Method Article
כאן אנו מתארים שיטה חדשה כדי לעזור להבהיר את מנגנוני החסינות התאית פלסמודיום בשלב הדם של זיהום. זוהי בדיקת מבחנה המודדת הרג תאי דם אדומים נגועים על ידי לימפוציטים ציטוטוקסיים.
מלריה היא דאגה מרכזית לבריאות הציבור, ומציגה יותר מ -200 מיליון מקרים בשנה ברחבי העולם. למרות שנים של מאמצים מדעיים, חסינות מגינה למלריה עדיין אינה מובנת, בעיקר בשל מגבלות מתודולוגיות של תרבית פלסמודיום ארוכת טווח, במיוחד עבור פלסמודיום vivax. רוב המחקרים התמקדו בהגנה על מערכת החיסון הנרכשת מפני מלריה על ידי נוגדנים, הממלאים תפקיד מפתח בשליטה במלריה. עם זאת, ההגנה הסטרילית המושרה על ידי חיסונים מוחלשים נגד פלסמודיום ספורוזואיטים קשורה לתגובה תאית, בעיקר ללימפוציטים ציטוטוקסיים מסוג T, כגון CD8+ ותאי T מסוג גמא דלתא (γδ T). לפיכך, יש לפתח מתודולוגיות חדשות כדי להבין טוב יותר את הפונקציות של התגובה החיסונית התאית ובכך לתמוך בטיפול עתידי ופיתוח חיסונים. כדי למצוא אסטרטגיה חדשה לניתוח חסינות תאית זו לזיהום פלסמודיום בשלב הדם, הקבוצה שלנו הקימה בדיקה במבחנה המודדת הרג תאי דם אדומים נגועים (iRBC) על ידי לימפוציטים ציטוטוקסיים. בדיקה זו יכולה לשמש לחקר מנגנוני תגובה חיסונית תאית נגד פלסמודיום spp. שונים בשלב הדם. תאי חיסון ציטוטוקסיים מולדים ונרכשים יכולים לחסל ישירות iRBCs ואת הטפיל התוך-תאי במנגנון effector:target. iRBCs מטרה מסומנים כדי להעריך את כדאיות התא, ומתורבת יחד עם תאי אפקט (CD8+ T, γδ T, תאי NK וכו '). אחוז הליזה מחושב על בסיס התנאים שנבדקו, בהשוואה לבקרת ליזה ספונטנית בבדיקה מבוססת ציטומטריית זרימה. בסופו של דבר, מתודולוגיית בדיקת הרג זו היא התקדמות משמעותית בהבנת חסינות תאית למלריה בשלב הדם, ומסייעת לחשוף מטרות טיפוליות פוטנציאליות חדשות ולהאיץ את הפיתוח של חיסונים נגד מלריה.
המלריה נותרה משבר בריאותי עולמי, עם יותר מ -240 מיליון מקרים ו -627,000 מקרי מוות הקשורים למלריה שדווחו בשנת 20201. כיום ישנם חמישה מינים טפיליים שיכולים לגרום למלריה בבני אדם, מתוכם פלסמודיום פלציפרום ופלסמודיום ויווקס הם שני המינים הנפוצים ביותר. במהלך זיהום פלסמודיום, הכבד או השלב הפרה-אריתרוציטי הוא אסימפטומטי, והתסמינים מתרחשים רק במהלך המחזור הא-מיני של הטפיל בשלב האריתרוציטי. בשלב זיהום זה, אלפי מרוזואיטים שמקורם בשלב הכבד משתחררים לזרם הדם ומדביקים תאי דם אדומים (RBC). ב RBC, הטפילים להבדיל trophozoites ו schizonts על ידי schizogony, עד schizonts לקרוע את אריתרוציטים, שחרור merozoites שזה עתה נוצרו, חוזר על מחזור הדם הזה. מחזורים חוזרים ונשנים של פלישה, שכפול ושחרור מרוזואיטים גורמים לגידול אקספוננציאלי באוכלוסיית הטפילים ובסופו של דבר מעוררים תסמיני מחלה2.
אתגר חשוב בחקר התגובה החיסונית למלריה הוא כי פלסמודיום spp. שמדביק בני אדם אינו מדביק מודלים של חיות מעבדה. לפיכך, דגימות חולים נגועים פלסמודיום חייב להיאסף טרי מיד מעובד ומנותח. עם זאת, באזורים אנדמיים למלריה, המשאבים לגישה למנגנונים אימונולוגיים ומולקולריים מוגבלים. בשל מגבלות אלה, מכרסמים נמצאים בשימוש נרחב כמודלים ניסיוניים כדי לחקור את התגובה החיסונית נגד זיהום פלסמודיום. בעוד P. berghei ו- P. chabaudi משמשים לעתים קרובות כפונדקאיות לזיהום P. falciparum, לזן הלא קטלני של P. yoelii 17XNL יש גם תכונות רבות במשותף עם P. vivax, כגון זיהום מוגבל רטיקולוציטים 3,4. הפיתוח של מבחני פלסמודיום במבחנה, שניתן להשתמש בהם עבור דגימות שמקורן במודלים אנושיים או בעלי חיים, הוא בעל ערך בהשגת הבנה טובה יותר של הפתוגנזה של מלריה והשוואת התגובה החיסונית המתעוררת על ידי מינים שונים של הטפיל.
חסינות מגן נגד מלריה אינו מובן לחלוטין לא בשלב טרום אריתרוציטי ולא בשלב הדם. ידוע כי חשיפה לזיהומים חוזרים גורמת לחסינות נרכשת חלקית, אך חסינות סטרילית כמעט ולא מתפתחת5. במשך עשרות שנים, חסינות מגן נגד פלסמודיום היה קשור בעיקר עם אינדוקציה של נוגדנים מנטרלים או opsonizing המונעים פלישת טפילים של תאים מארחים או להוביל phagocytosis על ידי תאים מציגי אנטיגן, בהתאמה6. כתוצאה מכך, רוב המאמצים לייצר חיסונים נגד מלריה עד כה הסתמכו על השראת נוגדנים מגנים וארוכי טווח 7,8. עם זאת, ההגנה הסטרילית המושרה על ידי חיסון עם ספורוזואיט מוחלש מתואמת ישירות עם הפעלה והרחבה של לימפוציטים ציטוטוקסיים מסוג T 8,9.
לאחרונה, כמה מחקרים של דגימות חולים שבודדו לאחרונה ותרביות במבחנה הוכיחו כי תאים חיסוניים ציטוטוקסיים מולדים או אדפטיביים כמו CD8+ T10, γδ T 11 ותאי NK12 יכולים לחסל ישירות RBCs נגועים בפלסמודיום ואת הטפיל התוך-תאי שלו באופן של יחס אפקטור:מטרה. ממצאים ראשוניים אלה הגדירו מנגנון השפעה חיסוני חדש לחלוטין בהקשר של מלריה. כדי לנתח את החסינות החדשה הזו נגד מלריה, חיוני לחקור מנגנוני השפעה ציטוטוקסיים של תאי הרג נגד RBCs נגועים (iRBCs) בזיהום טבעי או חיסון.
כאן אנו מציגים בדיקה חוץ גופית המודדת את הפעילות ציטוטוקסית של לימפוציטים נגד מלריה בשלב הדם. בדיקה זו יכולה לעזור להבהיר את מנגנוני התגובה החיסונית התאית נגד שלב אריתרוציטים פלסמודיום . תאי המטרה, iRBCs, מסומנים ב-carboxyfluorescein succinimidyl ester (CFSE) כדי להעריך את כדאיות התא, ולאחר מכן עוברים תרבית משותפת עם תאים משפיעים כמו לימפוציטים ציטוטוקסיים (CTL). תרבות משותפת זו מוערכת לאחר מכן על ידי ציטומטריית זרימה, תוך שימוש בסמנים פלואורסצנטיים עבור סוגי תאים ספציפיים. לבסוף, אחוז הליזה iRBC על ידי CTL מחושב על ידי חלוקת מצב הניסוי על ידי קרע ספונטני של RBCs ובקרת ליזה ספונטנית, המתרחשת במהלך הדגירה ללא התא המשפיע. בסך הכל, מתודולוגיית בדיקת הרג זו יכולה לתרום להבנה טובה יותר של חסינות מלריה בתיווך תאים.
כל ההליכים נערכו בהתאם למדיניות קרן אוסוולדו קרוז והמועצה האתית הלאומית (CAAE: 59902816.7.0000.5091). הפרוטוקולים האנושיים פותחו בשיתוף פעולה עם קבוצת המחקר הקליני ממרכז המחקר לרפואה טרופית של רונדוניה (CEPEM), שהיה אחראי על רישום החולים למחקר. התקבלה הסכמה מדעת מכל החולים.
לצורך המחקר בבעלי חיים, בוצעו הליכים בהתאם לעקרונות ההתנהגות של מדריך הפרקטיקה הברזילאי לטיפול ושימוש בבעלי חיים למטרות מדעיות ודידקטיות של המועצה הלאומית לבקרת ניסויים בבעלי חיים (CONCEA). הפרוטוקולים אושרו על ידי המועצה לניסויים בבעלי חיים של פיוקרוז (פרוטוקול CEUA LW15/20-2).
1. איסוף דגימות דם אנושיות ובידוד PBMC
2. בידוד RBC אנושי
הערה: לבידוד RBC נגוע בבני אדם, מומלץ להתחיל עם דגימות דם שיש בהן מינימום של 2% פרזיטמיה, עדיפות עם יותר בשלב הטפיל טרופוזואיט / סכיזונט מוקדם.
3. זיהום מלריה ניסיוני בעכבר
4. השגת טחול עכבר שלם טרי
5. טיהור תאי אפקט ציטוטוקסי (בחירה שלילית של תאי CD8a + T)
הערה: ישנם ריאגנטים רבים של ברירה חיובית ושלילית שיכולים לטהר תאי השפעה ציטוטוקסיים (CD8+ T, γδ T, NK, iNKT, תאי MIT). בפרוטוקול זה, אנו משתמשים במבחר שלילי של תאי CD8a + T ספלניים ועוקבים אחר הוראות היצרן.
6. P. yoelii נגוע בידוד RBC
7. תיוג CFSE של RBCs והכנה לציטומטריית זרימה
הערה: התחל את פרוטוקול התיוג של RBC עם מספר כפול של תאים שישמשו לניסוי, מכיוון ש~50% מהתאים בדרך כלל הולכים לאיבוד בשלבי הכביסה שלאחר שלב התיוג CFSE. כדי לקבוע את האוטופלואורסצנטיות של RBCs/iRBCs, כלול דגימת בקרה של תאים ללא תווית.
8. לימפוציטים ציטוטוקסיים / RBC coculture והכנה לציטומטריית זרימה
הערה: אם תימדד מעורבותם של קולטנים או מולקולות ספציפיים, דגרו על נוגדני החסימה והאיזוטיפ הספציפיים (10 מ"ג/מ"ל) עם תאי ההשפעה במשך 30 דקות לפני התרבות המשותפת.
9. ציטומטריית זרימה
10. חישוב וסטטיסטיקה
כאן מתוארת המתודולוגיה היישומית לבידוד RBCs נגועים בפלסמודיום עם CFSE בבדיקת תרבות משותפת עם לימפוציטים ציטוטוקסיים. ראשית, אנו מספקים ייצוג סכמטי של אופן ביצוע הפרוטוקול, תוך שימוש בדגימות אנושיות שנדבקו ב-P. vivax (איור 1). לאחר מכן, תרשים זרימה מאויר כיצד להמשיך עם הפרוטוקול במודל ניסויי של מלריה באמצעות עכבר C57BL/6 שנדבק ב-P. yoelii (איור 2). באיור 3 מוצגות התוצאות הצפויות (לפני ואחרי) עבור שלב 6 של הפרוטוקול (העשרה של RBCs נגועים ב-P. yoelii באמצעות עמודות מגנטיות). לבסוף, איור 4 מציג ניתוח ציטומטריית זרימה מייצגת, המפרט את אסטרטגיית ה-gating הדרושה להערכת אחוז הליזה של RBC, כפי שמתואר בשלב 9. לכן, חלק זה מדגיש את הטכניקות השונות המשמשות כאן, ומתאר את כל התהליך של רכישה, הרכבה וניתוח נתונים כדי להעריך הרג iRBC על ידי לימפוציטים ציטוטוקסיים.
ליזה של RBCs נגועים בפלסמודיום אנושי על ידי תאים ציטוטוקסיים
ייצוג סכמטי של הפרוטוקול להערכת הרג RBCs נגועים בפלסמודיום על-ידי תאים ציטוטוקסיים מוצג באיור 1. כדי למדוד ליזה של תאים, PBMC מחולים נגועים בפלסמודיום טוהר באמצעות מדיום ההפרדה, ואחריו טיהור מגנטי של אוכלוסיית הלימפוציטים ציטוטוקסיים (CTL) המעניינת (למשל, CD8+ T, γδ T, NK, iNKT, תאי MAIT וכו '). כדוריות ה-RBC שנותרו מבידוד PBMC שימשו להעשרת RBCs נגועים בפלסמודיום באמצעות מדיום הפרדת שיפוע צפיפות (65% P. falciparum; 45% P. vivax). iRBCs סומנו עם CFSE והודגרו עם או בלי לימפוציטים במשך 4 שעות ב 37 ° C, 5% CO2. לאחר תקופת התרבות המשותפת, כל RBCs (נגועים או לא) תויגו עם נוגדן CD235a אנטי אנושי (עבור RBCs) ונוגדנים ספציפיים CTL (למשל, נגד CD8, anti- γδTCR, וכו ') לפני ניתוח ציטומטריה זרימה. הרכישה והניתוח של דגימות אנושיות היו דומים לאלה שהודגמו עבור דגימות עכברים באיור 4.
P. yoelii-נגוע RBC ליזה על ידי תאי T ציטוטוקסיים CD8+
תרשים זרימה של ההליך הניסויי להערכת מנגנון האפקט ציטוטוקסי במודל המלריה הניסיוני מוצג באיור 2, יחד עם נתונים ניסיוניים מייצגים שמוצגים באיור 3 ובאיור 4. עכברי C57BL/6 נדבקו ב-iRBCs 1 x 105P. yoelii (Py), והפרזיטמיה נוטרה עד שהגיעה לכ-30%. Py-iRBCs בודדו מהדם באמצעות הפרדה מגנטית, שכן תת-תוצר הטפיל הם, המוזואין, מועשר בברזל ומתפקד כחלקיקים פאראמגנטיים בשדה מגנטי13. טוהר הדגימה המועשרת נותח על-ידי כתם דם בהשוואה לדגימה שלפני העמודה (איור 3). iRBCs סומנו לאחר מכן עם מגיב נותב התא CFSE. במקביל, תאי T ציטוטוקסיים CD8+ טוהרו מטחול באמצעות ערכת ברירה מגנטית שלילית. כבקרה, אותו פרוטוקול שימש לטיהור תאי CD8+ T מעכברים לא נגועים. תאי אפקטור (CD8+ T) ויעד (Py-iRBC המסומן ב-CFSE) הודגרו ביחסי אפקטור:מטרה שונים (E:T: 0.5:1, 2.5:1 ו-5:1) במשך 4 שעות ב-37°C 5% CO2. בסוף הקוקולטורציה, כל מצב סומן עם נוגדנים נגד עכבר Ter119 עבור RBCs ואנטי CD8a עבור תאים ציטוטוקסיים. אסטרטגיית ה-gating ותוצאות המדגם מיוצגות באיור 4.
איור 1. סכמטי של מבחן ההרג במבחנה. דוגמה לניסוי מבחן הריגה. דם נגוע פלסמודיום נאסף ומעובד באמצעות מדיום שיפוע הפרדה. לאחר הצנטריפוגה נאספת שכבת PBMC, ותאים ציטוטוקסיים (CTLs) טוהרו באמצעות חרוזים מגנטיים. שכבת RBC מעובדת שוב באמצעות מדיית הפרדות הדרגתיות של צפיפות. לאחר צנטריפוגה, שכבת פלסמודיום-iRBC נאספת ומסומנת עם CFSE. לאחר מכן, CTL ו- iRBCs מטוהרים עברו תרבית משותפת במשך 4 שעות ב- 37 ° C, 5% CO2, ולאחר מכן תיוג ספציפי לתא וניתוח בציטומטר זרימה. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 2. מודל מלריה ניסיוני להריגת אסי. ראשית, עכברי C57BL/6 נדבקו ב-105 תאי דם אדומים נגועים ב-PyX17NL. לאחר מכן, פרזיטמיה מנוטרת על ידי כתם דם, עד שיא הזיהום (30%-40% iRBCs), כ -12 ימים לאחר ההדבקה (dpi). למחרת, עכברים דיממו והומתו לצורך איסוף טחול. הדם עובד, ו-RBCs נגועים הועשרו על ידי הפרדה מגנטית, ואחריה תיוג עם CFSE (למעלה מימין). הטחול עובד לבידוד לימפוציטים ציטוטוקסיים, על ידי ברירה שלילית באמצעות חרוזים מגנטיים. לאחר מכן, הלימפוציטים ציטוטוקסיים מטוהרים ו- iRBCs תורבתו במשך 4 שעות ב- 37 ° C, 5% CO2, ולאחר מכן תיוג ספציפי לתא וניתוח בציטומטר זרימה. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 3. העשרת iRBC באמצעות עמודים מגנטיים. ה-iRBCs טוהרו מעכברים נגועים ב-P. yoelii באמצעות עמודות LS. הטיהור מודגש על ידי מריחות דם מדם שנאסף לפני ( A ) ואחרי (B) העשרת עמודות. סרגל קנה מידה = 10 מיקרומטר. לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 4. הערכה של אחוז ליזה התא של P. yoelii-iRBCs על ידי לימפוציטים CD8+. אסטרטגיית gating עבור אחוז ליזה התא. (A) הגדר את שער העצירה לאוכלוסיית ספירת החרוזים (~ 20,000 אירועים). (B) שליטה בליזה ספונטנית, iRBCs ללא לימפוציטים. התחל את אסטרטגיית gating על ידי בחירת התאים הבודדים, למעט פסולת, בהתבסס על יחס גובה שיא FSC לשטח, ולאחר מכן בחירת אוכלוסיית RBC ב- APC-Cy7 Ter119 חיובי ו- PerCP-Cy5.5 CD8 שלילי. לאחר מכן בחר iRBCs חיים כ- CFSE (FITC) חיובי גבוה. (C) ניתוח ניסוי לדוגמה באמצעות אפקט שונה: יחסי מטרה, המציגים את אחוז RBC החי לאחר התרבות המשותפת. (ד) ייצוג גרפי של אחוז הליזה של RBC המחושב על בסיס הנוסחה המתוארת בסעיף 10. השוואת המובהקות בין הקבוצות (CD8 ציטוטוקסי או CD8 נאיבי) הוערכה על ידי ANOVA דו-כיווני עם השוואות מרובות. P < 0.0001 (****). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
כאן אנו מתארים בדיקת מבחנה למדידת הרג תאי דם אדומים נגועים בפלסמודיום על ידי לימפוציטים ציטוטוקסיים. בדיקה זו יכולה לעזור להבהיר את מנגנוני ההגנה התאית לשלב האריתרוציטי של טפיל המלריה. היתרון העיקרי של מתודולוגיה זו הוא שהיא מספקת בדיקה כמותית של הרג בתיווך תאים של iRBCs שניתן להשתמש בהם כדי לענות על שאלות רבות על האופן שבו תאי מערכת החיסון מתקשרים עם פלסמודיום spp שונים.
חשוב לציין, שיטה זו יכולה לשמש לחקר P. vivax וטפילי פלסמודיום אחרים שאינם מתוחזקים בתרבות חוץ גופית 14,15. בנוסף, פרוטוקול זה יכול להיות מותאם לכל מיני פלסמודיום ופונדקאים שונים, כגון בני אדם, עכברים ופרימטים שאינם אנושיים. שיטות מבוססות ציטומטריית זרימה נמצאות בשימוש נרחב להערכת הפעלת תאים ציטוטוקסיים, ייצור ציטוקינים ודגרנולציה10,11,16, אך השיטה הנוכחית היא היחידה החוקרת ליזה RBC על ידי מגע ישיר של התא עם תאי הרג.
ישנן גם שיטות רבות, כגון מיקרוסקופיה, תגובת שרשרת פולימראז (PCR) וציטומטריית זרימה, המשמשות לחקר מלריה על ידי מדידת טפילות, פלישה ופעילות נגד מלריה. עם זאת, כדי לנתח את ציטוטוקסיות התא בתיווך RBCs, השיטות הנוכחיות המשתמשות Cr51 או שחרור המוגלובין אינן רגישות מספיק כדי להעריך ליזה RBC. שחרור LDH עשוי לשמש גם להערכת הריגת RBC על ידי כמה CTL כמו תאי CD8+ T, אך מדידת LDH אינה שיטה מדויקת מכיוון שתאים מולדים או מולדים מופעלים עשויים להרוג זה את זה כמנגנון ויסות.
CFSE נמצא בשימוש נרחב כדי לעקוב אחר תאים או לחקור את התפשטות התאים בציטומטריית זרימה או במיקרוסקופ פלואורסצנטי17. מכיוון ש-RBCs אינם מתרבים18, עוצמת הפלואורסצנטיות של CFSE אמורה לרדת עם ליזה של תאים. ציטומטריית זרימה היא טכניקה מדויקת מאוד מכיוון שהיא יכולה לזהות רמות נמוכות מאוד של סמנים ספציפיים, ולכן נעשה בה שימוש נרחב למעקב אחר פרזיטמיה ופלישה בזיהום מלריה 19,20,21,22,23. והכי חשוב, ציטומטריית זרימה יכולה למדוד פרמטרים רבים בתא בודד ולמיין תאים לאוכלוסיות שונות. על ידי הוספת ריאגנטים סטנדרטיים כמותיים (ספירת חרוזים) לכל דגימה, ניתן לנרמל את מספר האירועים שנרכשו ולקבל ספירת תאים מוחלטת24. שיטה זו מאפשרת השוואה כמותית אמינה בין תנאי הניסוי, שהיא קריטית לפרוטוקול המוצע כיום.
כמה צעדים קריטיים עבור פרוטוקול זה כוללים הבטחת איכות הדגימה, הבטחת צביעת תאים נאותה, כולל בקרות כדי לנרמל את החישובים. כמות גדולה של דגימות דם טריות נדרשת כדי לטהר RBCs נגועים. יש לגשת בזהירות לטיהור בינוני של הפרדת שיפוע הצפיפות מכיוון שריכוזו קריטי להשגת הפלסמודיום iRBCs הרצויים. שכבת הדם על מדיום הפרדת שיפוע הצפיפות חייבת להיעשות גם היא לאט ככל האפשר, וקצירת השכבה האדומה הטבעתית חייבת להיעשות בזהירות כדי למנוע אובדן iRBCs. כדי להקל על תהליך הטיהור, יש להשתמש בדגימת דם גבוהה של טפיל מכיוון שכמות iRBCs תהיה גבוהה יותר. יש לציין כי בפרוטוקול בידוד RBC באמצעות שדות מגנטיים, רק שלבים בוגרים של טפיל (trophozoites או schizonts בשלב אמצעי-מאוחר) המייצרים כמויות משמעותיות של המוזואין יטוהרו. כתוצאה מכך, כל שלב טבעת לא ייאסף, וזה עשוי להשפיע על התוצאה הסופית.
צביעת תאים צריכה להתבצע בזהירות כדי למנוע אובדן או ליזה של תאים. יש להימנע מאחסון או קיבוע ממושך לפני הכתמה. חשוב לציין כי תנאי הניסוי צריכים להתבצע בטריפליקט באמצעות יחסי אפקט סדרתי:מטרה ובקרות מתאימות, כגון מצב ליזה ספונטני ללא תווית ובקרת השערות. התוספת של חרוזי ספירת תאים היא חיונית מכיוון שהיא מספקת דרך קלה לקבוע את ריכוז התאים או ספירת תאים מוחלטת עבור כל דגימה. במהלך רכישת ציטומטר זרימה, הקפד להגדיר את מספר האירועים שייאספו בשער ספירת החרוזים כדי לנרמל את מספר התאים בכל דגימה לאחר תרבית משותפת.
מכיוון שלפחות 1 x 105 תאי השפעה נדרשים לתוצאות עקביות בבדיקת קו-תרבות, מגבלה אפשרית אחת של המתודולוגיה המתוארת היא המספר המוגבל של תאים לאחר טיהור, אשר יכול להיות דאגה במיוחד כאשר עובדים עם אוכלוסיות תאים נדירים. ואכן, זה חל על טיהור iRBC, כפי שהוא דורש בעל טפיל גבוה מאוד כי הוא לא כל כך קל להשיג, במיוחד כאשר עובדים עם דגימות אנושיות באזורים אנדמיים.
שיפור פרוטוקול אחד עשוי להיות זמן הדגירה של התרבות המשותפת. למרות שהשתמשנו בעבר בזמן דגירה של12 שעות 10,11, לאחרונה ראינו כי 4 שעות מספיקות כדי להבדיל בין תנאי הניסוי, ובכך להפחית את הזמן לליזה ספונטנית פוטנציאלית ולשפר את יכולת השחזור של התוצאות.
המנגנונים המעורבים בהרג ישיר של RBCs נגועים בפלסמודיום נחשפים בהדרגה. הקבוצה שלנו הייתה הראשונה להראות כי תאי CD8+ T יכולים לזהות ולהרוג רטיקולוציטים נגועים ב- P.vivax באמצעות מצגת HLA-I על ידי התא הנגוע11. לאחרונה, מחקר אחר הראה כי תאי γδ T מזהים RBCs נגועים ב- P. falciparum באמצעות זיהוי פוספואנטיגן על ידי butyrophylin, מולקולה הקיימת על פני השטח של iRBCs10. בשני המחקרים, RBC lysis תלוי בגרנוליסין ובגראנזים B, ומוביל להרג טפילים תוך תאי.
למרות ששיטות רבות פותחו במהלך השנים למדידת טפילים, פלישה, פעילות נגד מלריה ואינטראקציה בין תאי תמונה, אף אחת מהן לא הצליחה לנתח את ההרג הישיר של iRBCs על ידי תאים ציטוטוקסיים בבדיקה כמותית מבוססת ציטומטריה של זרימה 19,20,21. השתמשנו בגישה חדשנית להערכת קיבולת ליזה של תאים במלריה על ידי תיוג CFSE של RBCs נגועים בפלסמודיום והערכה של ליזה iRBC בתקופה ספציפית של תרבות משותפת עם לימפוציטים. לכן, בדיקה זו של הרג חוץ גופי מציגה אסטרטגיה חדשנית להבהרת מנגנוני החסינות התאית למלריה בשלב הדם, אשר תסייע לקדם את המחקר של מטרות טיפוליות חדשות ופיתוח חיסונים נגד מלריה.
המחברים מצהירים כי אין אינטרסים מתחרים.
אנו מודים לד"ר דליו פריירה ולחברי מרכז המחקר לרפואה טרופית של רונדוניה (CEPEM) על רישום חולי מלריה ואיסוף דם ולפלישיה הו על עזרתם בתיקון כתב היד. המגיב הבא הושג באמצעות BEI Resources, NIAID, NIH: Plasmodium yoelii subsp. yoelii, זן 17XNL:PyGFP, MRA- 817, נתרם על ידי אנה רודריגז. מחקר זה נתמך על ידי קרן המחקר Lemann Brazil, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) - 437851/2018-4, מלגות (CJ, GC, CG), ו- Fundação de Amparo do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) - APQ-00653-16, APQ-02962-18; Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) - fellowship (LL).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
100 μM cell strainer | Corning | 431752 | |
96 Well Round (U) Bottom Plate | Thermo Scientific | 12-565-65 | |
Anti-human CD235a (Glycophorin A) Antibody | Biolegend | 349114 | Used - APC anti-human CD235, dilution 1:100 |
Anti-human CD3 Antibody | Biolegend | 317314 | Used - PB anti-human CD3, dilution 1:200 |
Anti-human CD8 Antibody | Biolegend | 344714 | Used - APC/Cy7 anti-human CD8, dilution 1:200 |
Anti-human TCR Vδ2 Antibody | Biolegend | 331408 | Used - PE anti-human TCR Vδ2, dilution 1:200 |
Anti-mouse CD8a Antibody | Biolegend | 100733 | Used- PerCP/Cyanine5.5 anti-mouse CD8a, dilution 1:200 |
Anti-mouse TER-119/Erythroid Cells Antibody | Biolegend | 116223 | Used - APC/Cyanine7 anti-mouse TER-119, dilution 1:200 |
CellTrace CFSE Cell Proliferation Kit | Invitrogen | C34554 | |
Fetal Bovine Serum, qualified | Gibco | 26140079 | |
Ficoll-Paque Plus | Cytiva | 17144003 | Lymphocyte Separation Medium (LSM) |
Heparin Sodium Injection, USP | meithel pharma | 71228-400-003 | Used - 2000 USP units/2mL |
Isoflurane | Piramal critical care | 66794-0013-25 | |
LS MACS Column | Miltenyi Biotec | 130-042-401 | |
LSRFortessa Cell Analyzer | BD Bioscience | ||
Percoll | Cytiva | 17089101 | Density Gradient Separation Medium (DGSM) |
QuadroMACS Separator | Miltenyi Biotec | 130-090-976 | |
RPMI 1640 Medium | Gibco | 11875093 | |
Sodium bicarbonate, powder, BioReagent | Sigma-Aldrich | S5761 | |
Syringe With Sub-Q needle - 1mL, 26 gauge; | BD | 14-829-10F | |
Vacutainer Heparin Tube Glass Green 10 ml | BD | 366480 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved