Marginating pulmoner lökosit seçici Hasat
Summary
Marginating-pulmonary leukocytes exhibit unique characteristics and distinct immunological functions compared to other leukocyte populations. Here we describe selective harvesting of this subpopulation of pulmonary leukocytes, by forced perfusion of the lungs in rats and mice. Marginating-pulmonary leukocytes seem critical in determining susceptibility to blood-borne and lung-related diseases.
Abstract
Marginating-pulmonary (MP) leukocytes are leukocytes that adhere to the inner endothelium of the lung capillaries. MP-leukocytes were shown to exhibit unique composition and characteristics compared to leukocytes of other immune compartments. Evidence suggests higher cytotoxicity of natural killer cells, and a distinct pro- and anti-inflammatory profile of the MP-leukocyte population compared to circulating or splenic immunocytes. The method presented herein enables selective harvesting of MP-leukocytes by forced perfusion of the lungs in either mice or rats. In contrast to other methods used to extract lung-leukocytes, such as tissue grinding and biological degradation, this method exclusively yields leukocytes from the lung capillaries, uncontaminated with parenchymal, interstitial, and broncho-alveolar cells. In addition, the perfusion technique better preserves the integrity and the physiological milieu of MP-leukocytes, without inducing physiological responses due to tissue processing. This unique MP leukocyte population is strategically located to identify and react towards abnormal circulating cells, as all circulating malignant cells and infected cells are detained while passing through the lung capillaries, physically interacting with endothelial cells and resident leukocytes,. Thus, selective harvesting of MP-leukocytes and their study under various conditions may advance our understanding of their biological and clinical significance, specifically with respect to controlling circulating aberrant cells and lung-related diseases.
Introduction
Akciğer kılcal (örneğin, marginating pulmoner (MP) lökositler) 1 diğer bağışıklık bölümlerinde (örneğin, kan dolaşımı, karaciğer, dalak, kemik iliği) gelen lökositlere kıyasla belirgin lökosit bileşim ve özel aktivitesi sergiledikleri gösterilmiştir ve 2- yapışan lökositlerin 4. Örneğin, dolaşım ve dalak NK hücreleri, hem de ayırt mesajcı RNA (mRNA) seviyeleri ve pro- ve anti-enflamatuar sitokinlerin artan salgılanmasında karşılaştırıldığında çeşitli tümör hücrelerine karşı MP-lökosit sergi yüksek doğal katil (NK) hücreler sitotoksisite. MP-lökosit dolaşan lökositlerin (% 50 vs sırasıyla% 30,) ile karşılaştırıldığında doğal / adaptif bağışıklığın daha yüksek bir oranına sahip olarak hücrelerin kompozisyonu da dolaşan lökositlerin ayırt edilir. Burada sunulan yöntemin amacı, MP-lökositlerin selektif hasat sağlamak, bu önemli ve eşsiz bağışıklık bölmesi (hücre popülasyonu) incelemek için, ve eluc için iseBu özel hücreler üzerinde çeşitli manipülasyonlar (örneğin, bağışıklık aktivasyon) etkisini idate.
Bu eşsiz nüfusun önemini anlamak için, bağışıklık sisteminin hücre-aracılı bağışıklık (CMI) in vivo fonksiyonları ile tümör hücrelerini, mikrometastazlar ve rezidüel hastalığın dolaşan kontrol edebilirsiniz dikkat etmek önemlidir. Bu yetenek primer tümörü kontrol etmek için bağışıklık sisteminin emsal etmemesine rağmen belirgindir ve kanser hastaları ve hayvan modellerinde 5 in vivo kanıt yeterli destekleniyor. Önemli bir şekilde, bu bulgular, 6,7 (sitotoksisite deneyleri ile ölçülen) çoğu zaman, in vitro ve en otolog tümör hücreleri, insan ve hayvanların kan örneklerinde lökosit dolaşımı sitotoksisite dirençli olduğunu rapor ex vivo çalışmalar, tutarsız. Bu çelişki gibi afore gibi farklı lökosit popülasyonlarının, in vivo varlığı bağlanabilirbahsedilen MP lökosit popülasyonu ve aktive NK hücreleri 3 özel olarak alt popülasyonu. Gerçekten de, dolaşımdaki lökositlerin ve dalak dirençli olduğu bulunmuştur sinjenik tümör hücreleri (MADB106), MP-NK hücrelerinin 3,8 ile lize edilmesi gösterilmiştir. Bu nedenle, fischer344 (F344) farelerin akciğerlerinde metastaz sözde "NK dayanıklı 'MADB106 hücreler değil, döner ya da genel olarak erişim kolaylığı verilen incelenen olan dalak NK hücreleri, MP-NK hücreleri tarafından kontrol edilir.
Saflaştırılmış ve aktif MP-lökosit akciğer doku taşlama veya biyolojik bozulma 9 dayalı akciğerler, lökositlerin standart hasat yöntemleri ile erişilemez. Bizim yaklaşımımız doku işleme yaklaşımları ile karşılaştırıldığında iki önemli avantaja sahiptir. İlk olarak, perfüzyon yaklaşımı seçici diğer akciğer parankim, geçiş reklamı kaynaklanan hücreler ve bronş-alveol karş onları ayıran, MP-lökositleri hasadındepartmanlarında. İkincisi, daha iyi perfüzyon tekniği öğütme ve biyolojik işleme aksine bütünlük ve MP-lökositlerin fizyolojik ortam, korur hasar hücreleri, kendi morfolojisi değiştirebilir ve üretim ve bağışıklık aktivitesini modüle ve özellikle NK bastıran çeşitli faktörlerin salınımını neden olduğunu yaklaşımlar sitotoksisite 10.
Akciğerler kanser metastazı ve çeşitli bulaşıcı hastalıklar için önemli bir hedef organ vardır. Tüm dolaşan habis hücreleri ve enfekte olmuş hücrelerin deforme ve kapiller endotel hücreleri ve ikamet lökositlerin ile etkileşim için gereken akciğer kılcal damarlar yoluyla geçer. Bu koşullar altında, dolaşımdaki hücreleri kolayca yerleşik MP-lökositler tarafından hedeflenebilir. Bu nedenle bu bağışıklık bölmeye aktive lökositler var biyolojik avantajlı görünüyor ve farklı biyolojik, deneysel ve klinik ortamlarda bu eşsiz MP-nüfus incelemek için önemlidir. O sy dikkat layıkÇeşitli biyolojik cevap-değiştiricilerle stemic immün aktivasyonu (örneğin, poli-inozinik-polisitidilik asit (poli I: C) ya da tip-Cı CpG oligodeoksinükleotitler (CpG-Cı ODN)), dolaşımdaki lökositlerin 3 den MP-lökositler fazla aktif olduğu gösterilmiştir 8,11.
Protocol
Representative Results
Discussion
Burada sunulan yöntem seçici hasat sağlayan ve MP-lökositlerin eşsiz nüfusun eğitim. Döner ya da dalak lökositleri karşılaştırıldığında, MP popülasyonu bir lökosit alt gruplarının farklı bileşim, yüksek aktivasyon düzeyleri, muhtelif sitokinlerin yüksek bırakma ve yanlısı ve anti-enflamatuar sitokinlerin 2,3 daha yüksek mRNA seviyeleri ile karakterize edilir. Özellikle, MP-NK hücreleri, çeşitli hedef hücrelere 3,4 karşı dolaşım NK hücreleri daha sitotoksiktir…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar ve bu çalışma NIH / NCI hibe # (SBE kadar) R01CA172138 tarafından desteklendi.
Materials
| Autoclud Peristaltic pump | |||
| Butterfly needle | OMG | 26G | |
| Butterfly needle | OMG | 21G*3/4" | |
| Syringe | Pic solution | 1 ml | |
| Syringe | Pic solution | 2.5 ml | |
| Syringe | Pic solution | 5 ml | |
| Syringe | Pic solution | 10 ml | |
| Syringe | Pic solution | 25 ml | |
| Blunted-edged forceps | |||
| Scissors | |||
| hemostat | |||
| Tissue forceps | |||
| Heparin sodium porcine mucosa (perservative free) | Sigma Aldrich |
Referenzen
- Kuebler, W. M., Goetz, A. E. The marginated pool. Eur Surg Res. 34, 92-100 (2002).
- Benish, M., et al. The marginating-pulmonary immune compartment in mice exhibits increased NK cytotoxicity and unique cellular characteristics. Immunol Res. 58, 28-39 (2014).
- Melamed, R., et al. The marginating-pulmonary immune compartment in rats: characteristics of continuous inflammation and activated NK cells. J Immunother. 33, 16-29 (2010).
- Shakhar, G., et al. Amelioration of operation-induced suppression of marginating pulmonary NK activity using poly IC: a potential approach to reduce postoperative metastasis. Ann Surg Oncol. 14, 841-852 (2007).
- Smyth, M. J., Godfrey, D. I., Trapani, J. A. A fresh look at tumor immunosurveillance and immunotherapy. Nat Immunol. 2, 293-299 (2001).
- Talmadge, J. E., Meyers, K. M., Prieur, D. J., Starkey, J. R. Role of NK cells in tumour growth and metastasis in beige mice. Nature. 284, 622-624 (1980).
- Grimm, E. A., Mazumder, A., Zhang, H. Z., Rosenberg, S. A. Lymphokine-activated killer cell phenomenon. Lysis of natural killer-resistant fresh solid tumor cells by interleukin 2-activated autologous human peripheral blood lymphocytes. J Exp Med. 155, 1823-1841 (1982).
- Melamed, R., et al. Marginating pulmonary-NK activity and resistance to experimental tumor metastasis: suppression by surgery and the prophylactic use of a beta-adrenergic antagonist and a prostaglandin synthesis inhibitor. Brain Behav Immun. 19, 114-126 (2005).
- O’Dea, K. P., et al. Lung-marginated monocytes modulate pulmonary microvascular injury during early endotoxemia. Am J Respir Crit Care Med. 172, 1119-1127 (2005).
- Sorski, L., Melamed, R., Ben-Eliyahu, A unique role for marginating-pulmonary and marginating-hepatic NK cells in cancer anti-metastatic surveillance and in immunotherapy. , (2014).
- Levi, B., et al. Continuous stress disrupts immunostimulatory effects of IL-12). Brain Behav Immun. 25, 727-735 (2011).
