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Department of Microbiology, Immunology and Molecular Genetics, University of Kentucky
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Ellis, G. I., Reneer, M. C., Vélez-Ortega, A. C., McCool, A., Martí, F. Generation of Induced Regulatory T Cells from Primary Human Naïve and Memory T Cells. J. Vis. Exp. (62), e3738, doi:10.3791/3738 (2012).
免疫的CD4 +调节性T细胞(Tregs)的开发和维护,促进周边的宽容,需要保持大量对人体的自我和共生抗原在免疫稳态。调节性T细胞和炎症常规T细胞之间的平衡扰动可导致免疫病理或癌症。虽然已被证明是4几个根本的分歧在人类与小鼠的调节性T细胞生物学5 1,I型糖尿病,类风湿关节炎和移植物抗宿主病,结肠炎的小鼠模型中的有效调节性T细胞治疗注射迄今排除了临床使用。由于缺乏足够数量,纯度,稳定性和特异性治疗调节性T细胞归巢的需要Treg的人类发展的动力平台上,以优化条件下体外扩增 6。
在这里,我们倒是描述一个从一个单一的人外周血献血,其中可分为四个阶段的分化诱导调节性T细胞(iTregs)分离外周血单个核细胞,CD4 + T细胞磁性选择的方法: 在体外细胞培养和荧光激活T细胞亚群细胞分选(FACS)。由于Treg的签名转录因子叉头框P3(FOXP3)是人类7激活诱导的转录因子,并没有其他存在独特的标记,标记的组合面板必须用于识别与抑制活性的T细胞。 6天培养后,细胞在我们的系统可以被划分成幼稚T细胞,记忆T细胞或基于其相对表达CD25,CD45RA的iTregs。由于内存和幼稚T细胞有不同的极化要求和可塑性8,牛逼成CD45RA +和CD45RO细胞人口的初始预分拣+亚群可以E中检查这些差异。与他人一致,CD25表达喜 CD45RA的- iTregs快递高水平的FOXP3 9,GITR和CTLA-4的第11和CD127 12的水平低。按照每个人口的流式细胞仪,由此产生的细胞可用于在评估相对延缓羧基琥珀酰亚胺酯(CFSE)标记的自体T细胞增殖能力的抑制实验。
1。分离人外周血单个核细胞(单核细胞从白膜)
此过程可缩减为较小的血液量。在PBS稀释的全血样本是1:1。
2。总的CD4 + T细胞的磁负选择,CD4 + CD45RA +幼稚T细胞或CD4 + CD45RO + +记忆T细胞使用EasySep富集试剂盒的单核细胞(干细胞的技术)
要遵循的步骤为1×10 8〜4.25×10 8单核细胞。
3。细胞培养条件诱导调节性T细胞
4。荧光激活细胞分选(FACS)T细胞群体
5。制止含量
6。代表结果
例如,流式细胞仪伪点缀了为期五天的时间,凑地块RSE的监测iTreg分化的基础上共同表达的CD25与FOXP3的相对,CTLA-4和CD45RA的可以看出,在图2。在图3中的直方图显示了一个成功的抑制实验中排序iTregs(CD25表达喜 CD45RA的-细胞CD127 -/LOW)。为期五天的文化,已获得监管/抑制能力是唯一的一个子集, 图4显示了调节性T细胞诱导从一个天真的T细胞池(顶部面板)和记忆T细胞池(底板)后五天文化标准iTreg介质。 CFSE标记的原始细胞染色表明,无论是天真的(右上面板)或记忆T细胞(右下面板)区分只经过几轮细胞分裂到iTregs(最高Foxp3的表达)。

图1。实验过程示意图。外周血ART细胞-通过梯度离心分离出人外周血前磁+ CD25表达的CD4阴性选择E。 5至6天培养后,细胞进行流式细胞仪,并与异CFSE标记靶细胞共同孵育测量抑制活性。

图2纯化的人主要的CD4 + CD25 - T细胞培养iTreg介质。等份细胞被收集后隔离(0天),并在细胞培养1天,3和5,监察CD45RA的,FOXP3,CTLA-4和CD25标记的进展。 iTreg轮廓对应CD45RA的- ,FOXP3 嗨 ,CTLA-4 高和CD25 HI(在图形窗口中高亮显示)。

纯化的CD4 + CFSE标记拉图3。贝莱德细胞(1×10 5 /孔)培养中存在天真排序,内存或iTreg细胞的调节性T细胞抑制督察珠 (3×10 4 /孔)。五天后,细胞收获和染细胞的流式细胞仪检测CFSE标记的文件。 iTreg细胞的存在,完全废除的CD4 + T细胞的增殖。有数字表明CFSE标记的细胞发生分裂的百分比。

图4纯化的人类主要天真(的CD4 + CD25 - CD45RA +)和内存(的CD4 + CD25 - CD38 +)T细胞被染色CFSE和培养iTreg中等。五天后,细胞phenotyped和细胞分裂率估计。 如图2所示,从两个亚群分化的iTreg子集对应CD45RA的- CD25表达喜 FOXP3 高和CTLA-4 高 (后者未显示)。比较CFSE染色型材iTregs(这里的最高表达Foxp3的T细胞)识别在为期五天的文化最增殖细胞。
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虽然拥有巨大的调节性T细胞的转移在打击自身免疫排斥反应和其他免疫或炎症介导的疾病,其高效发电和维护稳定的方法治疗的承诺尚未开发。由于只有1-5%的循环人类T细胞是调节性T细胞,他们控制的扩张和分化克服这种缺乏作为实施调节性T细胞进入临床的主要威慑。另一方面,我们从审判13 TGN1412了解到,这是科学和伦理的必要深入了解分子事件,编排实施任何治疗方案之前,人类T细胞命运的决定。用这种方法iTreg分化,导致人口的天真,内存,效应T细胞和iTregs促进从一个单一的人外周血捐助派生的细胞种群之间的基因表达或功能的比较。在我们的手中,排序细胞已相比,在芯片和QRT-PCR分析来衡量遗传印迹的变化,研究关键的信号事件,或在补丁夹紧功能测量离子通道的使用14。
我们的系统提供了额外的好处的能力来操纵的分化过程中的关键环节,围绕一个中心框架和读数。因此,可以预排序的单核细胞,改变细胞的输入人口或包括小分子抑制剂和配体的培养基。也可以转染细胞过度或击倒感兴趣的蛋白质或介绍记者建造。作为一个额外的好处,我们可以改变培养条件,以最大限度地发挥产生iTregs的百分比。总的来说,这个人类T细胞培养与生理意义远远比在小鼠系统创建描绘了非常可靠的实验平台。重要的是,它也可能维持一个直接的治疗价值。事实上,作为MOST电流的调节性T细胞的治疗方法, 在体外或体外的发展或操纵细胞的参与,我们的系统可以被看作是对列入中Treg细胞疗法的护理标准的道路上的重要渠道。这个系统未来的扩展将裁缝调节性T细胞成为激活后,与具体的 ,而不是描述的多克隆激活体内的炎症抗原相遇。
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作者没有透露。
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Lymphoprep | Axis-Shield | 1114547 | Keep at room temperature |
| Refrigerated Bench-Top Centrifuge | Eppendorf | 5810R | |
| Bright-Line Hemocytometer | Hausser Scientific | 3110 | |
| EasySep Human CD4+ T Cell Enrichment Kit | Stem Cell Technologies | 19052 | |
| EasySep Human Memory CD4+ T Cell Enrichment Kit | Stem Cell Technologies | 19157 | |
| EasySep Human Naïve CD4+ T Cell Enrichment Kit | Stem Cell Technologies | 19155 | |
| The Big Easy EasySep Magnet | Stem Cell Technologies | 18001 | Silver |
| 5 mL Round Bottom Polystyrene Tubes | BD Biosciences | 352008 | |
| 15 mL Polypropylene Centrifuge Tubes | VWR international | 89004-368 | |
| 14 mL Polypropylene Round-Bottom Tubes | BD Biosciences | 352059 | |
| 50 mL Polypropylene Centrifuge Tubes | VWR international | 89004-364 | |
| Human anti-CD3 Antibody | Bio X Cell | BE0001-2 | Clone: OKT3 |
| 24 Well Cell Polystyrene Culture Plate | BD Biosciences | 353047 | |
| 96 Well Round Bottom Tissue Culture Plate | Greiner Bio-One | 650180 | |
| RPMI 1640 with Glutamax-I and HEPES Buffer | GIBCO, by Life Technologies | 72400 | |
| Fetal Bovine Serum (FBS) | GIBCO, by Life Technologies | 16000 | |
| β-Mercaptoethanol | Sigma-Aldrich | M7522 | |
| Recombinant Human TGF-β1 | eBioscience | 14-8348-62 | |
| Recombinant Human IL-2 | eBioscience | 14-8029-63 | |
| Bovine Serum Albumin (BSA) | MP Biomedicals | 810531 | |
| 0.5 M EDTA | Amresco | E177 | |
| Mouse Anti-Human CD25-PE | Miltenyi Biotec | 130-091-024 | Clone: 4E3 |
| Mouse Anti-Human CD45RA-PE-Cy5 | eBioscience | 15-0458-42 | Clone: HI100 |
| Mouse Anti-Human CD127-APC | Miltenyi Biotec | 130-094-890 | Clone: MB15-18C9 |
| DNase II | MP Biomedicals | 190370 | |
| MoFlo Flow Cytometer | Beckman Coulter Inc. | ||
| FlowJo Software | Tree Star, Inc. | ||
| Cell Quest Pro Software | BD Biosciences | ||
| Newborn Calf Serum | GIBCO, by Life Technologies | 16010 | |
| L-glutamine | GIBCO, by Life Technologies | 25030 | |
| AIM-V | GIBCO, by Life Technologies | 0870112 | |
| CellTrace CFSE Cell Proliferation Kit | Invitrogen | C34554 | |
| Treg Suppression Inspector Beads | Miltenyi Biotec | 130-092-909 | |
| Penicillin-Streptomycin | GIBCO, by Life Technologies | 15140 | |
| 40 M Nylon Cell Strainer | BD Biosciences | 352340 |