2021年8月2日
M2样肿瘤相关巨噬细胞(TAM)与肿瘤进展及癌症患者的不良预后相关。本方案提供了一份详细指南,可在14天内可重复地将THP-1类单核细胞分化并极化为M2样巨噬细胞。该模型为研究肿瘤微环境中TAM的抗炎作用奠定了基础。
具有抗炎特性的肿瘤相关巨噬细胞与癌症的进展和不良预后相关。本方案旨在提供一种在14天内将THP-1类单核细胞分化并极化为M2样巨噬细胞的实验指南。目前尚无针对THP-1细胞抗炎性极化的标准化模型。
本方案采用适当的静息期和延长的极化过程,以生成一种独特的类似M2型巨噬细胞亚型。例如,在结肠癌中,肿瘤的发展以及组织重塑过程均受到抗炎型巨噬细胞的调控。在研究其功能的各项研究中,标准化地生成特定的类似M2型亚型可确保研究结果的可重复性。
首先将计时器设置为150秒。从液氮中取出含有THP-1细胞系的冻存管,立即将冻存管放入37摄氏度的洁净水浴中融化,冻存管一放入水浴中即开始计时。在解冻过程中,为释放因融化产生的压力,需松开管盖,但确保管口不接触水,以避免污染。
将细胞悬液解冻至冻存管中仅剩约 4 毫米大小的冰粒,立即进入下一步操作。将细胞悬液的液相部分转移至含有 9 毫升预热培养基的 15 毫升离心管中。然后取 1 毫升该预热培养基中的细胞悬液加入 THP-1 冻存管中,再倒回 15 毫升离心管,以溶解剩余的冰粒,并冲洗冻存管,确保无细胞残留。
用1 mL移液器轻轻吹打混匀悬浮液。取约10 µL样品,用台盼蓝计数细胞以检测活力。细胞质透明的细胞为活细胞,细胞质呈蓝色则表明细胞死亡。
计数的同时,在37摄氏度下以200 × g离心7分钟,使温热的细胞悬液沉淀。完全移除上清液,并将细胞重悬于生长培养基中,使细胞密度达到每毫升50万个细胞。轻轻混匀悬液,然后将22毫升悬液分别转移至每个T75细胞培养瓶中。
将培养瓶直立放置于37摄氏度、5%二氧化碳浓度的培养箱中,并每三至四天更换一次培养基。制备细胞悬液,以每毫升每孔300,000个细胞的密度接种至24孔细胞培养板中。轻轻混匀培养基,并在50毫升离心管中分装成每份26毫升的等分试样。
将一毫升含细胞的培养基转移至24孔板的每个孔中。在转移过程中,通过上下吹打轻轻混匀培养基。将新配制的PMA工作液置于冰上,并向每孔加入100纳克PMA。
将培养板放入培养箱中,无需进一步处理,孵育72小时。72小时后,移除生长培养基,并加入1毫升新鲜生长培养基,注意移液枪头不要接触孔底。然后将细胞在培养箱中继续静置培养96小时。
吸去培养基,加入1毫升新鲜培养基。每孔加入20纳克白细胞介素4和20纳克白细胞介素13。然后将细胞置于培养箱中静置培养48小时。
48小时后重复整个过程,并将细胞在培养箱中再静置48小时。移除生长培养基,替换为1毫升新鲜生长培养基,然后将细胞在培养箱中静置48小时。
从每个孔中移除温热的细胞培养基,替换为1毫升预冷的不含钙和镁的PBS与5%FBS的混合液。立即将细胞培养板置于冰上,孵育45分钟。冰上孵育45分钟后,使用小型细胞刮刀刮下细胞。
将分离的巨噬细胞轻柔地转移至预冷的含5%FBS的PBS中,置于冰上保存的15毫升离心管内。通过极化方法获得的巨噬细胞表达CD14以及CD11b标志物。单核细胞与巨噬细胞标志物CD14和CD11b在细胞中的表达率分别为70.9%和74.7%。
细胞表面M1样标志物CD80的表达水平较低,仅0.2%的细胞呈阳性,而M2样标志物CD206的表面表达水平较高,在62.6%的细胞中检测到。由于THP-1细胞在培养基中容易沉降至离心管底部,且易因机械应力而被激活,因此轻柔混匀和操作细胞至关重要。M2样巨噬细胞可被稳定诱导生成,并已通过定量逆转录PCR(qRT-PCR)、酶联免疫吸附试验(ELISA)和流式细胞术进行表征。
这是研究癌症发展或组织重塑中抗炎机制的基础。
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本方案提供了一个在14天内将THP-1类单核细胞分化并极化为M2样巨噬细胞的全面操作指南。M2样肿瘤相关巨噬细胞(TAM)与肿瘤进展及癌症不良预后密切相关,因此该模型对于研究其在肿瘤微环境中的抗炎作用至关重要。
本方案通过提供一种标准化的方法,利用 THP-1 细胞生成类似 M2 型的肿瘤相关巨噬细胞,弥补了肿瘤免疫学研究中的关键空白,从而能够可重复地探究癌症中的免疫抑制机制。该模型有助于验证靶点,并为旨在调控肿瘤微环境中巨噬细胞极化的疗法提供机制层面的风险评估支持。通过建立稳定的类似 M2 型表型,该方案增强了临床前研究中将肿瘤相关巨噬细胞功能与肿瘤进展及组织重塑关联起来的预测可靠性。
该方法通过在先导化合物优化前提供经过验证的巨噬细胞模型,用于靶点结合和功能筛选,从而整合到早期发现工作流程中。