本方案提供了一种 体外 研究调节性T细胞对效应T细胞增殖与分化影响的共培养策略
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本方案提供了一种 体外 研究调节性T细胞对效应T细胞增殖与分化影响的共培养策略
调节性T(Treg)细胞在维持免疫稳态中发挥关键作用。Treg细胞功能异常与多种疾病相关,包括自身免疫病、器官移植排斥、感染和癌症。调控Treg细胞被认为是治疗炎症性疾病的潜在治疗策略,包括自身免疫性疾病、实体器官移植排斥、移植物抗宿主病和过敏性疾病。经典 体外 调节性T细胞(Treg)抑制实验主要用于评估Treg细胞对效应T细胞(Teff)增殖的抑制作用。然而,除增殖外,T细胞的分化对其发挥免疫功能同样具有重要意义。因此,本方案提供了一种改良的 体外 调节性T细胞抑制实验,用于研究调节性T细胞(Treg细胞)对效应T细胞(Teff细胞)增殖与分化的影响。本方案首先介绍小鼠Treg细胞和初始T细胞的制备方法,随后阐述通过共培养体系研究Treg细胞对Teff细胞(包括Th1细胞和Th17细胞)增殖与分化的调控作用,最后介绍共培养后用于流式细胞术的染色策略。 体外 Treg细胞的功能分析可用于研究Treg细胞对T细胞增殖和极化的影响。
CD4+CD25+Foxp3+ 调节性T(Treg)细胞在免疫稳态中发挥重要的调节作用1。Treg细胞可主动抑制过度的免疫反应,并维持自身免疫耐受,从而防止免疫反应对正常组织和器官造成损伤2。调控Treg细胞被认为是治疗自身免疫性疾病、实体器官移植排斥反应、移植物抗宿主病以及过敏性疾病等炎症性疾病的潜在治疗策略3,4,5。同时,抑制Treg细胞的功能被视为激活抗肿瘤免疫的有效策略6,7。临床研究已探索了过继性调节性T细胞治疗或低剂量IL-2治疗在自身免疫性疾病、实体器官移植以及移植物抗宿主病中的应用8,9,10。此外,工程化Treg细胞的研究也日益受到关注,包括嵌合抗原受体(CAR)-Treg细胞和T细胞受体(TCR)-Treg细胞11,12。
迄今为止,调节性T细胞(Treg)疗法尚未在常规临床治疗中广泛应用。为了推动Treg细胞疗法的临床应用,系统性地研究和评估其功能至关重要。体外评估调节性T细胞功能的常用策略是体外Treg抑制试验13,该方法可检测Treg细胞对效应T细胞(Teff)增殖的抑制功能。然而,标准的体外 Treg抑制试验并未评估Teff细胞的分化情况。若能同时评估效应T细胞的增殖与分化,则可获得关于调节性T细胞功能的更全面信息。
此处,我们介绍一种改良的 体外 Treg细胞抑制实验,称为“体外 Treg细胞的功能分析”(图1)。本方案提供了一种 体外 研究调节性T细胞对效应T细胞增殖与分化影响的共培养策略
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所有小鼠实验均经四川大学华西医院动物伦理委员会批准(批准号:20250814006、20211212A)。本实验所用小鼠均为C57BL/6遗传背景。
1. 溶液的配制
2. C57BL/6小鼠淋巴细胞的制备
3. CD45.1 小鼠淋巴细胞的制备
4. CD45.2+CD4+CD62L+ 初始T细胞的制备
注意:整个过程使用MACS的CD4+CD62L+ T细胞分离试剂盒。MACS缓冲液预先冷却至4 °C,所有离心条件均为4 °C、350 × g 离心7分钟。
5. CD45.1+CD4+CD25+ 调节性T细胞富集细胞与抗原提呈细胞富集的非CD4+细胞的制备
注意:整个过程使用MACS用CD4+CD25+调节性T细胞分离试剂盒,该试剂盒的说明书已优化,可同时获得富含抗原呈递细胞(APC)的非CD4+细胞和富含CD4+CD25+ Treg的细胞。MACS缓冲液预先冷却至4 °C,所有离心条件均为4 °C、350 × g离心7分钟。
6. 使用细胞增殖染料标记初始型 CD4+ T 细胞
注意:所有离心条件均为 4 °C、350 × g 离心 7 分钟。使用前将 PBS 缓冲液预平衡至室温。标记过程需避光操作,以避免染料淬灭。
7. 设置 体外 Treg细胞的功能分析
8. 体外 Treg细胞的功能分析
注意:所有离心条件均为 4 °C、350 × g 离心 7 分钟。
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在代表性实验中,使用初始T细胞作为Tresp细胞,以研究富含Treg的细胞对Th1和Th17细胞增殖与分化的影响。在该实验中,Tresp细胞通过抗小鼠CD3抗体和富含APC的非CD4+细胞激活,随后在IL-12 p70诱导下分化为Th1细胞,或在TGF-β1和IL-6诱导下分化为Th17细胞。在这两种诱导条件下,研究了以1:1比例加入富含Treg的细胞后,Tresp细胞增殖与分化的改变情况。
当CD45.2+CD4+ Tresp细胞与CD45.1+CD4+ Treg富集细胞共培养时,在Th1和Th17诱导条件下,未增殖Tresp细胞的比例均显著增加(图4A、B),表明Tresp细胞的增殖在Treg富集细胞存在下受到抑制。此外,在与Treg富集细胞共培养后,CD45.2+CD4+IFN-γ+ T(Th1)细胞的分化受到...
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本研究中,在Th1诱导条件下共培养的结果与既往报道一致,即Treg细胞可抑制Th1细胞的增殖和分化17,18。在Th17诱导条件下,富集的Treg细胞同样抑制了Tresp细胞的增殖。然而,在本实验所采用的Th17极化条件下,IL-17A+ Tresp细胞的比例在Treg富集细胞存在时反而增加,这与以往报道中Treg细胞可抑制Th17细胞分化的结论不同19,20。这些数据表明,Treg细胞对Tresp细胞的作用可能因诱导条件和检测指标的不同而有所差异。该检测方法可为研究基因修饰或功能改变的Treg细胞功能提供一种体外模型。
这 体外 Treg细胞的功能分析可用于研究Treg细胞对T细胞增殖和极化的影响。相关的共培养方法已被应用于Treg细胞功能的研究中。例如,有研究报道,Treg细胞中的TGF-β信号通路会削弱其...
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作者声明无任何利益冲突。
本工作由四川省科技计划(编号:2026NSFSC0940)、四川大学华西医院学科卓越发展“1·3·5”计划(编号:ZYYC25010)以及中国博士后科学基金会(编号:2025M781396)资助。D.Z. 衷心缅怀于2018年逝世的 Sang-A Park 博士。实验流程图使用 BioRender.com 制作。
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 1.5 mL 离心管 | Thermo Fisher Scientific | 3457IW | 或同类产品 |
| 12.5 μL 滤芯吸头 | Thermo Fisher Scientific | 94420043 | 或同类产品 |
| 1250 μL 滤芯吸头 | Thermo Fisher Scientific | 94420813 | 或同类产品 |
| 15 mL 圆锥形离心管 | Thermo Fisher Scientific | 339650 | 或同类产品 |
| 200 μL 滤芯吸头 | Thermo Fisher Scientific | 94420318 | 或同类产品 |
| 48 孔板 | Corning Incorporated | 3548 | 或同类产品 |
| 5 mL 注射器活塞 | Shifeng Medical | SB2-061(A) | 或同类产品 |
| 50 mL 圆锥形离心管 | Thermo Fisher Scientific | 339652 | 或同类产品 |
| 50 μL 滤芯吸头 | Thermo Fisher Scientific | 94420258 | 或同类产品 |
| 70 μm 细胞滤网 | Biosharp Life Sciences | BS-70-CS | 或同类产品 |
| 抗小鼠 CD28 抗体 | BioXcell | BE0015-1 | 或同类产品 |
| 抗小鼠 CD3 抗体 | BioXcell | BE0001-1 | 或同类产品 |
| 抗小鼠 CD4 PerCP-Cy5.5(RM4-5) | Thermo Fisher Scientific | 45-0042-82 | 或同类产品 |
| 抗小鼠 Foxp3 PB(FJK-16s) | Thermo Fisher Scientific | 48-5773-82 | 或同类产品 |
| 抗小鼠 IFN-γ PE(XMG1.2) | BioLegend | 505808 | 或同类产品 |
| 抗小鼠 IL-17A PE-Cy7(eBio17B7) | Thermo Fisher Scientific | 25-7177-82 | 或同类产品 |
| Beckman CytoFLEX S 流式细胞仪 | Beckman Coulter | N/A | 用于免疫细胞样本的流式细胞数据采集 |
| 牛血清白蛋白(BSA) | Sigma-Aldrich | B2064 | 或同类产品 |
| C57BL/6 小鼠 | 上海模型生物研究中心有限公司 | SM-001 | 用于原代淋巴细胞及 T 细胞亚群的分离 |
| CD25 单克隆抗体(PC61.5),PE | Thermo Fisher Scientific | 12-0251-83 | 或同类产品 |
| CD4+CD25+ 调节性 T 细胞分离试剂盒(小鼠) | Miltenyi Biotec | 130-091-041 | 用于细胞分选 |
| CD4+CD62L+ T 细胞分离试剂盒(小鼠) | Miltenyi Biotec | 130-106-643 | 用于细胞分选 |
| CD45.1 小鼠 | 上海模型生物研究中心有限公司 | NM-KI-210226 | 用于原代淋巴细胞及 T 细胞亚群的分离 |
| CD45.1 单克隆抗体(A20),FITC | Thermo Fisher Scientific | 11-0453-85 | 或同类产品 |
| CD45.2 单克隆抗体(104),APC-eFluor 780 | Thermo Fisher Scientific | 47-0454-82 | 或同类产品 |
| CD62L(L-选择素)单克隆抗体(MEL-14),FITC | Thermo Fisher Scientific | 11-0621-85 | 或同类产品 |
| Cytofix/Cytoperm 固定/通透溶液试剂盒 | BD Biosciences | 554714 | 或同类产品 |
| eBioscience 细胞增殖染料 eFluor 450 | Thermo Fisher Scientific | 65-0842-90 | 或同类产品 |
| 乙二胺四乙酸(EDTA) | Solarbio Life Sciences | E1170 | 或同类产品 |
| 胎牛血清 | Thermo Fisher Scientific | A5669701 | 或同类产品 |
| FlowJo 10.6.2 | BD Biosciences | N/A | 用于流式细胞术数据分析的软件 |
| Golgi-Plug 蛋白转运抑制剂 | BD Biosciences | 555029 | 或同类产品 |
| HEPES(1 M) | Thermo Fisher Scientific | 15630080 | 或同类产品 |
| 人 TGF-β1 | PEPROTECH | 100-21C | 或同类产品 |
| 钙离子霉素钙盐 | Millipore Sigma | I3909 | 或同类产品 |
| LD 柱 | Miltenyi Biotec | 130-042-901 | 用于细胞分选 |
| L-谷氨酰胺(200 mM) | Thermo Fisher Scientific | 25030081 | 或同类产品 |
| LS 柱 | Miltenyi Biotec | 130-042-401 | 用于细胞分选 |
| MACS 多功能支架 | Miltenyi Biotec | 130-042-303 | 用于细胞分选 |
| MS 柱 | Miltenyi Biotec | 130-042-201 | 用于细胞分选 |
| OctoMACS 分离器 | Miltenyi Biotec | 130-042-109 | 用于细胞分选 |
| PBS,pH 7.4 | Thermo Fisher Scientific | 10010049 | 或同类产品 |
| PE 大鼠 IgG1,κ 同型对照抗体 | BioLegend | 400408 | 或同类产品 |
| PE/Cyanine7 大鼠 IgG2a κ 同型对照抗体 | Thermo Fisher Scientific | 25-4321-82 | 或同类产品 |
| 青霉素-链霉素 | Thermo Fisher Scientific | 15140122 | 或同类产品 |
| PMA | Millipore Sigma | P8139 | 或同类产品 |
| 纯化抗小鼠 CD16/32 抗体 | BioLegend | 101302 | 或同类产品 |
| QuadroMACS 分离器 | Miltenyi Biotec | 130-090-976 | 用于细胞分选 |
| 重组小鼠 IL-12 p70 | PEPROTECH | 210-12 | 或同类产品 |
| 重组小鼠 IL-6 | R&D Systems | 406-ML | 或同类产品 |
| 红细胞裂解缓冲液(ACK 裂解缓冲液) | Thermo Fisher Scientific | A1049201 | 或同类产品 |
| RPMI 1640 培养基 | Thermo Fisher Scientific | 11875093 | 或同类产品 |
| 丙酮酸钠(100 mM) | Thermo Fisher Scientific | 11360070 | 或同类产品 |
| 台盼蓝溶液,0.4% | Thermo Fisher Scientific | 15250061 | 或同类产品 |
| UltraComp eBeads 补偿微球 | Thermo Fisher Scientific | 01-2222-42 | 或同类产品 |
| Zombie Yellow 可固定活力检测试剂盒 | BioLegend | 423104 | 或同类产品 |
| β-巯基乙醇 | Sigma-Aldrich | M3148 | 或同类产品 |