Origin of Peripheral Blood Mononuclear Cells

外周血单个核细胞（PBMC）来源于骨髓中的造血干细胞(HSC)。HSC通过造血过程产生免疫系统的所有血细胞。HSC可以分化成两个谱系：髓系(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(T 细胞、B 细胞、NK 细胞) (如图1，2)。

PBMC是具有圆形细胞核的血液细胞, 在上述两个谱系中都有构成PBMC的相关细胞，是由不同构成比例的淋巴细胞 (T细胞、B细胞和NK细胞)、树突状细胞和单核细胞组成的细胞群 (表1)。这些细胞是先天免疫和适应性免疫系统的关键组成部分, 可以保护身体免受病毒、细菌和寄生虫的感染和异物侵扰, 并且能够消灭肿瘤细胞。

Table 1.Average cell frequencies from enriched PBMC fractions.

The Frequency of Different Cell Populations within the PBMC Fraction

PBMC中不同亚型比例因人而异，但平均而言,淋巴细胞占PBMC的大多数(70%-90%)。淋巴细胞在细胞介导和体液免疫反应中起着至关重要的作用, 主要与T和B细胞的激活有关。在淋巴细胞群体中,CD3+T细胞占了整个PBMC的45-70%。大多数 T 细胞以未被抗原激活的naiveT细胞或memory T细胞的状态存在。因而在健康的捐献者中，已被抗原激活的T细胞仅占很小一部分。一旦T细胞被激活就会启动细胞介导的免疫反应。

同样, 健康捐献者中CD19+ B 细胞主要以naive或memoryB细胞的状态存在，等待抗原激活, 其仅占淋巴细胞总数的5-15%。一旦B细胞被激活，其可以分化为能大量分泌抗体的浆细胞, 这些抗体专门针对血液中循环的游离抗原，引发体液免疫反应。

NK 细胞在淋巴细胞群中所占比例较小 (5-10%)。NK细胞常被认为是先天免疫系统的一部分, 是属于我们身体的第二道防御系统（第一道是由皮肤和粘膜组成的物理防线，第三道就是适应性免疫）。这些细胞在不需要抗原的情况下执行其效应功能, 并保护身体免受肿瘤活动的影响。

一小部分细胞包括树突状细胞 (1-2%)在先天免疫系统和适应性免疫系统之间构成重要的桥梁。树突状细胞是一种高度专业化的抗原呈现细胞（APC）, 它吞没抗原并将抗原片段呈现给自适应免疫系统的细胞（人HLA（MHC）分型类别及分型方法介绍，抗原介绍--从六个方面完整阐述抗原）, 从而激活 T 细胞和 B 细胞。

与淋巴细胞不同，在收到刺激信号后，在血液循环中游荡的单核细胞(10-30%) 需要动员到组织中，并在那里成熟并分化为树突状细胞或巨噬细胞, 从而起到抗原提呈或细胞吞噬功能，调节先天和适应性免疫反应。

最后, 但非常重要的是造血干细胞。血液和骨髓中的HSC产生血液中的所有细胞, 包括红血球、血小板、淋巴细胞、单核细胞和粒细胞。虽然这种罕见的细胞群只占 PBMC 总量的 0.1-0.2%, 这使得它们很难以从全血样本中分离出来。但通过注射动员剂, 如粒细胞集落刺激因子 (G-CSF) 或 Plerixa, 可以将 CD34+ 干细胞的比例增加到 0.5-1.5%。

Isolation of Peripheral Blood Mononuclear Cells

提取外周血单个核细胞主要有两种方式：

1.　获取全血随后通过密度梯度离心（Ficoll）。常用来分离人外周血单个核细胞（PBMC）的Ficoll液密度为　1.077±0.001 g/ml，红细胞、粒细胞由于密度较大，离心后沉于管底；淋巴细胞和单核细胞的密度小于或等于分层液比重，离心后漂浮于分离液的液面上。吸取分层液液面的细胞，就可从外周血中分离到单个核细胞。见Figure 3：

Figure 3. Whole blood layered onto a density gradient medium. After centrifugation, the PBMC fraction is defined by the white layer at the interface between the plasma and the density gradient medium.

2.　用单采机直接采集单个核成分血（一次提取10000000000的PBMC.......把人抽干的节奏？？？！！！）：单采机是一种自动化设备, 它使用高速离心将PBMC直接分离, 同时将血浆、红血球和粒细胞等回输给捐献者，从而确保了采集过程中献血员血容量始终保持平衡，对其心血管系统影响小，更为安全。平均而言, 通过单采得到的PBMC比全血密度梯度离心过程多14倍（见Figure 4），且捐献者可间隔30天重复捐献，一年最多可捐献12次，这使其成为大规模研究或临床前试验的理想选择。客户可以根据实际实验, 进一步离心以去除残留的红血球 (RBC裂解) 和粒细胞 (密度梯度离心)。

Figure 4. PBMCs were collected from 8 different donors per collection group (Leukopak®and Whole Blood) and counted using a hemocytometer to determine cell yield.

Peripheral Blood Mononuclear Cells in Research

PBMC是免疫系统的关键组成部分,因此在免疫学、传染病、恶性肿瘤、疫苗研发、移植治疗、个性化医学和毒理学等领域作为最基础的实验原料被广泛使用。

如现在大家在肿瘤免疫药物研发中常见的体外实验（免疫检查点药物研发--PBMC相关体外实验）：MLR, SEB，ADCC（抗体依赖细胞毒作用（ADCC)）, T细胞激活或抑制，CMV Recall， Treg抑制等（见下图）和PBMC构建的人源化小鼠（常见的免疫系统人源化小鼠模型介绍）