Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Мы разработали усовершенствования и обновленные методы для существующего анализа моноцитарного монослоя (MMA), в котором макрофаги используются для лучшего прогнозирования клинической значимости аллоантител к эритроцитам в трансфузионной медицине и иммунологии. Этот анализ называется моноцитарно-макрофагальным анализом (M-MA).
Макрофаги, полученные из моноцитов в костном мозге, представляют собой большие клетки врожденного иммунитета, которые играют важную роль в очистке от мертвых клеток, мусора, опухолевых клеток и чужеродных патогенов. Фагоцитарная способность моноцитов по сравнению с макрофагами — концепция, которая не совсем понятна. Здесь мы стремимся изучить разницу в фагоцитозе моноцитов по сравнению с макрофагами, в частности макрофагами M1/M2, против различных опсонизированных эритроцитов с использованием модифицированной и обновленной версии установленного анализа моноцитарного монослоя (MMA). Мононуклеарные клетки периферической крови (ПМЦ) были выделены из охристых оболочек донора. С использованием очищенных моноцитов путем культивирования in vitro и поляризации были получены воспалительные М1 и противовоспалительные макрофаги М2. Клетки M1/M2 были собраны и использованы в MMA-подобном анализе, который мы называем M-MA, для расшифровки клинически значимого фагоцитоза различных антител к эритроцитам. Фагоцитарный индекс (ИП) > 5 был признан клинически значимым фагоцитозом с использованием моноцитов. Фагоцитарный индекс (ИП) > 12 был признан клинически значимым фагоцитозом с использованием макрофагов М1/М2. Макрофаги М2 демонстрируют повышенную способность к фагоцитозе опсонизированных эритроцитов по сравнению с моноцитами и М1. Одно и то же слабое антитело (анти-S) дает значительный фагоцитоз только с макрофагами M2 (PI=43), но не с M1s (PI=2) или моноцитами (PI=0), и это было неоднократно продемонстрировано с использованием различных антител. Использование М2-макрофагов вместо моноцитов может обеспечить более точные результаты, поскольку эти клетки являются более фагоцитарными, что придает дополнительную клиническую значимость анализу. Дальнейшие исследования с различными антителами к эритроцитам, включая валидацию анализа моноцитарно-макрофагов (M-MA) с антителами, имеющими известное клиническое значение, могут показать, что M-MA более полезен для прогнозирования клинически значимых аллоантител к эритроцитам и трансфузионных реакций. Этот метод позволит продвинуть вперед область трансфузионной медицины и иммунологии.
Прогнозирование трансфузионных реакций остается серьезной проблемой в области трансфузионной медицины. В течение последних 4 десятилетий моноцитарно-монослойный анализ (MMA), впервые предложенный Тонгом и Бранчем 1,2, служил ценным клеточным анализом in vitro для прогнозирования клинического исхода гемолиза у пациентов с переливанием крови1. Действительно, этот анализ сыграл важную роль в различении клинически значимых и незначимых антител к эритроцитам (эритроцитам)2. В то время как моноциты традиционно являются стандартными лейкоцитами, используемыми в этом анализе, наше исследование направлено на изучение потенциальных преимуществ использования макрофагов, полученных из моноцитов, в качестве альтернативы. Эти клетки могут повысить способность анализов оценивать клиническую значимость аллоантител к эритроцитам.
В истории ММА моноциты, которые являются предшественниками макрофагов, иммунных клеток, ответственных за клиренс и разрушение эритроцитов во время неблагоприятной реакции на переливание, вводятся in vitro вместе с эритроцитами и антителами 1,2,3,4,5,6,7 . Затем фагоцитоз оценивается визуально путем подсчета фагоцитированных эритроцитов в моноцитах. Фагоцитарный индекс (ПИ) < 5 фагоцитированных эритроцитов на 100 подсчитанных моноцитов указывает на то, что у пациента снижен риск развития неблагоприятной трансфузионной реакции, а антитело считается клинически незначимым 4,5,6,7. Предварительные эксперименты показывают, что использование моноцитов, полученных из периферической крови, может быть не идеальным для определения клинической значимости, поскольку они имеют более низкую фагоцитарную способность, чем активированные моноциты и некоторые макрофаги.
Моноциты представляют собой подмножество клеток, обнаруженных в крови, селезенке и костном мозге и составляющих 10% от общего количества лейкоцитов у человека8. Эти клетки обычно циркулируют в течение 1-2 дней, прежде чем их рекрутируют различные ткани, где они дифференцируются в макрофаги. Обычно это происходит во время кроветворения, при котором костный мозг вырабатывает моноциты, которые высвобождаются в кровоток и превращаются в тканевые макрофаги, которые находятся в селезенке и печени2. Макрофаги, известные как первая линия защиты от чужеродных патогенов, представляют собой крупные фагоцитарные мононуклеарные клетки, которые играют роль в адаптивном и врожденном иммунитете. Среди запутанных и сложных ролей иммунной системы понимание и характеристика фенотипов макрофагов представляет собой сложную задачу, которую еще предстоит полностью понять. За последние два десятилетия понятие поляризации макрофагов получило все большее признание, а в недавних исследованиях используется секвенирование РНК отдельных клеток для определения спектра, в котором эти макрофаги существуют.
Классически активированные М1 и М1-подобные макрофаги возникают в воспалительных средах, где преобладают Toll-подобные рецепторы (TLR)10. Эти клетки могут быть вовлечены в аутоиммунные заболевания и атеросклероз и присутствовать поверхностными маркерами, такими как MHC-II, CD80 и CD8611,12. Противовоспалительные М2 и М2-подобные макрофаги обнаруживаются в средах с преобладанием Th2-ответов, отсутствием экспрессии CD80 и присутствующими поверхностными маркерами, такими как CD209 и CD20611,12. Макрофаги M1/M2 могут культивироваться in vitro из мононуклеарных клеток периферической крови, при этом липополисахарид (ЛПС) и цитокины, такие как GM-CSF и IFNγ (M1) и M-CSF и IL-4 (M2), стимулируют их поляризацию10,12.
Данная рукопись и связанные с ней исследования направлены на то, чтобы продемонстрировать, что макрофаги M2 демонстрируют повышенную чувствительность к фагоцитозу по сравнению с макрофагами и моноцитами M1. Исследование фагоцитарной активности М1/М2 макрофагов по сравнению с моноцитами в контексте аллоантител к эритроцитам и трансфузионной медицины является областью, которую еще предстоит изучить. В данной статье мы описываем текущую работу по получению макрофагов M1/M2 и сравниваем классический моноцитарный монослойный анализ (MMA) с новым моноцитарно-макрофагальным анализом, используя аббревиатуру M-MA, чтобы отличить этот макрофагальный анализ от моноцитарного анализа, чтобы повысить прогностическую ценность анализов на фагоцитоз in vitro .
Данное исследование проводилось в соответствии с институциональными рекомендациями по проведению этических исследований с участием человека. Этическое одобрение было предоставлено Канадским советом по этике исследований службы крови (REB), одобрение CBSREB # 2023.008. Все этапы этого протокола должны выполняться в шкафу биобезопасности в стерильных условиях.
1. Изоляция МПМП
2. Культивирование макрофагов М1/М2
3. ММА с использованием макрофагов М1/М2
Результаты, представленные на рисунке 1 , согласуются с литературными данными и указывают на успешную поляризацию макрофагов из их состояния M0 в последующее состояние M1/M2. Макрофаги М1 и М2 культивировали в течение 8 дней (6 дней с факторами роста и 2 дня п...
Для обеспечения успеха метода необходимо придерживаться следующих важнейших этапов: 1) успешная поляризация M1/M2, 2) генерация макрофагального слоя и контроль RhD+, 3) количественная оценка фагоцитарного индекса. В то время как наши методы указывают на использование изол?...
Авторам нечего раскрывать.
Эта работа поддерживается и финансируется Канадским центром инноваций службы крови в Торонто, Онтарио. Исследования проводятся в Исследовательском центре биомедицинских наук Кинана при больнице Святого Михаила в Торонто, Онтарио.
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 |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены