巨(ju)噬(shi)細(xi)(xi)(xi)胞無論是(shi)(shi)在維持機體的(de)(de)(de)(de)生理穩態還是(shi)(shi)斡(wo)旋(xuan)組織的(de)(de)(de)(de)病(bing)理炎(yan)性(xing)(xing)(xing)(xing),都發揮重要的(de)(de)(de)(de)作用。此(ci)(ci)外,巨(ju)噬(shi)細(xi)(xi)(xi)胞也促進多種(zhong)疾病(bing)的(de)(de)(de)(de)病(bing)理生理學,如(ru)包括癌癥和(he)各(ge)種(zhong)炎(yan)癥性(xing)(xing)(xing)(xing)紊亂(luan)。巨(ju)噬(shi)細(xi)(xi)(xi)胞功能的(de)(de)(de)(de)多樣性(xing)(xing)(xing)(xing)也正如(ru)它起源的(de)(de)(de)(de)復雜性(xing)(xing)(xing)(xing)(當(dang)然(ran)爭(zheng)議(yi)性(xing)(xing)(xing)(xing)更(geng)大),形態的(de)(de)(de)(de)異質性(xing)(xing)(xing)(xing),表(biao)型(xing)的(de)(de)(de)(de)可(ke)塑性(xing)(xing)(xing)(xing)。因此(ci)(ci),巨(ju)噬(shi)細(xi)(xi)(xi)胞作為(wei)一種(zhong)具有可(ke)塑性(xing)(xing)(xing)(xing),多能性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)異質性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)細(xi)(xi)(xi)胞群體,在體內和(he)體外不(bu)同的(de)(de)(de)(de)微環境影響下,表(biao)現出獨特的(de)(de)(de)(de)表(biao)型(xing)和(he)功能,體現的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)一個在時(shi)間和(he)空間上受一系(xi)列機體免(mian)疫學網絡所(suo)調控(kong)的(de)(de)(de)(de)復雜動態連續性(xing)(xing)(xing)(xing)生物學過程。
為了更(geng)好的研究巨噬(shi)細(xi)胞(bao)功能,設計研究實驗(yan)時,要在(zai)時間上(疾病的發生和發展)和空間上(病灶(zao)的原位,組織,器官)考慮到巨噬(shi)細(xi)胞(bao)的起源,更(geng)新,補(bu)充,形態(tai),表(biao)型(xing)和功能的連續性,動(dong)態(tai)性和網絡性。
Q1.為什么Clodronate Liposomes(氯膦酸二鈉脂(zhi)質體)是研究巨噬細(xi)胞(bao)功能的(de)利器?
A1:巨噬細胞在免疫(yi)系統(tong)中發揮重要作用。它們主要通過(guo)(guo)可溶性(xing)分子,如細胞因子和(he)趨化因子的介導來調節許(xu)多非吞噬細胞的功能。巨噬細胞還通過(guo)(guo)攝(she)取和(he)消(xiao)化微生物或非自身(shen)顆粒和(he)大分子參(can)與(yu)身(shen)體(ti)的“穩態”。內吞物的消(xiao)化是由(you)其溶酶體(ti)酶介導的。
脂質(zhi)體是人工制備的(de)脂質(zhi)囊泡(pao),由夾帶水(shui)性隔室的(de)同心磷脂雙層組成。它們可用(yong)于包封溶解在水(shui)溶液中的(de)強(qiang)親水(shui)性分子,例如氯膦(lin)(lin)酸鹽(yan),一種(zhong)為人類應用(yong)開(kai)發的(de)無毒二(er)膦(lin)(lin)酸鹽(yan)。
注射后,氯膦(lin)酸(suan)(suan)鹽(yan)脂(zhi)質(zhi)體(ti)起到特洛伊木(mu)馬的作用。巨(ju)噬(shi)(shi)細(xi)胞(bao)(bao)攝取(qu)氯膦(lin)酸(suan)(suan)鹽(yan)脂(zhi)質(zhi)體(ti)并消(xiao)化脂(zhi)質(zhi)體(ti)膜(mo)。氯膦(lin)酸(suan)(suan)鹽(yan)不會(hui)(hui)被(bei)消(xiao)化,并會(hui)(hui)留在巨(ju)噬(shi)(shi)細(xi)胞(bao)(bao)內。更多氯膦(lin)酸(suan)(suan)鹽(yan)將在巨(ju)噬(shi)(shi)細(xi)胞(bao)(bao)中積聚,因為它會(hui)(hui)攝取(qu)和消(xiao)化更多的氯膦(lin)酸(suan)(suan)鹽(yan)脂(zhi)質(zhi)體(ti)。當氯膦(lin)酸(suan)(suan)鹽(yan)在細(xi)胞(bao)(bao)內聚集到一定的濃度后,氯膦(lin)酸(suan)(suan)鹽(yan)會(hui)(hui)通過啟動其程序性細(xi)胞(bao)(bao)死亡(wang)即細(xi)胞(bao)(bao)凋亡(wang)來清除巨(ju)噬(shi)(shi)細(xi)胞(bao)(bao)[1]。
通(tong)過選擇氯(lv)膦酸(suan)鹽(yan)脂(zhi)質體(ti)的正確給(gei)藥途徑,給(gei)藥時(shi)間(jian)點,給(gei)藥頻率和給(gei)藥部位,可(ke)以清除特定器官(guan)或組織中(zhong)的巨噬(shi)細(xi)胞(bao)。因此,氯(lv)膦酸(suan)鹽(yan)脂(zhi)質體(ti)是研究巨噬(shi)細(xi)胞(bao)功能的極好(hao)工具[2]。
Q2.Clodronate Liposomes(氯(lv)膦酸二鈉脂(zhi)質體)和Clodronate(氯(lv)膦酸二鈉)的半衰期是(shi)多少?
A2:死亡巨噬細胞釋放的氯膦酸(suan)鹽(yan)的半衰期(t1 / 2)為(wei)數(shu)分(fen)鐘[3],因(yin)為(wei)游離氯膦酸(suan)鹽(yan)通過腎臟(zang)系統迅速(su)從循(xun)環中(zhong)被清除。 由于難以通過細胞膜,游離氯膦酸(suan)鹽(yan)分(fen)子不易進(jin)入細胞,包(bao)括脂質體(ti)磷脂雙分(fen)子層。 然而,如果它們(men)留在周(zhou)圍的介質中(zhong),它們(men)可能會慢(man)慢(man)積聚到細胞中(zhong)[4]。
氯膦酸(suan)鹽(yan)(yan)脂質體(ti)的(de)(de)(de)半(ban)衰(shuai)期很難確定(ding)(ding)。 脂質體(ti)難以從血液(ye)中分離,并且它們在(zai)動(dong)物(wu)(wu)中的(de)(de)(de)分布不均勻。 此外,氯膦酸(suan)鹽(yan)(yan)脂質體(ti)的(de)(de)(de)半(ban)衰(shuai)期取決于(yu)巨噬細胞攝取和消(xiao)化(hua)所需的(de)(de)(de)時間,這由許多因素決定(ding)(ding),例如(ru):動(dong)物(wu)(wu)疾(ji)病模(mo)型的(de)(de)(de)免疫(yi)全(quan)能性,給藥途徑,給藥劑量。
Q3.實驗清除巨噬細胞不(bu)成功,可能(neng)的原因(yin)有哪些(xie)?
A3:氯(lv)膦酸鹽脂質(zhi)體活性的失敗可能是由于各種原因:
1)有效期已過:超過有效期后無法確保活性;
2)在(zai)極端(duan)溫度(du)下儲(chu)存:氯膦(lin)酸(suan)鹽脂質(zhi)體應(ying)儲(chu)存在(zai)4到8攝(she)氏(shi)度(du)之間。冷(leng)凍(dong)脂質(zhi)體或溫度(du)高(gao)于30攝(she)氏(shi)度(du)會影(ying)響膜(mo)的穩定(ding)性并降低氯膦(lin)酸(suan)鹽脂質(zhi)體活性;
3)脂質(zhi)體懸浮液的(de)稀釋:這(zhe)會影(ying)響懸浮液中(zhong)的(de)滲透壓,這(zhe)可能導致脂質(zhi)體膜的(de)不(bu)穩定;
4)給藥方案不合理:給藥方案應仔細選擇并考慮多種因素,例如:
a.打算消耗的巨噬細胞的類型(例如庫普弗細胞,小膠質細胞,肺泡巨噬細胞,破骨細胞)。例如,可以通過氣管內給藥靶向肺泡巨噬細胞,而內皮/上皮屏障另一側的間質巨噬細胞不會被該給藥途徑靶向;
b.是(shi)否打算短期(qi)或長期(qi)消耗它們;
c.動(dong)物的體重:較(jiao)大的動(dong)物需要更多(duo)的氯膦酸鹽脂質(zhi)體才能達(da)到清除(chu)閾(yu)值。
5)脂(zhi)質(zhi)(zhi)體懸浮液(ye)在(zai)使用前(qian)未重新懸浮:脂(zhi)質(zhi)(zhi)體在(zai)儲存期(qi)間傾(qing)向于沉淀,確保在(zai)使用前(qian)輕輕搖動重懸,以(yi)防止僅注射不含脂(zhi)質(zhi)(zhi)體的PBS溶(rong)液(ye);
6)注射時出錯:確保注射是否成功非常重要。例如,如果您在尾靜脈注射期間看到鼓包形成,則可能是您注射到皮膚組織了,沒有注射到靜脈里。當腹膜內注射時,確保將脂質體懸浮液注射到腹腔內(而不是在腸內)。為了驗證脂質體是否已到達您想要的位置,可以使用熒光Dil脂質體;
7)檢驗清(qing)(qing)除的(de)手(shou)段是(shi)否正確:需要選(xuan)擇正確的(de)標(biao)記來確定清(qing)(qing)除是(shi)否成(cheng)功。此外(wai),您需要考慮到(dao)每種(zhong)給藥方(fang)案(an)和(動物(wu))模型的(de)巨噬(shi)細胞的(de)消耗和再(zai)增(zeng)殖動力學(xue)不同。
Q4.實(shi)驗動(dong)物(wu)在注射(she)后立即死亡,可能(neng)的原因有(you)哪(na)些?
A4:這很可(ke)能是(shi)由(you)于(yu)注射了非均質的(de)沉淀(dian)脂質體(ti)。 沉淀(dian)的(de)脂質體(ti)可(ke)引(yin)起栓塞(sai),從(cong)而部(bu)分或(huo)完全阻斷(duan)動脈或(huo)靜脈中的(de)血流(liu)。 由(you)于(yu)脂質體(ti)在(zai)儲存期間容易沉淀(dian),因(yin)此請確保在(zai)使(shi)用前顛(dian)倒混勻。
另一個原(yuan)因可能(neng)是脂質體懸浮液的溫(wen)度。 脂質體應儲(chu)存(cun)在4到8攝氏度之間(jian),但應平(ping)衡到室(shi)溫(wen)后給藥。
注意:如果注射需要較長,脂質體可能在注射器中沉淀,當使用相同的注射器注射多只動物時,這可能導致差異劑量。
Q5.實驗動物在注射后(hou)數小時或者數天死亡(wang),可能的原因(yin)是什(shen)么(me)?
A5:這很可(ke)能(neng)是(shi)由注(zhu)(zhu)射前或注(zhu)(zhu)射過程中的(de)(de)微生物(wu)污染引起的(de)(de)。當注(zhu)(zhu)射氯膦酸鹽脂質體(ti)時(shi),巨噬細(xi)胞的(de)(de)清除可(ke)使動物(wu)更容易受(shou)到感染,尤其是(shi)免疫(yi)缺陷動物(wu)。
Q6.如何存(cun)儲脂質體懸液?
A6:儲存在4-8oC(或(huo)39-47oF)之間。 脂質體(ti)懸浮液不(bu)應(ying)該(gai)冷(leng)凍(dong),也不(bu)應(ying)暴露(lu)在極端高(gao)溫下。
Q7.氯膦酸二鈉脂(zhi)質體懸液的濃度是多少?
A7:平均而言,整個脂質體懸浮液的濃度為5mg氯膦酸鹽/ mL。 氯膦酸鹽以CH2Na2Cl2O6P2·5H2O的形式包封在脂質體囊泡中。
Q8.脂質(zhi)體的粒(li)徑和電荷是多少?
A8:所有的脂質(zhi)體(即(ji)氯膦酸鹽(yan),PBS和(he)熒光Dil脂質(zhi)體)都帶有輕微(wei)帶負電,因此不(bu)會聚集在一起。 懸浮液中的脂質(zhi)體沒有按(an)特定的粒徑截留,脂質(zhi)體的大小不(bu)等(最大3微(wei)米(mi))。 平均而言,脂質(zhi)體的大小為1.7微(wei)米(mi)。
Q9.溶(rong)解脂質體的緩沖液(ye)是什么?
A9:所(suo)有的脂質(zhi)體(ti)制劑(即氯(lv)膦酸(suan)(suan)鹽脂質(zhi)體(ti),對照脂質(zhi)體(ti)和熒光(guang)Dil脂質(zhi)體(ti))懸浮(fu)于無菌磷酸(suan)(suan)鹽緩沖鹽溶(rong)液(PBS):10mM Na2HPO4,10mM NaH2PO4,>140mM NaCl中。
Q10.如何(he)檢測熒(ying)光Dil脂質體(ti)?
A10:用熒光(guang)染料(liao)DiI標記(ji)(ji)的(de)脂質體,作為對(dui)照,可(ke)用于研究脂質體是否已通過所選的(de)給藥方(fang)案達到靶向(xiang)的(de)巨噬細(xi)胞群。 熒光(guang)標記(ji)(ji)將顯示脂質體在組織內的(de)分(fen)布模(mo)式及其對(dui)巨噬細(xi)胞的(de)攝取(qu)。 Dil標記(ji)(ji)的(de)脂質體可(ke)以通過流(liu)式細(xi)胞術和(he)熒光(guang)顯微鏡(jing)檢測(ce)。 DiI分(fen)子的(de)激發(fa)和(he)發(fa)射分(fen)別(bie)為549和(he)565nm。
Q11.發表研究成果時,如何引用(yong)LIPOSOMA的產品?
A11:當用(yong)LIPOSOMA的脂質(zhi)體(ti)制劑用(yong)于實(shi)驗并打(da)算發(fa)表研究成果時,引(yin)用(yong)格式(shi):“LIPOSOMA,the Netherlands(clodronateliposomes.com)”。
參考文獻:
1. Van Rooijen, N., & Hendrikx, E. (2010). Liposomes for specific depletion of macrophages from organs and tissues. In Liposomes (pp. 189-203). Humana Press.
2. Van Rooijen, N., Sanders, A., & van den Berg, T. K. (1996). Apoptosis of macrophages induced by liposome-mediated intracellular delivery of clodronate and propamidine. Journal of immunological methods, 193(1), 93-99.
3. Fleisch, H. (2000). Bisphosphonates in bone disease: from the laboratory to the patient. Elsevier.
4.Claassen, I., Van Rooijen, N., & Claassen, E. (1990). A new method for removal of mononuclear phagocytes from heterogeneous cell populations in vitro, using the liposome-mediated macrophage ‘suicide’ technique. Journal of immunological methods, 134(2), 153-161.