로 간주됩니다 4,5,6,7. 예비 실험에 따르면 말초 혈액 유래 단핵구를 사용하는 것은 활성 단핵구 및 특정 대식세포보다 식세포 능력이 낮기 때문에 임상적 유의성을 결정하는 데 적합하지 않을 수 있습니다.
단핵구(monocyte)는 혈액, 비장, 골수에서 발견되는 세포의 하위 집합으로, 인간의 전체 백혈구의 10%를 차지합니다8. 이 세포는 일반적으로 1-2일 동안 순환하다가 다른 조직에 의해 모집되어 대식세포로 분화합니다8. 이것은 일반적으로 조혈 중에 발생하며, 골수는 순환으로 방출되어 비장과 간에 있는 조직 대식세포가 되는 단핵구를 생성합니다2. 외부 병원체에 대한 1차 방어선으로 알려진 대식세포는 적응 면역과 선천성 면역에 중요한 역할을 하는 큰 식세포 단핵 세포입니다9. 면역 체계의 복잡하고 복잡한 역할 중에서, 대식세포 표현형을 이해하고 특성화하는 것은 아직 완전히 이해되지 않은 만만치 않은 도전입니다. 지난 20년 동안 대식세포 분극의 개념은 점점 더 많은 인식을 얻었으며, 최근 연구에서는 이러한 대식세포가 존재하는 스펙트럼을 식별하기 위해 단일 세포 RNA 염기서열 분석을 사용합니다.
고전적으로 활성화된 M1 및 M1 유사 대식세포는 톨 유사 수용체(TLR)가 지배하는 염증성 환경에서 발생합니다10. 이러한 세포는 자가면역 질환 및 동맥경화증에 관여할 수 있으며 MHC-II, CD80 및 CD86과 같은 표면 마커를 나타낼 수 있습니다11,12. 항염증성 M2 및 M2 유사 대식세포는 Th2 반응이 지배적인 환경에서 발견되며, CD80의 발현이 부족하며, CD209 및 CD206과 같은 표면 마커를 존재합니다11,12. M1/M2 대식세포는 말초 혈액 단핵 세포에서 체외에서 배양할 수 있으며, GM-CSF 및 IFNγ(M1) 및 M-CSF 및 IL-4(M2)와 같은 리포다당류(LPS) 및 사이토카인은 분극을 자극합니다10,12.
이 원고 및 관련 연구는 M2 대식세포가 M1 대식세포 및 단핵구에 비해 식세포작용에 대한 민감도가 높다는 것을 입증하는 것을 목표로 합니다. 적혈구 동종항체 및 수혈 의학의 맥락에서 M1/M2 대식세포와 단핵구의 식세포 활성을 조사하는 것은 아직 연구되지 않은 영역입니다. 여기에서는 M1/M2 대식세포 생성을 위해 현재 진행 중인 작업을 설명하고, M-MA라는 약어를 사용하여 이 대식세포 분석을 단핵구 분석법과 구별하여 시험관 대식세포 분석의 예측 값을 개선하기 위해 고전적인 단핵구 단층 분석법(MMA)을 새로운 단핵구-대식세포 분석법과 비교합니다.
이 연구는 인간 피험자와 관련된 윤리적 연구를 수행하기 위한 제도적 지침에 따라 수행되었습니다. 캐나다 혈액 서비스 연구 윤리 위원회(REB)로부터 윤리 승인, CBSREB#2023.008 승인. 이 프로토콜의 모든 단계는 멸균 상태의 생물 안전 캐비닛에서 수행되어야 합니다.
1. PBMC의 절연
2. M1/M2 대식세포의 배양
3. M1/M2 대식세포를 사용하는 MMA
그림 1의 결과는 문헌과 일치하며 대식세포가 M0 상태에서 후속 M1/M2 상태로 성공적으로 분극되었음을 나타냅니다. M1 및 M2 대식세포를 8일(성장 인자 6일, 편광 2일) 동안 배양하고 anti-D 또는 anti-k opsonized 적혈구를 테스트했습니다(그림 2). M2 대식세포는 M1에 비해 높은 식세포 지수를 보이며, 적혈구는 anti-D(대조군) ?...
이 방법의 성공을 보장하기 위해서는 다음과 같은 중요한 단계를 준수해야 합니다: 1) 성공적인 M1/M2 분극화, 2) 대식세포층 및 RhD+ 제어 생성 3) 식세포 지수의 정량화. 당사의 방법은 세포 배양을 위해 분리된 단핵구를 사용한다고 명시되어 있지만 PBMC를 사용할 수 있지만 정제된 단핵구를 사용하는 것이 좋습니다. PBMC는 다양한 세포 유형을 포함하는 것으로 알려져 있으며...
저자는 공개할 내용이 없습니다.
이 연구는 온타리오주 토론토에 있는 캐나다 혈액 서비스 혁신 센터(Canadian Blood Services Centre for Innovation)의 지원과 자금 지원을 받습니다. 연구는 온타리오주 토론토에 있는 세인트 마이클스 병원(St. Michaels Hospital)의 키넌 생물의학 연구 센터(Keenan Research Centre for Biomedical Sciences)에서 수행됩니다.
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 |
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