随着血清细胞因子测量在临床和研究中的应用日益广泛,有关储存条件和冻融周期之间的关系以及结果准确性的问题也随之而来。综合前人的研究成果,综述细胞因子贮藏及冻融的稳定性。

简介
细胞因子是具有自分泌或旁分泌信号机制的蛋白质,参与促进造血细胞和其他具有宿主防御功能的细胞的增殖、分化和调节(见图1)。

图1 细胞因子的相互关系及其在免疫系统中的作用
方法
通过PubMed搜索确定研究包括在此分析中“细胞因子和稳定性和人和温度或储存和血液或血浆或血清(见图2)。

我们对使用不同采血管采集的样本、在不同温度下保存不同时间的样本以及使用不同的细胞因子量化平台进行分析的细胞因子测量的稳定性进行了总结。
白细胞介素-1受体细胞因子家族
白细胞介素-1α,也被称为IL-1F1,是一种具有促炎特性的细胞因子,是IL-1系统的一部分。IL-1α、IL-1β(或IL- 1F2)、IL-18(或IL- IF4)是该系统的激动剂,白细胞介素-1受体拮抗剂或IL- 1ra(或IL- IF3)是系统的拮抗剂。
1. 白介素-1α
IL-1α作为血清冷藏,或使用EDTA或肝素进行血浆分离后,在6-30天内表现稳定。在对IL-1α进行定量前,样品不应在室温下放置,甚至不应放置1小时。较多研究发现IL-1α在各种介质中经过3-10次冷冻/解冻循环后是稳定的。
2.白介素-1β
与IL-1α一样,使用柠檬酸盐4小时、EDTA 48小时或使用肝素或作为血清6天后,IL-1β在4℃下表现稳定。在对IL-1β进行定量,样品不应放在室温,大多数研究发现仅4小时后就发生了显著变化。似乎在EDTA中对血浆分离后的样品进行冷冻保存最不容易发生显著变化。
3. 白介素-1RA
从IL-1RA在不同温度下的贮存稳定性来看,总体结果显示IL-1RA是相当不稳定的。在所有培养基中冻融循环后,IL-1RA显示稳定。由于没有抗凝剂具有竞争性或确认性的数据,因此需要进行更多的研究。
4. 白介素-18
白细胞介素-18或IL-1F4是一种促炎细胞因子,它的样本量较小,只有4名患者,使用的是LPS刺激的样本,因此需要进行更多的研究。
I类/造血素受体细胞因子家族
I类/造血素受体家族的细胞因子都结合受体共享其细胞外域。该受体家族可以根据其异二聚体或异三聚体受体的一个元素分解为亚家族。
1. 白细胞介素- 6 (IL-6)
迄今为止,研究最多的细胞因子是IL-6,可能是由于早期认识到这种细胞因子在人类的大多数病理状态中上调。它与败血症、癌症、炎症性肠道疾病和骨骼疾病有关。在所有被测试的介质中,IL-6在4℃及以下温度下保持稳定,可能长达30天。在-80℃保存36个月与基线相比会产生显著变化。冻融循环对IL-6的影响差异较大。
2. 粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)
GM-CSF可增强中性粒细胞、巨噬细胞、树突状细胞和嗜酸性粒细胞等吞噬细胞的活性。少有人研究过GM-CSF的存储稳定性,相关研究结果表明,在EDTA管中储存的血浆可以在室温下保存4小时,然后才能定量GM-CSF,而且是准确的。
3. 白细胞介素-5 (IL-5)
IL-5由T细胞产生,在嗜酸性粒细胞对过敏原和寄生虫的反应中起重要作用。对于IL-5在储存或冻融循环后的稳定性还没有一致的发现,应该做更多的研究。
4. 白介素2 (IL-2)
IL-2主要由CD4+ T细胞产生,IL-2可以增强T细胞的免疫反应,抑制T细胞的增殖。现有数据显示,IL-2在使用EDTA分离的血浆中室温放置6小时,或使用肝素冷藏或作为血清至少6天时是稳定的。当冷冻/解冻循环后进行量化时,相关研究在至少4次冻融循环后显示了肝素中IL-2水平的稳定性。
5. 白细胞介素4 (IL-4)
IL-4由T细胞、自然杀伤T细胞、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞和肥大细胞分泌。大多数证据表明,IL-4在用EDTA分离的血浆中冷藏至少2天,用肝素分离或作为血清冷藏最多6天时是稳定的。有趣的是,相关研究发现肝素分离血浆1次冷冻/解冻循环产生显著变化,但在-80℃肝素中保存3年再量化,IL-4浓度的变化不显著。一般来说,在冷冻样本之前对IL-4进行定量似乎是可取的。
6. 白细胞介素-7 (IL-7)
IL-7是造血干细胞向t细胞和b细胞分化的非冗余信号通路。
结果显示,当样品保存在4℃时,IL-7的定量是稳定的,尽管IL-7可能在室温下柠檬酸分离的血浆中保持稳定4小时。冷冻/解冻循环后的稳定性需要做更多的研究。
7.白细胞介素-9 (IL-9)
IL-9在哮喘和寄生虫应答中发挥重要作用,并促进肺上皮中粘蛋白的产生。相关研究表明在EDTA分离的血浆中,IL-9在室温下甚至可以稳定6小时。在所有研究条件下,IL-9表现稳定。
8.白细胞介素-15 (IL-15)
IL-15通过刺激NK细胞、T细胞和B细胞增殖和分泌其他细胞因子来帮助保护免受病毒和细菌感染。关于贮藏稳定性和冻融循环需要做更多的研究。
9.白细胞介素-13 (IL-13)
IL-13由T细胞、NK细胞、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞、肥大细胞、树突状细胞和淋巴瘤肿瘤细胞产生。如果将血浆用柠檬酸盐或EDTA分离后冷藏至少4小时,IL-13似乎是稳定的。对于冻融循环,根据研究,建议对IL-13进行定量的样本作为血清保存。
10.白细胞介素-12 (IL-12)
IL-12是一种免疫反应调节器,主要是细胞介导的免疫。它由两个亚基p40和p35组成。当被EDTA分离时,等离子体可以被冷冻保存到最长测定IL-12浓度48h前。当肝素分离或作为血清储存时,相关研究表明肝素在室温下储存24小时或在定量前冷藏是安全的。
11. 粒细胞集落刺激因子(G-CSF)
G-CSF由骨髓基质细胞、成纤维细胞、内皮细胞和活化的巨噬细胞产生。这里的结果表明G-CSF最好冷藏或冷藏一段时间。Parkitny等人在对用EDTA分离的血浆或血清中GCSF进行定量时发现1次冷冻/解冻循环后存在显著差异,而其他研究人员发现3-4次冷冻解冻循环对浓度没有影响。
II类细胞因子受体家族
II类受体家族的细胞因子包括白细胞介素-10和干扰素细胞因子。与I类受体家族一样,该家族结合的受体在其细胞外区域的结构相似。
1. 干扰素α (IFNα)
IFNα是一种I型干扰素,在应对病毒感染、细胞内细菌感染以及革兰氏阴性菌表达的内毒素等方面发挥重要作用。IFNα主要由淋巴细胞分泌。对IFNα的稳定性需要做更多的研究,到目前为止,还没有研究检测冷冻/解冻对IFNα浓度的影响。
2. 干扰素ɣ
干扰素γ是由T淋巴细胞和自然杀伤细胞在免疫和炎症刺激反应中产生的。它是研究最充分的细胞因子之一,在抗病毒活性、巨噬细胞激活、先天免疫反应、适应性免疫反应、T细胞发育、体液免疫、肿瘤免疫和抗增殖中发挥作用。IFNɣ的存储稳定性已经得到了相对较好的研究。当用EDTA分离的血浆或在4℃或更冷的条件下作为血清储存时,IFNɣ表现稳定,可达30天。
3. 白细胞介素-10 (IL-10)
IL-10具有免疫抑制功能,可以关闭T细胞、单核细胞、巨噬细胞和树突状细胞产生的细胞因子。IL-10由活化的T细胞、B细胞、巨噬细胞和单核细胞、NK细胞、角质细胞、嗜酸性粒细胞、系膜细胞、上皮细胞和肿瘤细胞表达。
对于保存,相关研究表明如果将来需要对IL-10进行定量,血清样本应保存在4℃。IL-10以EDTA分离后的血浆形式储存时更稳定,各种报告显示即使在室温下也稳定。大多研究人员都发现,当IL-10作为血浆储存时,冷冻/解冻循环不影响IL-10的浓度。
Tips:由于篇幅限这里小备就先更新到这里,且听下回分解,我们下周再见~~
结论
细胞因子的贮藏和冻融稳定性存在多种多样的报道。某些细胞因子比其他细胞因子更不稳定的原因可能与细胞因子的降解速度、采血后分泌的细胞因子或细胞因子本身的结构有关。对于一些细胞因子,在特定温度下储存的安全性已经达成了明确的共识,但在大多数情况下,还需要做更多的研究,我们建议临床医生或研究人员在解释细胞因子长时间储存或多次冻融循环后的浓度结果时要谨慎。
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