该方案详细介绍了评估纳米乳剂麦冬皂苷D佐剂是否能够促进有效细胞免疫反应的方法。
需要JoVE订阅才能观看此内容。 请登录或开始免费试用
该方案详细介绍了评估纳米乳剂麦冬皂苷D佐剂是否能够促进有效细胞免疫反应的方法。
佐剂作为疫苗的主要成分,可直接诱导或增强与抗原相关的强烈、广泛、先天性及适应性免疫反应。麦冬皂苷D(OP-D)是从植物中提取的一种纯化成分 Ophiopogon japonicus,已被发现可作为疫苗佐剂使用。通过采用低能耗乳化法制备纳米乳剂麦冬皂苷D(NOD),可有效克服OP-D溶解度低和毒性高的问题。本文中,一系列 体外 细胞活性评估方案的考察. 采用细胞计数试剂盒-8(CCK-8)检测L929细胞的细胞毒性作用。随后,通过ELISA和ELISpot方法检测免疫小鼠脾细胞经刺激和培养后分泌的细胞因子水平及相应免疫细胞数量。此外,利用激光扫描共聚焦显微镜(CLSM)观察来源于C57BL/6小鼠、经GM-CSF联合IL-4孵育成熟后的骨髓来源树突状细胞(BMDCs)对抗原的摄取能力。重要的是,将空白小鼠的腹腔巨噬细胞(PMs)与佐剂共培养24小时后,通过ELISA试剂盒测定IL-1β、IL-6和肿瘤坏死因子α(TNF-α)细胞因子水平,以确认巨噬细胞的活化状态。期望本实验方案可为其他研究人员提供直接且有效的实验手段,用于评估新型疫苗佐剂的细胞免疫应答效果。
疫苗是预防和治疗传染性疾病及非传染性疾病的重要手段。在疫苗配方中适当添加佐剂和递送载体,有助于增强抗原的免疫原性并产生持久的免疫应答1。除经典的佐剂铝盐(铝盐)外,目前已有六种佐剂被用于上市疫苗:MF592,3、AS043、AS033、AS013、CpG10184 和 Matrix-M5。通常情况下,当人体遭遇病毒感染时,第一道和第二道防线(皮肤、黏膜和巨噬细胞)会率先清除病毒,最终激活第三道防线,即免疫器官和免疫细胞。自20世纪20年代初以来,铝及其盐类一直是人类疫苗中应用最广泛的佐剂,可引发有效的先天性免疫应答6。然而,有研究提出,经典佐剂通过激活抗原呈递细胞(APCs),刺激免疫细胞产生特定类型的细胞因子和趋化因子,这是佐剂发挥作用的机制之一,也可能是佐剂对特异性免疫应答仅产生短暂效应的原因之一7。目前获批用于人类的佐剂种类有限,这成为开发能够诱导有效免疫应答疫苗的制约因素8。
目前,越来越多的佐剂研究显示出在小鼠中诱导强烈细胞免疫反应的能力。QS-21作为佐剂已被证明可诱导平衡的辅助性T细胞1(Th1)和辅助性T细胞2(Th2)免疫反应,产生更高水平的抗体滴度,并延长保护作用,但其强烈的毒性和溶血特性限制了其作为独立临床佐剂的开发9,10。OP-D(鲁斯可皂苷元-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-β-D-吡喃木糖基-(1→3)-β-D-吡喃岩藻糖苷)是从中药麦冬(Ophiopogon japonicus)根部分离出的一种甾体皂苷4。此外,它也是麦冬(Radix Ophiopogonis)中主要的药理活性成分(参麦散)之一,已知具有一定的药理特性11。麦冬属于百合科(Liliaceae),广泛用于细胞炎症和心肌损伤的抑制与保护作用。例如,OP-D可改善二硝基氯苯(DNCB)诱导的特应性皮炎样病变以及BALB/c小鼠中肿瘤坏死因子α(TNF-α)诱导的炎症性HaCaT细胞12。重要的是,OP-D可促进心血管系统的抗氧化保护作用,并通过减少活性氧(ROS)的生成和抑制线粒体膜损伤,保护心脏免受阿霉素诱导的自噬性损伤。实验表明,OP-D与单糖链皂苷联合使用有助于增强免疫健康,提高白细胞计数和DNA合成,并延长抗体持续时间13。先前研究已发现OP-D具有佐剂效应14。
纳米乳剂是由表面活性剂、油相、助表面活性剂和水组成的水包油型纳米制剂12,15。这类纳米疫苗设计可将抗原和佐剂共同包封,从而增强免疫刺激、保护抗原,并促进树突状细胞(DC)成熟16。在通过筛选获得这些新型佐剂的研发过程中,寻找合适的方法以评估其细胞应答能力至关重要。
本实验方案的目的是系统评估佐剂是否能够增强吞噬作用以及免疫细胞的表达 体外 细胞培养及主要实验方法的详细说明。实验分为四个部分:(1)采用细胞计数试剂盒-8(CCK-8)检测OP-D和NOD对L929细胞的毒性;(2)通过脾细胞刺激和ELISpot实验检测免疫小鼠体内内分泌因子IFN-γ和IL-17A的水平及其相应细胞数量;(3)利用共聚焦显微镜观察佐剂刺激后树突状细胞(DCs)的抗原呈递能力;(4)检测正常小鼠腹腔巨噬细胞(PMs)与佐剂共培养后上清液中三种细胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α的含量。
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
所有细胞实验均在配备基本操作室、缓冲室、无菌培养室以及鉴定与分析室的细胞工程实验室中进行。工作环境和条件无微生物污染及其他有害因素。动物实验遵循《实验动物护理和使用指南》进行,并经第三军医大学实验动物福利与伦理委员会批准。
1. 高压灭菌与材料准备
2. L929 细胞毒性实验
3. 脾细胞刺激
4. ELISpot 检测
5. 树突状细胞的摄取
6. 巨噬细胞活化
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
OP-D和NOD佐剂的细胞活性评价已完成 体外 根据方案。L929成纤维细胞是用于筛选的有用模型 体外 NOD 毒性测试图1). 对脾脏中炎症性细胞因子水平的定量分析有助于研究人员更深入地理解免疫应答过程(图2)。在临床试验中评估抗原特异性T细胞免疫以及筛选疫苗候选物时,ELISpot检测细胞毒性T淋巴细胞(CTL)是金标准(图3)。树突状细胞对抗原的摄取增加可引发更强的适应性免疫反应(图4。巨噬细胞在向T细胞呈递抗原方面发挥重要作用,同时可诱导其他抗原呈递细胞表达共刺激分子,从而启动适应性免疫应答(图5)。上述实验结果由 Tong 等发表,不同的抗体反应 体内 以及针对小鼠的保护效率可在原文中找到14.
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
亚单位疫苗具有良好的安全性,但免疫原性较差。提高其免疫原性的主要策略是将抗原与佐剂进行物理吸附或偶联,并将其整合到药物递送系统中,以促进树突状细胞(DCs)对抗原的摄取和呈递。天然植物皂苷(如奎拉雅皂苷及其衍生物)具有高毒性,不适合用于人用疫苗的开发17。因此,研究疫苗或佐剂对细胞的毒性作用是评价新型疫苗的必要第一步。
本研究中所采用的方案依据 ISO 10993-5:2009 进行18,这使得样品制备具有一定的灵活性。标准的毒性检测细胞系L929成纤维细胞与牙龈成纤维细胞在细胞毒性水平上相似。然而,L929成纤维细胞已成为一种有效的筛选模型 体外 由于其优异的可重复性,纳米材料的毒性测试19MTT和CCK-8常用于细胞活力和细胞毒性检测。MTT与CCK-8检测结果相互矛盾,且无显著相关性,但CCK-8检测所得细胞活力与MTT检测结果相比具有显著差异。20之前研究中MTT结果...
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
作者声明,不存在可能影响本文所报告工作的任何竞争性财务或个人利益。
本研究得到中国国家重点研发计划项目(编号:2021YFC2302603)、国家自然科学基金项目(编号:31670938、32070924、82041045 和 32000651)、重庆市自然科学基金项目(编号:2014jcyjA0107 和 2019jcyjA-msxmx0159)、重庆市研究生科研与创新项目(编号:CYS21519)、陆军军医大学专项项目(编号:2020XBK24)以及国家级大学生创新创业训练计划项目(编号:202090031021)的资助。
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 0.25% 胰蛋白酶-EDTA (1x) | GIBCO, USA | 25200056 | |
| 96孔滤膜板 | Millipore. Billerica, MA | CLS3922 | |
| AlPO₄ | General Chemical Company, USA | null | |
| 自动细胞计数仪 | Countstar, 中国 | IC1000 | |
| BALB/c 小鼠和 C57BL/6 小鼠 | 北京华阜生物科技股份有限公司 | null | |
| 辛酸/癸酸甘油三酯 (GTCC) | 北京丰利医药有限公司,中国北京 | null | |
| CCK-8 试剂盒 | Dojindo, 日本 | CK04 | |
| 细胞计数板 | Costar, Corning, USA | CO010101 | |
| 细胞筛 | biosharp, 中国 | BS-70-CS | |
| Centrifuge 5810 R | Eppendorf, 德国 | 5811000398 | |
| DAPI | Sigma-Aldrich, St. Louis, USA | D9542 | |
| DMEM 基础(1x) 培养基 | GIBCO, USA | C11885500BT | |
| DSZ5000X 倒置显微镜 | Nikon, 日本 | DSZ5000X | |
| EL-35 (Cremophor-35) | Mumbai, 印度 | null | |
| ELISpot 经典试剂盒 | AID, 德国 | ELR06 | |
| 胎牛血清 | GIBCO, USA | 10099141C | |
| 多功能微孔板读数仪 | Thermo Fisher Scientific, USA | VL0000D2 | |
| GFP | Sigma-Aldrich, St. Louis, USA | P42212 | |
| Glutamax | Invitrogen, USA | 35050061 | |
| 粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子 | GM-CSF, R&D Systems, USA | 315-03 | |
| HEPES | Invitrogen, USA | 15630106 | |
| HF 90/240 培养箱 | Heal Force, 瑞士 | null | |
| IL-4 | PeproTech, USA | 042149 | |
| L929 细胞系 | FENGHUISHENGWU, 中国 | NCTC clone 929 (RRID:CVCL_0462) | |
| 激光扫描共聚焦显微镜 | Zeiss, 德国 | LSM 980 | |
| MONTANE 85 PPI | SEPPIC, 法国 | L12910 | |
| MONTANOX 80 PPI | SEPPIC, 法国 | 36372K | |
| 小鼠 IFN-γ ELISA 试剂盒 | Dakewe, 中国 | 1210002 | |
| 小鼠 IFN-γ 预包被 ELISPOT 试剂盒 | Dakewe, 中国 | DKW22-2000-096 | |
| 小鼠 IL-17A ELISA 试剂盒 | Dakewe, 中国 | 1211702 | |
| 小鼠 IL-17A ELISpotPLUS 试剂盒 | ebiosciences, USA | 3521-4HPW-2 | |
| 小鼠 IL-1β ELISA 试剂盒 | Dakewe, 中国 | 1210122 | |
| 小鼠 IL-6 ELISA 试剂盒 | Dakewe, 中国 | 1210602 | |
| 小鼠 TNF-α ELISA 试剂盒 | Dakewe, 中国 | 1217202 | |
| 非必需氨基酸(100x) | Invitrogen, USA | 11140050 | |
| 麦冬皂苷-D | 成都普瑞科技有限公司 | 945619-74-9 | |
| 青霉素-链霉素溶液 | Invitrogen, USA | 15070063 | |
| 鬼笔环肽 | Solarbio, 中国 | CA1620 | |
| 磷酸盐缓冲液 | ZSGB-BIO, 中国 | ZLI-9062 | |
| 红细胞裂解液 | Solarbio, 中国 | R1010 | |
| RPMI 1640 培养基 | Hyclone (Life Technology), USA | SH30809.01 | |
| 丙酮酸钠(100 mM) | Invitrogen, USA | 11360070 | |
| 角鲨烯 | Sigma, USA | S3626 | |
| β- 巯基乙醇 | Invitrogen, USA | 21985023 |
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。