Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
В этом исследовании представлен новаторский метод количественного определения субпопуляций естественных клеток-киллеров матки в течение окна имплантации с использованием передовых методов мультиплексного флуоресцентного иммуногистохимического окрашивания.
Иммуногистохимия (ИГХ) играет решающую роль в биологических исследованиях и клинической диагностике, являясь наиболее часто используемым методом идентификации и визуализации тканевых антигенов. Однако традиционные методы окрашивания ИГХ имеют ограничения в различении различных подтипов иммунных клеток. Эта проблема подтолкнула ученых к изучению новых технологий и методологий для точной идентификации и дифференцировки подтипов иммунных клеток. В последние годы появилась мультиплексная ИГХ, позволяющая одновременно обнаруживать несколько антигенов и визуализировать их в одном образце ткани. Естественные киллеры матки (uNK) играют ключевую роль в процессах беременности на ранних сроках, включая децидуализацию, ремоделирование спиральных артерий матки и имплантацию эмбрионов. Различные подтипы uNK-клеток выполняют различные функции, что позволяет им координировать различные биологические события для успешного развития эмбриона и наступления беременности. Таким образом, углубленные исследования подтипов uNK-клеток имеют важное значение для выяснения механизмов иммунной регуляции во время беременности. Такие исследования дают ценную информацию и новые подходы к лечению связанных с этим состояний, таких как бесплодие и рецидивирующая репродуктивная недостаточность. В данной работе представлен подробный протокол мультиплексного окрашивания ИГХ для изучения плотности четырех подтипов uNK-клеток в образцах эндометрия в период окна имплантации (WOI). Протокол включает в себя пробоподготовку, оптимизацию маркеров подтипов, микроскопическую визуализацию и анализ данных. Этот протокол мультиплексного окрашивания ИГХ обеспечивает высокую специфичность и чувствительность, позволяя одновременно обнаруживать различные подтипы uNK-клеток, тем самым предоставляя исследователям мощный инструмент для изучения тонкостей и механизмов иммунной регуляции во время беременности.
Первое документально подтвержденное живорождение после экстракорпорального оплодотворения и переноса эмбрионов (ЭКО-ЭТ) было зарегистрировано в 1978 году. На протяжении последних 40 лет наблюдается высокий спрос на помощь ЭКО-ЭТ среди бесплодных пар1. В 2021 году в Соединенных Штатах 238 126 пациентов инициировали в общей сложности 413 776 циклов ЭКО. Это на 25% больше, чем за 2 года до этого, и на 135% больше, чем в 2012 году. Этот всплеск в основном связан с растущей распространенностью бесплодия и задержкой планирования беременности. Достижения в области методов культивирования эмбрионов и протоколов суперовуляции привели к увеличению частоты живорождения за цикл ЭТ, достигая 30-50% у женщин моложе 40 лет и менее 30% у женщин старше 40 лет. Однако, несмотря на эти достижения, более половины перенесенных эмбрионов до сих пор не имплантируются. Повторная неудачная имплантация (РИФ), обычно определяемая как неудача после трех или более последовательных попыток переноса высококачественных эмбрионов, затрагивает 15% женщин, которые проходят ЭКО-ЭТ3. Пары с РИФ чрезвычайно уязвимы и более склонны к дорогостоящим и ненужным процедурам, которые могут подвергнуть их неоправданному риску4. Таким образом, понимание причин РИФ и улучшение имплантации эмбрионов имеет решающее значение для повышения успеха ЭКО-ЭТ, особенно для женщин с РИФ. Подготовка эндометрия имеет решающее значение для успешной имплантации эмбриона. Этот процесс характеризуется значительным накоплением естественных киллерных клеток матки (uNK), которые переходят от 30% от общего количества лимфоцитов в эндометрии в середине секреторной фазы к 70%-80% в децидуальной клетке на ранних сроках беременности5. Примечательно, что uNK-клетки отличаются от периферических NK-клеток, которые представляют собой цитотоксические лимфоциты, критически важные для врожденной иммунной системы, вызывающие гибель инфицированных клеток посредством лизиса или апоптоза. Хотя точные функции uNK-клеток еще не до конца изучены, несколько линий данных свидетельствуют о том, что они участвуют в ремоделировании ангиогенеза, инвазии трофобластаи развитии плода. Связь между процентным соотношением uNK-клеток над стромальными клетками и RIF привлекла большое внимание за последние 20 лет. Недавний метаанализ, который включал 8 исследований с участием 604 женщин, показал, что плотность клеток CD56+uNK во время среднелютеиновой фазы значительно увеличивается у женщин с РИФ по сравнениюс фертильной контрольной группой. Однако важно отметить, что характеристики uNK-клеток в среднелютеиновой фазе значительно отличаются от характеристик децидуальных NK-клеток (dNK). Хотя uNK-клетки могут в дальнейшем дифференцироваться в различные подмножества dNK-клеток после беременности, измерение uNK-клеток само по себе не дает точногопредставления dNK-клеток8. Клетки uNK подвергаются динамической дифференцировке и играют различные роли в менструальном цикле и процессах децидуализации, что делает их более сложными, чем можно идентифицировать только по CD56. Для достижения всестороннего понимания поведения uNK-клеток во время подготовки эндометрия требуется несколько маркеров. В нашем недавнем исследовании использовалось секвенирование РНК одиночных клеток для определения разнообразия uNK-клеток на протяжении менструальных циклов. Результаты, подтвержденные с помощью проточной цитометрии, показали наличие четырех различных подтипов uNK-клеток, каждый из которых демонстрирует динамические изменения в течение менструальногоцикла. Анализ обогащения генов и функциональное обогащение онтологии генов показывают, что эти подмножества uNK выполняют различные функции на разных этапах менструации. Тем не менее, проточная цитометрия не всегда доступна в клинических лабораториях, а немедленная обработка свежей ткани эндометрия для ферментного расщепления делает невозможным повторение экспериментальных этапов при ошибках.
Таким образом, целью данного исследования было изучение измерения этих четырех субпопуляций NK-клеток с использованием мультиплексного анализа окрашивания, который обеспечивает более практичный диагностический подход. При множественном окрашивании различные специфические антитела против каждой мишени связаны с различными флуорофорными метками, которые излучают свет с разной длиной волны при возбуждении определенной длиной волны света. По сравнению с традиционным методом окрашивания ИГХ, этот метод позволяет количественно сравнивать относительную распространенность и распределение нескольких мишеней в образце и предоставлять информацию о взаимодействии и колокализации различных мишеней, что позволяет нам идентифицировать различные подтипы uNK-клеток. Этот подход не только углубит наше понимание взаимосвязи между uNK-клетками и RIF, но и даст представление об исследовании других субпопуляций иммунных клеток при заболеваниях, связанных с эндометрием.
Исследование было одобрено Объединенным комитетом по этике клинических исследований Китайского университета Гонконга и Новых территорий Восточного кластера (CREC No 2022.581). Женщины с РИФ были набраны из Центра вспомогательных репродуктивных технологий, больницы принца Уэльского Китайского университета Гонконга. РИФ определяли как неспособность достичь клинической беременности после переноса не менее 4 эмбрионов хорошего качества в минимум 3 свежих или замороженных циклах у женщины в возрасте до 40лет10. Перед забором биопсии эндометрия от участниц было получено информированное согласие.
1. Получение и обработка образцов эндометрия
2. Оптимизация мультиплексных иммуногистохимических условий
3. Процесс m-IHC
4. Получение и анализ изображений
Для поддержания последовательности в сроках сбора образцов эндометрия у женщин, проходящих естественный цикл, был проведен анализ мочи для точного определения всплеска лютеинизирующего гормона (ЛГ), а биопсия эндометрия была проведена через 7 дней после всплеска ЛГ. ...
Имплантация эмбриона предполагает сложное взаимодействие между эмбрионом и эндометрием. Иммунологический статус гомеостаза эндометрия играет ключевую роль в определении рецептивности эндометрия. Во время WOI преобладающей популяцией лейкоцитов в эндометрии являю?...
Авторы заявляют, что у них нет никаких конфликтов интересов, которые они могли бы раскрыть.
Настоящее исследование было поддержано Фондом здравоохранения и медицинских исследований (10210956).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
CD49a | Novus Biologicals | NBP2-76478 | Primary antibodies |
CD56 | Leica | NCL-L-CD56-504 | Primary antibodies |
CD16 | abcam | ab183354 | Primary antibodies |
CXCR4 | R&D | MAB172 | Primary antibodies |
Amplification diluent | Akoya Biosciences | FP1498 series | Fluorophore dilution buffer |
Antibody diluents | Akoya Biosciences | ARD1001EA | Dilute the antibody |
Citrate buffered solution, pH 6.0 /9.0(10x) | Akoya Biosciences | A6001/A9001 | Antigen retrieval solution |
inForm advanced image analysis software | Akoya Biosciences | inForm Tissue Finder Software 2.2.6 | Data analysis software |
Mantra Workstations | Akoya Biosciences | CLS140089 | Spectral imaging |
microwave | Akoya Biosciences | inverter | Microwave stripping |
TSA 520 | Akoya Biosciences | FP1487001K | Suitable tyramide-based fluorescent reagents |
TSA 620 | Akoya Biosciences | FP1495001K | Suitable tyramide-based fluorescent reagents |
TSA 650 | Akoya Biosciences | FP1496001K | Suitable tyramide-based fluorescent reagents |
TSA 570 | Akoya Biosciences | FP1488001K | Suitable tyramide-based fluorescent reagents |
Poly-L-lysine coated slides | Fisher Technologies | 120-550-15 | Slides for routine histological use |
PolyHRP Broad Spectrum | Perkin Elmer | ARH1001EA | Secondary antibodies |
Invitrogen™ Fluoromount-G™ Mounting Medium | ThemoFisher Science | 495802 | Installation |
Spectral DAPI | Akoya Biosciences | FP1490A | Nucleic acid staining |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеСмотреть дополнительные статьи
This article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены