人类PBMC的来源和组成
一、外周血单个核细胞(PBMC)简介
外周血单个核细胞(Peripheral Blood Mononuclear Cells,PBMC)是外周血中具有单个核的细胞,主要包括淋巴细胞(如T细胞、B细胞和自然杀伤细胞NK细胞)和单核细胞。
PBMC是由骨髓中的造血干细胞(HSC)发育而来,是免疫系统的重要组成部分,参与机体的免疫应答和免疫调节。红细胞和血小板缺乏细胞核,粒细胞包括中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞,它们是多核白细胞,所以不包括在PBMC中。
二、PBMC的细胞发育过程
PBMC起源于位于骨髓的造血干细胞( hematopoietic stem cells, HSCs)。在造血干细胞的造血过程中,它们会产生髓系细胞(单核细胞、巨噬细胞、粒细胞、巨核细胞、树突状细胞、红细胞)和淋巴系细胞(T细胞、B细胞、NK细胞)。

三、PBMC的组成
PBMC的主要细胞类型包括:
淋巴细胞:占PBMC的70%-90%,其中CD3+ T细胞占45-70%,B细胞占5-15%,NK细胞占5-10%。
单核细胞:占PBMC的10-30%,可进一步分化为巨噬细胞或树突状细胞。
树突状细胞:在PBMC中相对稀少,通常占1-2%[8^][9^][19^]。
干细胞的比例非常低,只有0.1-0.2%,因此很难从全血样本中分离到。分子标记是CD34+。

四、PBMC的功能
PBMC在免疫系统中起着关键作用,能够保护身体免受病毒、细菌和寄生虫的感染,并参与肿瘤细胞的清除。它们在免疫学、传染病研究、疫苗开发、细胞治疗等领域被广泛应用。例如,PBMC被用于评估药物的疗效和安全性,特别是在抗体依赖的细胞介导的细胞毒性(ADCC)研究中。
五、PBMC的分离方法
PBMC通常通过密度梯度离心法进行分离,常用的分离液是Ficoll。Ficoll是一种亲水性多糖,Ficoll是一种常用的细胞分离介质,它是一种蔗糖的多聚体,呈中性,平均分子量为400,000。Ficoll的密度为1.2g/mL时,仍未超出正常生理性渗透压,也不穿过生物膜。在细胞分离过程中,Ficoll的高密度和低渗透压特性使其成为理想的密度梯度离心介质。
Ficoll主要用于从外周血、骨髓及脐带血中分离高活性的单个核细胞,包括淋巴细胞和单核细胞。在密度梯度离心法中,Ficoll的密度通常为1.077 g/mL,这个密度介于红细胞和多核白细胞(密度约为1.092)与淋巴细胞和单核细胞(密度约为1.075)之间。PBMC位于Ficoll界面上,而红细胞和粒细胞沉于底部,血浆和血小板则悬浮于上层。通过这种方式,Ficoll能够将血液中的单个核细胞与其他细胞分离开。
单个核细胞的提取步骤
1、 将血样加入生理盐水或PBS至原体积,轻柔吹打均匀;
2、 取 50mL 离心管,加入15mL 淋巴细胞分离液,并将1步骤中的稀释血液分别缓缓铺加到淋巴细胞分离液的上层;
3、 室温下,800g 离心20min(无闸减速);
4、 离心后,离心管中样品由上到下分为 4 层:血浆层-白膜层-人淋巴细胞分离液层-红细胞与粒细胞的沉淀。分别小心吸取白膜层及其以下约一半的液体于新的离心管中,不要吸到上层血浆层,加入生理盐水或 PBS至40mL体积,混匀,300g离心10min;
5、 弃上清,沉淀再次用40mL的生理盐水或PBS重悬,300g离心10min;
6、 弃上清,沉淀用少许缓冲液重悬,取部分细胞悬液计数,备用。

图来源于Peripheral Blood Mononuclear Cells (PBMC) - FLOW CONTRACT SITE
该方法可以有效去除红细胞和多形核细胞,保留PBMC层。
Ficoll的保存条件为避光储存于4-30℃之间,可以保存3年。开启后建议存储于4-8℃。Ficoll在使用前需要充分混合,以确保其密度均匀。
六、应用领域
PBMC在外周血单个核细胞(PBMC)在医学和生物研究领域有着广泛的应用,以下是一些主要的应用领域
1. 免疫治疗药物研发:PBMC可以模拟体内环境,为药物研发提供有效的体外模型。通过观察药物对PBMC的增殖、凋亡和细胞毒性的影响,可以初步评估药物的疗效和安全性。
2. 抗体依赖细胞介导的细胞毒性(ADCC):PBMC中的NK细胞和巨噬细胞等在ADCC中发挥关键作用,通过与抗体结合能够杀伤被抗体包被的靶细胞。
3. 混合淋巴细胞反应(MLR):用于评估树突状细胞(DC)介导的T细胞活化 。
4. 疫苗研发:PBMC被用于评估疫苗的免疫原性和效果,通过检测疫苗接种后的免疫反应来评价疫苗的有效性 。
5. 细胞治疗:PBMC可用于细胞治疗,如CIK和CAPRI免疫疗法,通过体外激活和扩增PBMC,然后回输至患者体内以增强抗肿瘤免疫反应。
6. 传染病研究:在传染病研究中,PBMC用于研究病原体感染后的免疫应答,以及病原体如何逃避或抑制免疫系统 。
7. 个性化医学:PBMC在个性化医疗中用于评估个体对特定药物的反应,以及个体的免疫状态 。
8. 毒理学研究:利用PBMC进行药物的毒性测试,评估药物对免疫系统的潜在影响 。
9. 肿瘤免疫研究:在肿瘤免疫研究中,PBMC用于研究肿瘤微环境中的免疫细胞如何与肿瘤细胞相互作用,以及如何通过调节免疫反应来抑制肿瘤生长 。
10. 免疫细胞的培养和分化:PBMC可以用于研究免疫细胞的分化和成熟过程,以及它们在免疫应答中的作用 。
这些应用展示了PBMC在现代生物医学研究中的重要性和多样性, 它们可以模拟体内环境,为药物的作用机制研究提供有效的体外模型。
最后编辑于 2024-12-30 · 浏览 1091