2016年12月24日
ここでは、ヒトの抗凝固血液の密度勾配遠心分離後に、末梢血単核細胞からの磁気ビーズ分離によって単球がどのように単球を単離されるかを示します。5日間のインキュベーション後、ヒト単球は未成熟樹状細胞に分化し、非臨床環境での実験手順の準備が整います。
このCD14磁気ビーズ分離技術の全体的な目標は、単球を血液から単離し、in vitroで樹状細胞またはマクロファージにさらに分化させることです。この方法は、樹状細胞による病原体または抗原の認識、処理、および提示に関する免疫学の分野における重要な質問に答えるのに役立ちます。この単離手順の主な利点は、純度98〜99%の単球集団が得られることです。
手順を実演するのは、私たちの作業グループの技術者であるKarolin Thurnesです。まず、受け取った血液の量に応じて、血液パックの量を滅菌済みの50ミリリットルの遠心分離管に分割します。必要に応じて滅菌ダルベッコのPBSを使用して各チューブの最終容量を50ミリリットルに調整し、サンプルを遠心分離します。
実験室の真空ポンプに接続された滅菌済みの1ミリリットル血清ピペットを使用して、境界層を乱さずに血漿層と血小板層を除去します。次に、新しい25ミリリットルピペットを使用して、新しい滅菌50ミリリットルコニカルチューブ内の2つのチューブからの単核細胞境界層を結合します。次に、450ミリリットルのコニカルチューブのそれぞれに15ミリリットルの密度勾配培地を追加し、ゆっくりと慎重にピペッティングし、プールされた血液細胞の25ミリリットルを各チューブの密度勾配に重ねます。
遠心分離により細胞を分離します。次に、血漿と血小板の上層を吸引し、PBMC間相を新しい個々の50ミリリットルの円錐管に移します。PBMCを最大50ミリリットルの滅菌DPBSで2回洗浄し、最初の遠心分離後に細胞を引っ張り、2回目の遠心分離後にペレットを50ミリリットルの新鮮なDPBSに再懸濁します。
カウント後、遠心分離により細胞を回収し、単球磁性粒子を分離します。磁性粒子の分離によって単球を精製するには、PBMC濃度を分離バッファーの1ミリリットルあたり7番目の細胞の10の8倍に調整します。次に、反ヒトCD14磁性粒子を十分にボルテックスし、10〜7番目のPBMCsごとに50マイクロリットルの粒子を細胞内に混合し、細胞ビーズ溶液を滅菌した15ミリリットルのチューブに移します。
室温で30分後、総容量を12ミリリットルの分離バッファーに調整し、2ミリリットルの細胞粒子懸濁液を6本の滅菌丸底チューブのそれぞれに移します。すぐにチューブを細胞分離磁石に室温で10分間置きます。次に、末梢血リンパ球を含む上清を各チューブから取り出します。
磁石からチューブを取り外し、各細胞サンプルに2ミリリットルの新鮮な分離バッファーを追加します。ピペットで静かに上下させて細胞と粒子を再懸濁し、チューブをさらに5分間磁石に戻します。インキュベーションの終了時に、上清を再度除去し、示したように、細胞を2ミリリットルの新鮮な分離バッファーに再懸濁します。
次に、細胞画分を含むCD14陽性単球を新しい50ミリリットルのチューブに引き込み、チューブの最終容量を滅菌DPBSで最大50ミリリットルにします。精製した単球を樹状細胞に分化させるには、遠心分離機で細胞を採取し、ペレットを50ミリリットルのDPBSに再懸濁します。カウント後、細胞を再度スピンダウンし、ペレットを1ミリリットルあたり10〜6番目の細胞濃度で再懸濁し、予め加温した培地を調製します。
3ミリリットルの細胞を6ウェルプレートの各ウェルに移し、組換えヒトインターロイキン4とGMCSFを各ウェルに加えて、摂氏37度と二酸化炭素5%で48時間インキュベーションします。培養の2日目に、新鮮なサイトカインで細胞を再刺激し、プレートをインキュベーターに戻します。5日目に、上清を引っ張り、新鮮な培地をウェルに数回静かにピペットで入れて、未熟な樹状細胞を収穫します。
密度勾配分離後、典型的なPBMC画分は、約4%のBリンパ球、28%の単球、および68%のその他の細胞で構成され、そのうち44%がtリンパ球です。磁性粒子の分離後、ネガティブフラクションのフローサイトメトリー分析により、bリンパ球の割合は同程度で、他の細胞集団の割合が高く、単球の割合は大幅に減少していることが明らかになりました。
正の画分の特性評価は、細胞の99%以上がCD14を発現する高い精製効率を示しています。インターロイキン4およびGMCSFシミュレーションの5日間後、CD14陽性細胞は、形態、挙動、および受容体発現において真皮樹状細胞に匹敵する未熟なCD83陰性DC-SIGN陽性単球由来樹状細胞に分化します。このテクニックを習得すると、適切に実行すれば4〜5時間で完了できます。
このビデオを見た後、全血から単球を分離し、それらを樹状細胞に分化させる方法について十分に理解できるはずです。この手法は、免疫学分野の研究者が樹状細胞だけでなく、ヒトの初代in vitro細胞系における単球やマクロファージの機能も探求するために非常に重要です。この手順に続いて、顕微鏡分析、フローサイトメトリー、感染、抗原提示エッセイなどの他の方法を実行して、樹状細胞の生物学、機能、抗原との相互作用に関する質問に答えることができます。
血液を扱う作業は危険な場合があり、この手順を開始する前に、手袋、白衣の着用、肝炎の予防接種などの予防策を常に講じる必要があることを忘れないでください。
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この記事では、磁気ビード分離を使用して末梢血単核球から単球を分離する技術を示します。分離された単球は、さらなる実験手順のために未熟な樹状細胞に分化させることができます。
Monocyte-derived dendritic cells (moDCs) provide a physiologically relevant human in vitro system for studying antigen presentation, pathogen recognition, and immune activation. This method enables biopharma R&D to de-risk target validation and assay development by using primary human cells that closely mimic conventional myeloid dendritic cells in function and receptor expression. The high-purity isolation of monocytes via CD14 magnetic bead separation supports reproducible downstream applications in immunology-focused drug discovery.
This method fits within the early discovery continuum, supporting target validation through mechanistic interrogation of dendritic cell function prior to lead identification and preclinical evaluation.