类器官与免疫细胞共培养是一种先进的研究手段,它结合了三维(3D)的类器官培养技术和免疫细胞,以模拟体内微环境并研究细胞间的相互作用。以下是对类器官免疫细胞共培养的详细介绍:
一、共培养方式
气液法:利用气液法维持和扩增肿瘤中原有的免疫细胞和基质细胞等,能够较长时间维持免疫微环境,是研究的常用方法之一。
直接添加:向类器官中添加免疫细胞,有多种类型的添加形式,如Transwell上下室分隔培养以及基质胶共同包埋法等。此外,还可以添加细胞因子等组分以引起免疫反应,但这种方式是高度人为的调控反应。
类器官芯片:利用类器官芯片实现多细胞和多器官共培养,能够形成腔体模拟,如血管、呼吸道等,可实现液体流动、气液交互。但这种方法操作复杂度及成本较高。
显微注射:向腔体等注射微生物或免疫细胞,但存在操作复杂度高、工作量较大、无法实现高通量等缺陷。
二、共培养步骤(以肿瘤类器官与免疫细胞共培养为例)
试剂准备:包括人淋巴细胞分离液、PBS、淋巴细胞分离液、T细胞无血清完全培养基、类器官无血清培养基等。
外周血梯度密度离心:采集人的外周血样本,并进行一系列离心操作以分离出外周血单个核细胞(PBMC)。
类器官收集及洗涤:从培养基质中收集类器官,并进行洗涤以去除基质胶和其他杂质。
共培养:将PBMC和类器官分别用相应的无血清培养基重悬,并按照一定比例加入到培养板中进行共培养。
三、应用与研究
疾病建模:类器官与免疫细胞共培养可用于模拟疾病发生发展的过程,为疾病研究提供重要的模型。
药物筛选:通过共培养体系,可以评估药物对肿瘤类器官和免疫细胞的相互作用,为药物研发提供有力支持。
个性化治疗:利用患者的自身细胞进行类器官与免疫细胞共培养,可以实现个性化治疗的定制化方案。
炎症机制研究:共培养体系还可以用于研究炎症机制,揭示免疫细胞在炎症过程中的作用。
肿瘤免疫相互作用研究:通过共培养,可以深入研究肿瘤与免疫细胞之间的相互作用,揭示肿瘤免疫逃逸机制等。
四、检测与评估
在共培养过程中,需要对细胞的生长、分化、迁移和相互作用等进行实时监测和评估。常用的检测方法包括免疫荧光染色、流式细胞术、LDH检测等。通过这些方法,可以评估免疫细胞对肿瘤类器官的杀伤效果,以及肿瘤类器官对免疫细胞的调控作用。
五、挑战与展望
尽管类器官与免疫细胞共培养技术取得了显著进展,但仍面临一些挑战。例如,类器官生成的效率相对较低,且不同肿瘤类型的类器官生成效率存在差异。此外,共培养体系的稳定性和可重复性也需要进一步提高。未来,随着技术的不断发展和完善,类器官与免疫细胞共培养有望在疾病研究、药物筛选、个性化治疗等领域发挥更大的作用。
总结
类器官与免疫细胞共培养是一种具有广阔应用前景的研究手段。通过不断优化和完善共培养技术,我们可以更深入地了解体内细胞间的相互作用和疾病发生发展的机制,为疾病治疗和药物研发提供有力支持。