- 29,992
- 46
- 8 Ноя 2022
Лимфоузел и костный мозг соединили на чипе и получили модель человеческой иммунной памяти.
<div class="articl-text-cover" style="position:relative;width:100%;max-width:800px;margin-left:auto;margin-right:auto;aspect-ratio:1200/671;margin-bottom:2rem;overflow:hidden">
<div itemprop="articleBody">Исследователи соединили выращенную в лаборатории модель лимфоидной ткани с микрофлюидным аналогом костного мозга и получили систему, в которой можно наблюдать формирование долгоживущих клеток, поддерживающих иммунную память человека. Новая лабораторная модель позволяет проследить путь антителопродуцирующих клеток от лимфоидной ткани до отдельных участков костного мозга, куда они переселяются после инфекции или вакцинации.
Работа посвящена плазматическим клеткам, конечной стадии развития B-клеток. Плазматические клетки вырабатывают антитела, а часть популяции способна годами сохраняться в костном мозге и поддерживать защиту после перенесённой инфекции или прививки. Наблюдать за подобными клетками непосредственно в костном мозге живого человека с высоким разрешением почти невозможно, поэтому большая часть сведений об их перемещении и выживании до сих пор поступала из экспериментов на животных и более простых лабораторных моделей.
В новой системе исследователи сначала получили органоид, имитирующий лимфоидную ткань. Для него использовали человеческие B-клетки из образцов крови и ткани миндалин. Клетки поместили в искусственное микроокружение и обработали инактивированным вирусом гриппа, стимулировав превращение B-клеток в плазматические клетки, секретирующие антитела.
Следующим этапом плазматические клетки переносили в модель костного мозга на чипе. Устройство содержит сеть микроскопических сосудов, гелеобразную среду, питательные вещества и факторы роста. Архитектура воспроизводит две важные области костного мозга: эндостальную нишу у внутренней поверхности кости и периваскулярную нишу вокруг кровеносных сосудов.
Наблюдения показали, что антителопродуцирующие клетки перемещались по искусственным сосудам, а затем накапливались вокруг сосудистой сети. Именно в периваскулярных областях клетки оказывались рядом с молекулярными факторами, необходимыми для длительного выживания. При этом эндостальная ниша заметно влияла на продолжительность жизни клеток, скорость их движения и способность закрепляться внутри костного мозга.
Часть клеток передвигалась необычным способом, чередуя движение с остановками. Исследователи связали такое поведение, по крайней мере частично, с сигнальной системой CXCR4-CXCL12. Рецептор CXCR4 на поверхности клеток реагирует на молекулу CXCL12, концентрация которой помогает иммунным клеткам ориентироваться в тканях и находить подходящие участки для закрепления.
Эксперимент не воспроизводит всю иммунную систему человека и не создаёт полноценный искусственный костный мозг. Модель имитирует отдельные этапы гуморального иммунного ответа и позволяет разбирать взаимодействия клеток с конкретными микросредами гораздо подробнее, чем при наблюдениях внутри организма. Авторы также подчёркивают, что лабораторная система неизбежно упрощает реальную структуру костного мозга.
Разработчики рассчитывают использовать платформу для изучения долговечности иммунитета после вакцинации, возрастных изменений иммунной системы, аллергических и аутоиммунных заболеваний. В модель можно помещать клетки разных доноров и проверять, какие условия помогают плазматическим клеткам сохраняться, а какие нарушают их работу. Такой подход также способен помочь при изучении заболеваний, связанных с неправильным размножением или длительным выживанием плазматических клеток, включая некоторые виды рака крови.
<div class="articl-text-cover" style="position:relative;width:100%;max-width:800px;margin-left:auto;margin-right:auto;aspect-ratio:1200/671;margin-bottom:2rem;overflow:hidden">
<div itemprop="articleBody">Исследователи соединили выращенную в лаборатории модель лимфоидной ткани с микрофлюидным аналогом костного мозга и получили систему, в которой можно наблюдать формирование долгоживущих клеток, поддерживающих иммунную память человека. Новая лабораторная модель позволяет проследить путь антителопродуцирующих клеток от лимфоидной ткани до отдельных участков костного мозга, куда они переселяются после инфекции или вакцинации.
Работа посвящена плазматическим клеткам, конечной стадии развития B-клеток. Плазматические клетки вырабатывают антитела, а часть популяции способна годами сохраняться в костном мозге и поддерживать защиту после перенесённой инфекции или прививки. Наблюдать за подобными клетками непосредственно в костном мозге живого человека с высоким разрешением почти невозможно, поэтому большая часть сведений об их перемещении и выживании до сих пор поступала из экспериментов на животных и более простых лабораторных моделей.
В новой системе исследователи сначала получили органоид, имитирующий лимфоидную ткань. Для него использовали человеческие B-клетки из образцов крови и ткани миндалин. Клетки поместили в искусственное микроокружение и обработали инактивированным вирусом гриппа, стимулировав превращение B-клеток в плазматические клетки, секретирующие антитела.
Следующим этапом плазматические клетки переносили в модель костного мозга на чипе. Устройство содержит сеть микроскопических сосудов, гелеобразную среду, питательные вещества и факторы роста. Архитектура воспроизводит две важные области костного мозга: эндостальную нишу у внутренней поверхности кости и периваскулярную нишу вокруг кровеносных сосудов.
Наблюдения показали, что антителопродуцирующие клетки перемещались по искусственным сосудам, а затем накапливались вокруг сосудистой сети. Именно в периваскулярных областях клетки оказывались рядом с молекулярными факторами, необходимыми для длительного выживания. При этом эндостальная ниша заметно влияла на продолжительность жизни клеток, скорость их движения и способность закрепляться внутри костного мозга.
Часть клеток передвигалась необычным способом, чередуя движение с остановками. Исследователи связали такое поведение, по крайней мере частично, с сигнальной системой CXCR4-CXCL12. Рецептор CXCR4 на поверхности клеток реагирует на молекулу CXCL12, концентрация которой помогает иммунным клеткам ориентироваться в тканях и находить подходящие участки для закрепления.
Эксперимент не воспроизводит всю иммунную систему человека и не создаёт полноценный искусственный костный мозг. Модель имитирует отдельные этапы гуморального иммунного ответа и позволяет разбирать взаимодействия клеток с конкретными микросредами гораздо подробнее, чем при наблюдениях внутри организма. Авторы также подчёркивают, что лабораторная система неизбежно упрощает реальную структуру костного мозга.
Разработчики рассчитывают использовать платформу для изучения долговечности иммунитета после вакцинации, возрастных изменений иммунной системы, аллергических и аутоиммунных заболеваний. В модель можно помещать клетки разных доноров и проверять, какие условия помогают плазматическим клеткам сохраняться, а какие нарушают их работу. Такой подход также способен помочь при изучении заболеваний, связанных с неправильным размножением или длительным выживанием плазматических клеток, включая некоторые виды рака крови.
- Источник новости
- www.securitylab.ru
