Human Lung dendritiska celler: Spatial distribution och fenotypisk identifiering i bronkerna Biopsier Använda Immunohistokemi och flödescytometri

Lungorna är i kontinuerlig kontakt med den yttre miljön och är mycket utsatt för både ofarliga partiklar och mikrober med kapacitet att orsaka sjukdom. Därför är det viktigt för immunförsvaret att montera potenta immunsvar mot invaderande patogener, men det är lika viktigt att upprätthålla tolerans mot inhalerade antigener som inte orsakar sjukdom. Att ge potent immunövervakning, är andningssystemet fodrad med ett nätverk av immunceller, inklusive dendritiska celler (DC). DCs är professionella antigenpresenterande celler med den unika förmågan att aktivera naiva T-celler. I humana lungor, bosatta DC möter en antigen och sedan processen och transportera den till lung dränerande lymfkörtlar för presentation till och aktivering av T-celler ^{1, 2, 3.}

I människans immunsystem, kan DCs delas upp i flera undergrupper, med Distinct men överlappande funktioner: CD1c ⁺ och CD141 ⁺ myeloida DCs (MDCS) och CD123 ⁺ plasmacytoid DCs (PDCs) ^{4, 5.} Medan de flesta detaljerad kunskap om human DC härrör från studier i blod, är det nu uppenbart att de mänskliga lungor hamnen också sällsynta populationer av DC delmängder med T-cell stimulerande kapacitet ^{6, 7, 8, 9.} Men ackumulerande data visar att immunceller, inklusive DC, skiljer sig åt i sin frekvens, fenotyp och funktion beroende på deras anatomiska läge ^10. Således är det viktigt att studera immunceller från relevant vävnad för att förstå deras bidrag till lokal immunitet och tolerans. Sammantaget understryker detta behovet av att studera lung bosatt DC när man behandlar lungsjukdomar, trots blod DC är mer lättillgängliga och åtkomliga i människor.

De första studierna som undersökte lung bosatt DC hos människa åberopade främst på morfologi och ett uttryck för enskilda markörer, såsom HLA-DR och CD11c, i vävnadssnitt med hjälp av immunohistokemi ^{11, 12, 13.} Däremot senare studier har typiskt förlitat sig på flödescytometrisk analyser för att studera olika immuncellundergrupper. Eftersom det är svårt att hitta en enda cellytan markör som identifierar en specifik DC delmängd den potentiella begränsning av studier som endast fyra färger flödescytometri är risken att inkludera cellpopulationer med liknande fenotypiska markörer som DC. Till exempel är CD11c uttrycks på alla myeloida DCS och den stora majoriteten av monocyter. Å andra sidan, i studier att tillämpa mer avancerade flödescytometrisystem paneler, var godartade lungvävnad från kirurgiska resektioner av patienter som vanligtvis användsxref "> ^{10, 14, 15, 16,} även om det är oklart om dessa sällsynta populationer är verkligt representativa för DCs närvarande hos friska försökspersoner. Sammantaget är studier begränsade till stor del på grund av det faktum att avlägsnas kirurgiskt eller hela mänskliglungvävnad är knappa.

För att övervinna några av dessa begränsningar, beskriver detta arbete hur man utföra en detaljerad analys av rumsliga fördelning och en fenotypisk identifiering av DCs i slemhinnor endobronkiala biopsier som erhålls från friska frivilliga försökspersoner som genomgår en bronkoskopi. Flera små biopsier kan samlas in från varje individ och kan därefter bäddas för sektionering och analys med hjälp av immunhistokemi eller enzymatiskt för avancerad flödescytometrisk analys. Med användning av lungvävnad i form av endobronkiala biopsier erhållna från bronchoscopies tillgodoses den fördelen att göra det möjligt att utföra den stUdy på friska frivilliga personer, till skillnad från öppen kirurgi i lungorna som, av uppenbara skäl, är begränsad till patienter som kräver thoraxkirurgi. Vidare är den vävnad som samplas under en bronkoskopi från friska frivilliga fysiologiskt normala, i motsats till en icke-drabbade området av lungvävnad hos patienter med lungsjukdom. Å andra sidan, de biopsier är små och antalet celler som hämtas, även när sammanslagning flera biopsier, begränsar den typ av analyser som kan utföras.

Även detta arbete är inriktat på utvecklingsländerna, de metoder som beskrivs kan direkt utvidgas att omfatta andra (immun) celler av intresse som finns i human slemhinna lungvävnad. Dessutom protokollen är också direkt tillämpliga på prover från patienter som lider av lungsjukdomar där bronkoskopi är en del av upprättandet diagnosen, såsom kronisk obstruktiv lungsjukdom (KOL), sarkoidos eller lungcancer.