Summary

Marginating - 폐 백혈구의 선택적 수확

Published: March 11, 2016
doi:

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

폐의 모세 혈관 (즉, marginating – 폐 (MP) 백혈구) (1) 다른 면역 구획 (예를 들어, 순환, 비장, 골수)에서 백혈구에 비해 뚜렷한 백혈구의 구성과 독특한 활성을 나타내는 것으로 나타났다 2-에 부착 백혈구 4. 예를 들어, 순환 및 비장 NK 세포뿐만 아니라, 분화 된 전령 RNA (mRNA의) 레벨 및 프로와 항 염증성 사이토 카인의 분비 증가에 비해 다양한 종양 세포에 대하여 MP-백혈구 전시보다 천연 킬러 (NK) 세포 독성. MP-백​​혈구 순환 백혈구 (50 % 대에 각각 30 %)에 비해 본래 / 적응 면역의 높은 비율을 가지고있는 세포의 조성물은 순환하는 백혈구와 구별된다. 여기에 제시된 방법의 목적은, MP-백혈구의 선택적 수확을 가능하게이 중요하고 독특한 면역 구획 (세포 인구)을 연구하기 위해, 그리고 eluc하는 것입니다이러한 특정 세포에 대한 각종 조작 (예를 들면, 면역 활성)의 효과를 IDATE.

이 독특한 인구의 의미를 이해하기 위해서는, 면역 시스템 세포 매개 면역 (CMI)의 생체 내 기능을 통해 종양 세포, 미세 전이 및 잔여 질병을 순환 제어 할 수 있다는 것이 중요하다. 이 능력은 원발 종양을 제어하는 면역계의 선행 장애에도 불구하고 명확하며, 암 환자 및 동물 모델에서 생체 내 5 충분한 증거에 의해 지원된다. 중요한 것은, 이러한 연구 결과는 6,7가 (세포 독성 분석에 의해 측정) 종종 시험 관내 대부분의자가 종양 세포는 인간과 동물에서 혈액 샘플에서 백혈구를 순환시켜 세포 독성에 내성이보고 생체 연구와 일치한다. 이 차이는 같은 상술과 같은 별개의 백혈구 인구의 생체 내 존재에 기인 할 수있다상술 한 MP 백혈구 인구 및 활성화 NK 세포 (3) 구체적으로는 모집단. 실제로, 순환 및 비장 백혈구에 강한 것으로 밝혀졌다 동계 종양 세포 (MADB106)은, MP-NK 세포 -3,8- 의해 용해되는 것으로 도시 하였다. 따라서 fischer344 (F344) 쥐의 폐에 전이 의심 'NK 내성'MADB106 세포 아니라 순환 또는 일반적 접근 용이성을 부여 다룬다 비장 NK 세포에서 MP-NK 세포에 의해 제어된다.

정제 및 활성 MP-백혈구는 폐 조직의 분쇄 또는 생물학적 분해 (9)를 기반으로 폐에서 백혈구의 표준 수확 방법을 통해 액세스 할 수 없습니다. 우리의 접근 방식은 조직 처리 방법에 비해 두 가지 이점이있다. 먼저, 관류 방법은 선택적으로 다른 폐 실질 간질 세포에서 유래 한 기관지 폐포 비교 예에서 그들을 분리 MP-백혈구 수확tments. 둘째, 더 관류 기술은 분쇄 및 생물학적 처리와 달리 무결성 및 MP-백혈구의 생리적 환경을 유지하는 것은 손상 세포는 그들의 형태를 변경하고, 제조 및 면역 활성을 조절 특히 NK을 억제하는 다양한 인자의 방출을 유도하는 것으로 접근 세포 독성 10.

폐 암 전이 및 각종 감염성 질환의 주요 표적 장기입니다. 모든 순환 악성 세포와 감염된 세포는 변형 및 모세 혈관 내피 세포 및 주민 백혈구와 상호 작용하는 데 필요한 폐 모세 혈관을 통해 전달합니다. 이러한 조건 하에서, 세포의 순환을 용이하게 상주 MP-백혈구 타겟팅 할 수있다. 그것은 따라서이 면역 구획 활성화 백혈구을 가지고 생물학적으로 유리한 것, 그리고 서로 다른 생물학적 실험, 임상 설정에서이 독특한 MP-인구를 연구하는 것이 중요하다. 그 한건데주의하는 가치가있다다양한 생물학적 반응 – 수정하여 stemic 면역 활성화 (예를 들어, polyinosinic-polycytidylic 산 (폴리는 I : C) 또는 유형-C의 CpG 올리고 데 옥시 뉴클레오티드 (의 CpG-C ODN)를), 순환 백혈구 3보다 MP-백혈구 더 활성화하는 것으로 나타났다 8,11.

Protocol

동물 주제와 관련된 절차 텔 아비브 대학 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC)에 의해 승인되었습니다. 1. 쥐 프로토콜 준비 2 나비 21 G 바늘을 정렬합니다. 선택적으로, 바늘의 날카로운 가장자리를 제출하여이 무딘 칼날 나비 21 G 바늘을 준비합니다. 중력 (건조) 설정에 적어도 30 분 동안 121 ° C에서 오토 클레이브 멸균 가위 이쌍, 무딘 칼날 집게, 지혈, 치아 조직 겸자…

Representative Results

MP-구획 전시 다른 백혈구 하위 집합 조성물은 백혈구 순환 비교. 유세포 분석을 이용하여, 백혈구 개체군 식별 모두 순환 및 MP 백혈구의 조성물의 특징을 정량화 하였다. 과립구와 림프구는 전방 및 측면 산란을 기반으로 확인되었다. 림프구 내 NKRP-1 세포는 밝은 NK 세포, 단핵구와 같은 T 세포로서 CD3 +, RM1 + 및 CD4 + / CD8 + / CD25로 확…

Discussion

본 명세서에있어서, 상기 선택적 수확을 가능 MP-백혈구 고유 인구 공부. 순환 또는 비장 백혈구에 비해 MP 인구 백혈구 개체군의 고유 조성물 높은 활성 수준, 다양한 사이토 카인의 높은 릴리스 및 프로와 항 염증성 사이토 카인 2,3- 높은 mRNA 수준을 특징으로한다. 구체적으로, 우리는 MP-NK 세포는 다양한 표적 세포에 대해 3,4- 순환 NK 세포보다 더 독성이 있고, 인터페론 γ 높은 수?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

저자이 작품은 NIH / NCI 부여 # (SBE에) R01CA172138에 의해 지원되었다.

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

References

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Cite This Article
Shaashua, L., Sorski, L., Melamed, R., Ben-Eliyahu, S. Selective Harvesting of Marginating-pulmonary Leukocytes. J. Vis. Exp. (109), e53849, doi:10.3791/53849 (2016).

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