هنا، نحن نقدم تظاهرة نموذج استدعاء الجلدي نفطة شفط. النموذج يسمح وصول بسيطة لدراسة الإنسان في فيفو الاستجابات المناعية التكيفية، على سبيل المثال في سياق تطوير اللقاحات.
مستضد الجلدي-أذكر النماذج تسمح للدراسات المتعلقة بالذاكرة البشرية الردود فيفو. عندما جنبا إلى جنب مع الجلد التعريفي نفطة الشفط (SB)، يوفر هذا النموذج إمكانية الوصول إلى السكان نادرة محددة مستضد خلايا تي الممثل لاستجابة الذاكرة الخلوية، فضلا عن سيتوكين المكروية في الموقع.
ويصف هذا التقرير الإجراء العملي لأذكر جلدي، تحريض SB، وحصاد من خلايا تي حدة مستضد. لتجسيد الأسلوب، يستخدم الجلد واختبار السلين لنذكر مولده في الأفراد الذين، قبل هذه الدراسة، وخضع لقاح السل تطعيم ضد التهاب مع متفطره. وأخيراً، ترد أمثلة لمتعدد وتدفق سيتوميتريك تحاليل العينات SB، توضح عالية وأجزاء محددة مستضد بوليفونكشونال CD4 + T-الخلايا المتوفرة بهذا الأسلوب أخذ العينات بالمقارنة مع الخلايا المعزولة من الدم.
الأسلوب الموصوفة هنا آمنة وكسبها، ويوفر فرصة فريدة لدراسة كل الاستجابات المناعية الفطرية والتكيف في فيفو، وقد تكون مفيدة لمجتمع واسع من الباحثين العاملين مع الخلية بوساطة الحصانة والإنسان الذاكرة الردود، في سياق تطوير اللقاحات.
SB جلد هو نفطة المستحثة اصطناعياً، مما يسمح لحصاد الخلايا والسوائل مباشرة من الجلد. تقنية رفع SBs بفراغ أداة معروفة جيدا في مجال الأمراض الجلدية المستخدمة لدراسة علم المناعة البشرة في الصحة والمرض1،2،3،،من45، 6 , 7 , 8-يوضح هذا التقرير كيف يمكن أن توفر تقنية SB جنبا إلى جنب مع استدعاء مستضدي الجلدية (SB الجلدي استدعاء الأسلوب) رؤى مباشرة في الاستجابات المناعية التكيفية في فيفو.
المبدأ الكامن وراء تحريض SB بسيط: فراغ خفيفة يتم تطبيقها على منطقة صغيرة من الجلد. في نهاية المطاف سيفرض الضغط السلبي على البشرة لفصل من باطن الجلد، إنشاء نفطة محلية مليئة بالسوائل والخلايا2،،من19. يمكن أن تحصد السائل نفطة مطمح إبرة دقيقة ويمكن استخدام المحتوى لمواصلة الدراسة في المختبر.
في السنوات الأخيرة، كان هناك اهتمام متزايد في أسلوب بينالي الشارقة للدراسة في فيفو الاستجابات المناعية عدا أمراض يقتصر على10،الجلد11. دراسة مناعة التكيفية في البشر محدود بحقيقة أن الخلايا والسيتوكينات من الاهتمام هي عينات من الدم المحيطي لأنه قد يكون أخذ عينات الغازية من العقدة الليمفاوية أو الأنسجة المخاطية المعدية المعوية غير مقبول وغير أخلاقي. على سبيل مثال هو دراسة استجابات الذاكرة البشرية المعمرة تي خلية بعد التطعيم12. في مثل هذه المحاكمات، أخذ عينات خلايا تي ذات الصلة يمكن أن يكون تحديا كبيرا، نظراً لأن السكان ذات الصلة للخلايا التي تتوسط الحصانة يتواجد في الأنسجة اللمفاوية، وتعمم إلا عدد محدود جداً من خلايا T معينة في الدم المحيطي.
الأسلوب SB يوفر فرصة فريدة لدراسة الذاكرة خلايا تي وغيرهم من السكان خلية محددة. عقب التطعيم الجلدي من مستضد، محددة خلايا تي للمستضد يعينون من مكامنها اللمفاوية بهم على الجلد ويمكن بسهولة أن عينات من بينالي الشارقة. ووصفت التطبيقات المنهجية والبحوث من هذا الطراز الجلدي نذكر أكبر et al. في2من عام 2013. مستضد استخداماً يتذكر الجلد هو المشتقة المتاحة تجارياً البروتين المنقاة (PPD) للبكتيريا المستخدمة لإجراء اختبار الجلد (TST) السلين13، حيث يتم حقن PPD في طبقة الجلد للجلد. في الأفراد مع ذاكرة مناعية القائمة نحو PPD [مثلاً، الأفراد المصابين بعدوى بكتريا السل (Mtb) أو تطعيم عصيات لقاح السل (BCG) سابقة]، يؤدي ترسب مستضد أذكر استجابة مع الهجرة للجلد و في فيفو الاستنساخ توسيع نطاق خلايا CD4 + تي-PPD الخاصة2،11،،من1415. نتيجة لذلك الكسور عالية من بوليفونكشونال محددة PPD CD4 + T-الخلايا تتراكم في الجلد جاهزة لأخذ العينات س. ب. T-الخلايا التي يتم جمعها بهذه الطريقة قد ثبت أن تكون قوية ووفيرة بما فيه الكفاية تتسم بمجموعة من تحديدكم والمدى الطويل في المختبر ثقافة15. وهكذا، قد يكون النموذج نذكر الجلدي والتعريفي SB وسيلة قيمة لدراسة الاستجابات في فيفو تي خلية السابقين فيفو تحليلات، وزيادة المعرفة بهذا النهج قد يستفيد الباحثون مع مصالح في علم المناعة الخلوية واللقاحات.
يقدم هذا التقرير أول دليل تدريجي عن كيفية حمل جلد الإنسان شفط بثور في الجلد حقن PPD. ويتجلى النموذج نذكر مستضد الجلدية استخدام تجارة الرقيق عبر الأطلسي في تطعيم ضد السل المتطوعين. أخيرا، هو تحليل الصلة السابقين فيفو الخلايا والسيتوكينات تم عزلة بواسطة SB يتجلى. الخصائص الشكلية والفنية لخلايا تي PPD المحددة التي تم الحصول عليها بواسطة الأسلوب SB بدقة في أماكن أخرى ووصف2،،من1011،،من1617، 18 , 19-ويهدف هذا التقرير مناقشة الجوانب العملية والمناعية لمنهجية لتسهيل تطبيق هذا الأسلوب من المجموعات البحثية الأخرى.
ويصف هذه المخطوطة إجراء عملي لدراسة الذاكرة المناعية البشرية الردود في فيفو، استخدام مستضد الجلدية نذكر وخلية الحصاد بالاستقراء نفطة شفط. تجارة الرقيق عبر الأطلسي كمثال لترسب مستضد الأدمة ونذكر لقاح بي سي جي. وأخيراً، كان مثال لتوصيف العينة SB بتحليل تدفق سيتوكين سيتوميتريك ومتعدد المقدمة، تبين أن حوالي ثلث الخلايا SB كانت محددة مستضد بوليفونكشونال الخلايا التائية من النمط الظاهري الذاكرة المستجيب.
وتشمل الخطوات الحاسمة لهذا البروتوكول تقنية حقن داخل الأدمة واستحثاث نفطة شفط ثقب نفطة. أولاً، يتطلب ترسب الأدمة صحيح الموظفين المدربين. يمكن أن يؤدي ترسب غير صحيحة إلى نتائج دون المستوى الأمثل. PPD عموما مستضد جلدية المعروفة والآمنة، ولكن قد تختلف تركيبته بين المصنعين، يحد من إمكانية المقارنة بين13،20. ويقدم هذا التقرير التعليمات المتعلقة ترسب داخل الأدمة واحد تو 2، وترسبات موازية اختيارياً اثنين (2 × 2 تو)، التي قد تتطلب الموافقة الأخلاقية إضافية. غير أن دراسات أخرى استخدمت تو 10، التي تزيد من احتمال رد فعل الجلد قوية10،21. أثناء الخطوة التعريفي SB، زيادات تدريجية صغيرة في الضغط السلبي سوف يقلل خطر تمزق نزيف ونفطه. وهناك احتمالات التلوث مع خلايا الدم الحمراء أو leucocytes من مجرى الدم منخفضة بصفة عامة2. تقنية ثقب معقمة تمنع التلوث الميكروبي وتجنب الاتصال بين ثقب الإبرة والكلمة نفطة عن طريق الجلد يقلل من الشوائب من الحطام أو خلايا الجلد المقيمين. ومع ذلك، تفضل بعض الباحثين حصاد SB السوائل عن طريق تطبيق ضغط متداول إلى نفطة ثقب10. وقد يكون من الضروري على ثقب سيتا داخل الفقاعات. تقنية SB نفسها مينيملي؛ SBs المنهار تشفي دون ندبات والتهابات نادرة جداً. 2 ولكن قد يحدث قدر من هيبو-تصبغ وربما ينبغي تجنبها SB التعريفي في الناس مع تاريخ من تندب غروانيه.
وتشمل القيود التقنية الخلية إجمالي انخفاض غلة المحاصيل وخيارات محدودة وبالتالي للتخزين على المدى الطويل. وكانت العلاقات بين الغلة leucocyte السريرية TST الردود، وحجم نفطة، والتلوث بكرات الدم الحمراء ووصف دقيق في مكان آخر2،10. في بي سي جي-نذكر التجارب المعروضة هنا (الشكل 1)، كان متوسط العائد الإجمالي من نفطة كل 50,000، مما يعني ضمناً مجموعة تجريبية صغيرة الحجم باستخدام هذه الخلايا، لا سيما إذا كانت SBCs وحدها درس15. ومع ذلك، يتجاوز السكان تي خلية محددة في نموذج SB معظمهم ما هو موجود في عينات ببمك في كلتا الحالتين الخلية النسبي والمطلق. في المثال قدم في الشكل 2، كان عدد الثلاثي-إيجابية PPD المحددة خلايا-تي في عينة خلايا SB 100,000 أكثر من 2 × أكبر من رقم تم العثور عليها في 1 × 106 ببمكس من نفس الجهة المانحة (البيانات لا تظهر). سجل مرئي لرد فعل تجارة الرقيق عبر الأطلسي هو الأسلوب السريرية الأكثر شيوعاً لتقييم الذاكرة السل م . من المذكرة، لا ذروة رد فعل مناعية تكيفية الكامنة في نفس الوقت كرد فعل الجلد السريرية2،21. ليس كل تطعيم ضد السل أو المواضيع المتميزة-سوف تضع الأفراد المعرضين تجارة الرقيق عبر الأطلسي ردود فعل قوية واستراتيجيات للتصنيف، ومناولة العينات من غير تجارة الرقيق عبر الأطلسي المستجيبين، فضلا عن توعية المتفطرات الموجودة مسبقاً في جمهرة الدراسة، يلزم النظر فيها قبل الشروع في محاكمة التذكير باستخدام هذا الأسلوب. أيضا، في كل من بينالي الشارقة أخذ العينات والتسجيل المرئي، هناك احتمال لوجود تحيز نظرية في الأفراد مع الردود انخفاض الجلد نظراً لعالمية أو المتصلة بالجلد ضعف الحصانة كما يتضح، على سبيل المثال، في الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية وبعض الفئات العمرية2، 13،،من1820. وبالإضافة إلى ذلك، تعزيز المناعية لرد فعل تجارة الرقيق عبر الأطلسي مع التجارب المتكررة هو معروف20،22. بيد أن تعمل الخلية SB تظل ثابتة بدلاً من ذلك عندما يتم تستس المتكررة10. وتدعم هذه الملاحظة دور يذكر س. ب في الدراسات الطولية للاستجابات المناعية الخلوية.
للذيفان تي خلية، يسمح نذكر بينالي الشارقة للحصاد للكسور عالية من خلايا محددة مستضد. توقيت بينالي الشارقة لأخذ عينات من PPD شهادة غير حاسمة لتكوين الخلوية والمكرويه سيتوكين تتغير بمرور الوقت. في هذا البروتوكول، بثور كانت المستحث 7 أيام بعد انتهاء التحدي والخلايا المعزولة كانت أساسا المستجيب الذاكرة CD4 + تي الخلايا بما في ذلك الكسور عالية من الخلايا باستخدام تعبير المشارك تنف-α, IFN-γ وايل-2. هذه الملاحظات بما يتفق مع الدراسات السابقة التي تصف كيفية حدوث تي خلية التنشيط وانتشارها، والتمايز في الجلد معبي PPD2،،من1521. دراسات SB الحركية في PPD توعية الأفراد توحي بأن استجابة البشرة المبكر جداً غير محدد؛ بيد فعلا خلال الأيام الأولى التي أعقبت PPD-التحدي، يصبح تهيمن الاستجابة خلايا CD4 + تي الخلايا (كلا تعمل وسط الذاكرة في الذاكرة والمستجيب قد وصف) و، بعد 3 أيام، الرد يهيمن الكسور عالية من سيتوكين PPD الخاصة المنتجة لخلايا CD4 + الخلايا التائية2،،من810،15،21. وتظل هذه الاستجابة التكيفية سيتوكين يمكن كشفها لأكثر من 2 أسابيع2،،من810،23. بوست يوم 7-تجارة الرقيق عبر الأطلسي، على ما يبدو، نقطة الوقت الأكثر الأمثل لجمع سيتوكين إنتاج الخلايا التائية الذاكرة CD4 +2. ومع ذلك، النقاط مرة أخرى بطبيعة الحال، يمكن ذات الصلة اعتماداً على مستضد واستجابة للاهتمام. من المذكرة، في دراسة واحدة، أبلغ PPD الاستجابة التكيفية ذروة قليلاً في وقت سابق مع انخفاض في إفراز سيتوكين برو الملتهبة بالفعل في 5 أيام بوست-تجارة الرقيق عبر الأطلسي10.
السائل س. ب يحتوي على مستويات عالية من السيتوكينات الموالية التحريضية والبروتينات الأخرى تبين أن الممثل الجلد المكروية15،24. وقد أظهرت الدراسات الحركية أن تنف-α و IFN-γ المستويات في ذروة SB السوائل بعد 3 أيام بينما إيل-2 مستويات الذروة بعد 7 أيام2،10، ربما يعكس هيمنة استجابات التكيف في هذه المرحلة بعد. لأن الخلايا SB قد تم تفعيلها في فيفو، هم يعرضون إطلاق سراح سيتوكين عفوية عالية، فضلا عن احتمال إطلاق سراح محددة عند ريستيموليشن (الشكل 3 و 4).
ويركز هذا التقرير على الحصانة CD4 + تي خلية. كما يتبين في الشكل 2، وكانت غالبية تي-الخلايا المعزولة في الواقع خلايا CD4 +، بينما كانت هناك تقريبا لا CD8 + الخلايا التائية في الشفط نفطة السائل. وهذا ما يتفق مع دراسات أخرى نذكر SB PPD الإبلاغ عن نسب منخفضة وقدرة المهاجرة أقل شأنا من CD8 + تي الخلايا CD4 + “تي” الخلايا2،،من810،23بالمقارنة. وصف مزيد من مساهمة CD8 + سيكون من الأفضل؛ ومع ذلك، هذا خارج نطاق هذا التقرير.
خلايا تي تعتبر أساسية لمراقبة محصنة من المواضيع المتميزة؛ ومع ذلك، كان من الصعب التعرف ربط موثوقة لحماية يتجلى في الاستجابة المناعية التكيفية من25،الدم26. هذا الحاجز شدة يعرقل تطوير لقاحات السل الجديدة، كما أن هناك حاليا أي بديل لفعالية كبيرة ومكلفة للغاية محاكمات27. تحديد مطوري لقاح السل لقاح الاستمناع بتقييم التغييرات الصغيرة وعابر في السكان تي خلية خاصة باللقاح في28،الدم29. ومع ذلك، من المشكوك فيه ما إذا كان جزء صغير من تعميم محددة مستضد خلايا تي في الدم الصلة (أي، قادرة على الانتقال إلى موقع الإصابة والممثل لمراقبة المكروية T الخلية-الغنية المواضيع المتميزة) 27 , 30 , 31 .
استناداً إلى الدراسات السابقة والبيانات المقدمة في هذه الوثيقة، نموذج استدعاء الجلدي SB يمثل بإمكانيات غير مستغلة لدراسة الخلايا التائية الخاصة باللقاحات. ليس فقط تمكين النموذج أذكر منذ عقود اللقاحات الاستجابة التي تم إنشاؤها، كما يسمح تقييم الذاكرة الحقيقية المحتملة في سياق الخاص بالانسجة15،18،،من1921. الرواية، واختبارات الجلد المحددة، التي تشمل المستضدات تتألف أيضا من المرشح فرعية للقاحات السل، تشير إلى فرص جديدة لتقييم اللقاحات باستخدام هذا النموذج28،32. علاوة على ذلك، توحي التحليلات ترانسكريبتوميك أن الخلية – mediated استجابة المناعية المتولدة في الجلد PPD، تحدي مشابه للرد في المواضيع المتميزة-إصابة الرئة18.
بينما خزعات الجلد لكمه أيضا السماح لحصاد خلية من الجلد وتوفير المعلومات المكانية، بالمقارنة مع أخذ العينات بينالي الشارقة، الأسلوب أكثر الغازية ويتطلب المعالجة الانزيمية أو ميكانيكي لإعداد تعليق خلية واحدة33. قياسات علامات السيتوكينات وخلية قابلة للمقارنة بين أسلوبي2،10.
فعلا طبق طريقة الشفط نفطة في العديد من مجالات البحوث الطبية إلى جانب الأمراض الجلدية، أما وحدها أو في تركيبة مع تحدي جلد الجهازية أو المحلية. وتشمل الأمثلة الدراسات الانتان والأمراض المرتبطة بفيروس ابشتاين-بار ليمفاوية، واعتلال الأعصاب السكري، جلوكوكورتيكويد تناول الآثار والتجارب البشرية اختبار الأجسام المضادة العلاجية أو نماذج للعلاجات تي-الخلية المستهدفة10 ،34،35،36،،من3738.
من وجهة نظر علاجية، يقدم الأسلوب نذكر الجلدي SB مزايا فريدة من نوعها لدراسة الذاكرة تي خلية وسط المحتملة ومن كلا بيولوجية والتقنية الجلد من وجهة نظر، ويبدو أن توفير حجرة عينات ذات صلة2، 15،18،،من1921. على وجه الخصوص، بالمقارنة مع أخذ العينات التقليدية السلبية، وتعميم ببمكس، الأسلوب نذكر الجلدي SB يسمح لدراسة الخلايا التائية التي أثبتت قدرة على ترحيل من العقدة الليمفاوية ردا على مستضد ذات الصلة بهم، وإكمال المحلي التوسع والتمايز في الأنسجة على حدة في فيفو سياق15،18،،من1921.
وفي الختام، أظهر النموذج هنا يمكن أن تكون ذات صلة للباحثين داخل ميدان الإنسان مناعة التكيفية وتي خلية استهداف عملاء (أي، في بحوث اللقاحات أو سرطان الأمراض المعدية). تجارة الرقيق عبر الأطلسي النموذج المطبق في هذا البروتوكول، بطبيعة الحال، ذات أهمية خاصة في مجال اللقاحات السل. بيد أن المفهوم الأساسي لهذا النموذج ينطبق عاليا في ميادين أخرى من البحوث.
The authors have nothing to disclose.
نود أن نشكر مادس ينسن رادمير على نصيحته العملية والأكاديمية؛ ليندكفيست لاو وكان سفيجستروب لتوفير الخبرة التقنية؛ هيلين Bæk Juel وجوناثان فيلسكوف سيغنه ت. شميت سولفيج Harpøth الأمريكي للمساعدة التقنية؛ الموظفون في العيادة الخارجية “تنويع السل” لتدريبهم في PPD الإدارة؛ وجميع المتطوعين للمشاركة في الدراسة. هذا المشروع ممول من قبل برنامج “أفق 2020” اللجنة الأوروبية [رقم المنحة TBVAC2020 643381]، ونود أن نشكر الشركاء في الائتلاف للمناقشات المثمرة.
Gloves for laboratory use | Imtex, Denmark | 1013 | |
Desinfection spray | Apotek, Denmark | 82% alcohol, with glycerin, for human skin | |
Alcohol swaps | Mediq, Denmark | 1131892 | |
PPD RT 23 "SSI" (2 T.U./0.1ml) | AJ Vaccines | ||
Myjector syringe with fixed needle | Terumo | A236 | 1 ml/29G/12mm |
Ruler | not relevant | for skin reaction evaluation | |
Ballpoint pen | not relevant | for skin reaction evaluation | |
Portable Lung Suction Unit | Laerdal Medical, Denmark | 78000011 | NOTE. Modified for ranges below -40kPa and supplied with pressure gauge (ref. 1031107) by the Technical Dept. , Hvidovre Hospital |
Negative Pressure Chamber Assembly, unheated with connecting tubing | Electronic Diversities, Finksburg, MD, USA | ||
Orifice Plate, 47mm, 10mm Hole | Electronic Diversities, Finksburg, MD, USA | ||
Negative Pressure Instrument Seal Kit | Electronic Diversities, Finksburg, MD, USA | ||
Negative pressure Chamber Strap | Electronic Diversities, Finksburg, MD, USA | 12 inches | |
Micropore Surgical tape | 3M | 1533-1 | 2.5cm x 9.1m |
Cap from 15ml plastic tube | Sarstedt, Germany | 62,547,254 | |
Tubigrip bandage | Mölnlycke Health Care, Sweden | 1443 | |
Cosmopor steril adhesive dressing | Hartmann | 9008337 | 7.2 x 5 cm |
2ml Syringe Concentric Luer Slip | Becton Dickinson | 300185 | |
Microlance 23G/30mm needle | Becton Dickinson | 300700 | |
Safe-Lock microcentrifuge tubes (autoclaved) | Eppendorf | 0030120086 | Autoclaved |
Minispin plus centrifuge | Eppendorf | 5453000011 | |
Gibco AIM V Medium | Life Technologies | 12055-091 |