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细胞炎症


        定义​

       

   炎症（inflammation）是生物组织受到某种刺激如外伤、感染等损伤因子的刺激所发生的一种以防御反应为主的基本病理过程。


        分类​

       

         炎症的阶段取决于刺激的持续时间以及各种免疫因素，分为急性和慢性两类。

图1. 按持续时间和免疫功能分类

1. 急性炎症



         急性炎症是一个短暂的过程，持续数分钟至数天，其主要特征是血浆蛋白或液体渗漏以及白细胞进入血管外区域。这些细胞和血管反应由细胞或血浆产生的化学因子介导，并导致炎症的典型临床症状，如肿胀、发红、疼痛、发热和功能丧失。尽管任何有害刺激都会诱导炎症的发生，但这一过程的特征是血管结缔组织的反应。急性炎症反应有三个主要步骤，血液动力学改变，然后是血管舒张和血管通透性增强，血浆从微循环中泄漏，以及吞噬性白细胞迁移到周围组织。

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图2. 急性炎症途径及其激活过程

2. 慢性炎症



         炎症是人体免疫系统的重要反应。然而，慢性炎症状态可能会在生物反应中产生一些次要后果，这些后果与慢性疾病和病症的风险增加有关。组织中的慢性炎症通常发生在没有实际刺激的情况下发生炎症反应时。它通常由内源性保护机制或宿主防御的其他耐药机制无法解决的感染诱导发生。它们也可能来自无法分解的物理或化学试剂，以及某种遗传易感性。异物持续存在、持续接触化学物质、复发性急性炎症或特定病原体都是慢性炎症的重要原因。

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图3. 慢性炎症过程


        炎症和癌症​

       

   炎症是身体对组织损伤的反应，由身体损伤、缺血性损伤（由器官供血不足引起）、感染、接触毒素或其他类型的创伤引起。身体的炎症反应会引起细胞变化和免疫反应，从而导致受损组织的修复和受伤组织部位的细胞增殖。如果炎症的原因持续存在或负责关闭该过程的某些控制机制失败，炎症可能会变成慢性。当这些炎症反应变成慢性时，会导致细胞突变和增殖，通常会创造一个有利于癌症发展的环境。慢性炎症与肿瘤发生涉及的各种步骤有关，包括细胞转化、促进、存活、增殖、侵袭、血管生成和转移。

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图4. 由于长期炎症和各种免疫反应引起的慢性炎症相关疾病

          JuLI Stage活细胞成像分析系统在细胞炎症中的应用

       我们列举了一篇发表在《Science Translational Medicine》期刊上的文章“An extracellular matrix fragment drives epithelial remodeling and airway hyperresponsiveness”。这篇文章中，研究人员证明了气道炎症与AHR之间的脱节，以及matrikine促进上皮重塑表型对肺功能产生负面影响的能力。对了解哮喘的重塑表型具有重要意义，并可解释LTA4H抑制剂在临床上的失败。

    人支气管上皮细胞增殖的评估

         原代人类正常支气管上皮细胞在Lonza支气管上皮生长培养基（BEGM）中进行扩增培养，当细胞达到90%以上的融合度时，以每孔5000个细胞的密度将细胞培养到96孔板上。细胞补充BEGM或含有AcPGP的BEGM。为了评估CXCR1/2依赖性机制，在加入AcPGP之前，先将上皮细胞与抗CXCR1和抗CXCR2抗体或IgG2a同型对照抗体在 37°C孵育 1 小时。使用JuLI Stage活细胞成像分析系统在72小时内每隔30分钟记录一次并自动记录每孔细胞融合度。

图5. 细胞融合度监测

          结论

         细胞炎症是一个复杂而精细的生理过程，对维持机体健康至关重要。然而，其失调也是多种疾病发展的基础。因此，深入理解细胞炎症的调控机制对于研发新的治疗策略具有重要意义，旨在调节而非完全抑制炎症反应，以达到治疗疾病的同时保持正常免疫功能的目的。奎克泰生物的JuLI Stage活细胞成像分析系统，能置于培养箱中，实时监测样本变化情况，不错过细胞炎症实验关键点，具有全自动X-Y-Z轴，配备明场和三色荧光、Z轴层扫、拼接等功能，能自动生成视频，批量处理数据，提高实验者科研效率，助力实验成功！

             参考文献

             [1] Arulselvan P, Fard MT, Tan WS, Gothai S, Fakurazi S, Norhaizan ME, Kumar SS. Role of Antioxidants and Natural Products in Inflammation. Oxid Med Cell Longev. 2016;2016:5276130. (IF 6.543)

             [2] Patel DF, Peiró T, Shoemark A, Akthar S, Walker SA, Grabiec AM, Jackson PL, Hussell T, Gaggar A, Xu X, Trevor JL, Li J, Steele C, Tavernier G, Blalock JE, Niven RM, Gregory LG, Simpson A,                           Lloyd CM, Snelgrove RJ. An extracellular matrix fragment drives epithelial remodeling and airway hyperresponsiveness. Sci Transl Med. 2018 Aug 22;10(455):eaaq0693. (IF 17.1)