Esse protocolo fornece uma estratégia de co-cultura in vitro para investigar os efeitos das células T reguladoras na proliferação e diferenciação das células T efetoras.
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Artigo de método
Esse protocolo fornece uma estratégia de co-cultura in vitro para investigar os efeitos das células T reguladoras na proliferação e diferenciação das células T efetoras.
As células T reguladoras (Treg) desempenham papéis-chave na manutenção da homeostase imunológica. Anomalias na função das células Treg estão associadas a várias doenças, incluindo doenças autoimunes, rejeição de transplante de órgãos, infecção e câncer. Manipular células Treg é considerado uma estratégia terapêutica potencial para tratar doenças inflamatórias, incluindo distúrbios autoimunes, rejeição de transplante de órgãos sólidos, doenças do enxerto contra hospedeiro e doenças alérgicas. Ensaios clássicos de supressão de células Treg in vitro avaliam principalmente o efeito inibitório das células Treg na proliferação das células efetoras T (Teff). No entanto, além da proliferação, a diferenciação das células T é importante para que as células T desempenhem suas funções imunológicas. Portanto, esse protocolo fornece um ensaio modificado in vitro de supressão de células Treg para investigar os efeitos das células Treg na proliferação e diferenciação das células Teff. Neste protocolo, a preparação de células Treg de camundongos e células T naïves é introduzida primeiro, seguida pela estratégia de co-cultura para estudar os efeitos regulatórios das células Treg na proliferação e diferenciação das células Teff, incluindo células Th1 e Th17, e, finalmente, a estratégia de coloração para citometria de fluxo após co-cultura. Essa análise funcional in vitro das células Treg pode ser usada para investigar os efeitos das células Treg na proliferação e polarização das células T.
As células T (Treg) reguladoras CD4+CD25+Foxp3+ são mediadores importantes da homeostaseimunológica 1. As células Treg suprimem ativamente respostas imunes excessivas e mantêm tolerância autoimune, prevenindo assim que reações imunes danificem tecidos e órgãosnormais 2. Manipular células Treg é considerado uma estratégia terapêutica potencial para tratar doenças inflamatórias como distúrbios autoimunes, rejeição de transplante de órgãos sólidos, doença enxerto contra hospedeiro e doençasalérgicas 3,4,5. Enquanto isso, inibir a função das células de Treg é considerado uma estratégia eficaz para ativar a imunidadeantitumoral 6,7. Estudos clínicos investigaram a adoção da terapia regulatória com células T ou o tratamento em baixa dose com IL-2 para doenças autoimunes, transplante de órgãos sólidos e doença enxerto contrahospedeiro 8,9,10. Além disso, estudos em células Treg modificadas, incluindo células do receptor de antígeno quimérico (CAR)-Treg e células T-cell receptor (TCR)-Treg, também estão ganhando cada vez mais atenção 11,12.
Até o momento, a terapia com células Treg não foi amplamente estabelecida no tratamento clínico de rotina. Para apoiar a aplicação clínica da terapia com células Treg, pesquisas sistemáticas e avaliação de suas funções são importantes. Uma estratégia comum para avaliar as funções das células T reguladoras in vitro é o ensaio de supressão Tregin vitro 13, que pode detectar a função supressora das células Treg na proliferação das células T (Teff) efetoras. No entanto, o ensaio padrão in vitro de supressão de Treg não avalia a diferenciação das células Teff. Se a proliferação e diferenciação das células T efetoras puderem ser avaliadas simultaneamente, mais informações sobre a função das células T reguladoras poderão ser obtidas.
Aqui, apresentamos um ensaio modificado de supressão de células Treg in vitro , denominado "análise funcional in vitro de células Treg" (Figura 1). Esse protocolo fornece uma estratégia de co-cultura in vitro para investigar os efeitos das células Treg na proliferação e diferenciação das células Teff.
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Todos os experimentos com camundongos foram autorizados pelo Comitê de Ética Animal do Hospital da China Ocidental, Universidade de Sichuan (Aprovação Nº 20250814006, 20211212A). Todos os camundongos usados neste experimento estavam em um fundo genético C57BL/6.
1. Preparação de soluções
2. Preparação de linfócitos de camundongo C57BL/6
3. Preparação de linfócitos de camundongos CD45.1
4. Preparação de células T naïf CD45.2+CD4+CD62L+
NOTA: Todo o processo utiliza o Kit de Isolamento de Células T CD4+CD62L+ para MACS. O buffer MACS é pré-resfriado a 4 °C, e todas as condições de centrifugação são 4 °C, 350 × g por 7 minutos.
5. Preparação de células enriquecidas com Treg CD45.1+CD4+CD25+ e células não CD4+ enriquecidas com antígenos
NOTA: Todo o processo utiliza o Kit de Isolamento de Células T Reguladoras CD4+CD25+ para MACS, e as instruções do kit foram otimizadas para obter simultaneamente células não CD4+ enriquecidas com células apresentadoras de antígeno (APC) e células enriquecidas com Treg CD4+CD25+. O buffer MACS é pré-resfriado a 4 °C, e todas as condições de centrifugação são 4 °C, 350 × g por 7 minutos.
6. Marcagem de células T CD4+ naïves com corante de proliferação celular
NOTA: Todas as condições de centrifugação são 4 °C, 350 × g por 7 minutos. O buffer PBS é pré-equilibrado à temperatura ambiente antes do uso. O processo de rotulagem é realizado sob proteção leve para evitar a têmpera com corante.
7. Estabelecimento da análise funcional in vitro das células Treg
8. Análise funcional in vitro de células Treg
NOTA: Todas as condições de centrifugação são 4 °C, 350 × g por 7 minutos.
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No experimento representativo, células T ingênuas foram usadas como células Tresp para investigar os efeitos das células enriquecidas com Treg na proliferação e diferenciação das células Th1 e Th17. Neste experimento, células Tresp foram ativadas por células CD3 anti-camundongo e células não CD4+ enriquecidas com APC, e depois diferenciadas em células Th1 sob indução de IL-12 p70 ou em células Th17 sob indução de TGF-β1 e IL-6. Sob essas duas condições de indução, mudanças na proliferação e diferenciação das c...
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Neste estudo, os resultados da cocultura sob condições de indução Th1 são consistentes com relatos anteriores de que células Treg podem suprimir a proliferação e diferenciação das célulasTh1 17,18. Células enriquecidas com Treg também inibiram a proliferação das células Tresp sob condições de indução Th17. No entanto, sob as condições polarizadoras Th17 usadas aqui, a frequência das células IL-17A+ Tresp aumentou na pr...
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Os autores não têm conflitos de interesse a declarar.
Esse trabalho foi apoiado pelo Programa de Ciência e Tecnologia de Sichuan (Nº 2026NSFSC0940), pelo Projeto 1.3.5 para Disciplinas de Excelência, Hospital da China Ocidental, Universidade de Sichuan (Nº ZYYC25010) e Fundação de Ciência Pós-Doutoral da China (Nº 2025M781396). D.Z. deseja sinceramente homenagear o Dr. Sang-A Park, que faleceu em 2018. O fluxo de trabalho experimental foi criado com BioRender.com.
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| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| 1.5 mL centrifuge tube | Thermo Fisher Scientific | 3457IW | ou equivalente |
| 12.5 μL Filtered Pipette Tips | Thermo Fisher Scientific | 94420043 | ou equivalente |
| 1250 μL Filtered Pipette Tips | Thermo Fisher Scientific | 94420813 | ou equivalente |
| 15 mL Conical Centrifuge Tubes | Thermo Fisher Scientific | 339650 | ou equivalente |
| 200 μL Filtered Pipette Tips | Thermo Fisher Scientific | 94420318 | ou equivalente |
| 48-well plates | Corning Incorporated | 3548 | ou equivalente |
| 5 mL syringe piston | Shifeng Medical | SB2-061(A) | ou equivalente |
| 50 mL Conical Centrifuge Tubes | Thermo Fisher Scientific | 339652 | ou equivalente |
| 50 μL Filtered Pipette Tips | Thermo Fisher Scientific | 94420258 | ou equivalente |
| 70 μm cell strainer | Biosharp Life Sciences | BS-70-CS | ou equivalente |
| Anti-mouse CD28 antibody | BioXcell | BE0015-1 | ou equivalente |
| Anti-mouse CD3 antibody | BioXcell | BE0001-1 | ou equivalente |
| Anti-mouse CD4 PerCP-Cy5.5 (RM4-5) | Thermo Fisher Scientific | 45-0042-82 | ou equivalente |
| Anti-mouse Foxp3 PB (FJK-16s) | Thermo Fisher Scientific | 48-5773-82 | ou equivalente |
| Anti-mouse IFN-gamma PE (XMG1.2) | BioLegend | 505808 | ou equivalente |
| Anti-mouse IL-17A PE-Cy7 (eBio17B7) | Thermo Fisher Scientific | 25-7177-82 | ou equivalente |
| Beckman CytoFLEX S Flow Cytometer | Beckman Coulter | N/A | para aquisição de dados citometria de fluxo de amostras de células imunológicas |
| Bovine Serum Albumin (BSA) | Sigma-Aldrich | B2064 | ou equivalente |
| C57BL/6 mice | Shanghai Model Organisms Center, Inc | SM-001 | para isolamento de linfócitos primários e subconjuntos de células T |
| CD25 Monoclonal Antibody (PC61.5), PE | Thermo Fisher Scientific | 12-0251-83 | ou equivalente |
| CD4+CD25+ Regulatory T Cell Isolation Kit, mouse | Miltenyi Biotec | 130-091-041 | para classificação celular |
| CD4+CD62L+ T Cell Isolation Kit, mouse | Miltenyi Biotec | 130-106-643 | para classificação celular |
| CD45.1 mice | Shanghai Model Organisms Center, Inc | NM-KI-210226 | para isolamento de linfócitos primários e subconjuntos de células T |
| CD45.1 Monoclonal Antibody (A20), FITC | Thermo Fisher Scientific | 11-0453-85 | ou equivalente |
| CD45.2 Monoclonal Antibody (104), APC-eFluor 780 | Thermo Fisher Scientific | 47-0454-82 | ou equivalente |
| CD62L (L-Selectin) Monoclonal Antibody (MEL-14), FITC | Thermo Fisher Scientific | 11-0621-85 | ou equivalente |
| Cytofix/Cytoperm Fixation/Permeabilization Solution Kit | BD Biosciences | 554714 | ou equivalente |
| eBioscience Cell Proliferation Dye eFluor 450 | Thermo Fisher Scientific | 65-0842-90 | ou equivalente |
| ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA) | Solarbio Life Sciences | E1170 | ou equivalente |
| Fetal Bovine Serum | Thermo Fisher Scientific | A5669701 | ou equivalente |
| FlowJo 10.6.2 | BD Biosciences | N/A | software para análise de dados de citometria de fluxo |
| Golgi-Plug Protein Transport Inhibitor | BD Biosciences | 555029 | ou equivalente |
| HEPES (1 M) | Thermo Fisher Scientific | 15630080 | ou equivalente |
| Human TGF-beta1 | PEPROTECH | 100-21C | ou equivalente |
| Ionomycin calcium salt | Millipore Sigma | I3909 | ou equivalente |
| LD Columns | Miltenyi Biotec | 130-042-901 | para classificação celular |
| L-Glutamine (200 mM) | Thermo Fisher Scientific | 25030081 | ou equivalente |
| LS Columns | Miltenyi Biotec | 130-042-401 | para classificação celular |
| MACS MultiStand | Miltenyi Biotec | 130-042-303 | para classificação celular |
| MS Columns | Miltenyi Biotec | 130-042-201 | para classificação celular |
| OctoMACS Separators | Miltenyi Biotec | 130-042-109 | para classificação celular |
| PBS, pH 7.4 | Thermo Fisher Scientific | 10010049 | ou equivalente |
| PE Rat IgG1, κ Isotype Ctrl Antibody | BioLegend | 400408 | ou equivalente |
| PE/Cyanine7 Rat IgG2a kappa Isotype Control Antibody | Thermo Fisher Scientific | 25-4321-82 | ou equivalente |
| Penicillin-Streptomycin | Thermo Fisher Scientific | 15140122 | ou equivalente |
| PMA | Millipore Sigma | P8139 | ou equivalente |
| Purified anti-mouse CD16/32 Antibody | BioLegend | 101302 | ou equivalente |
| QuadroMACS Separator | Miltenyi Biotec | 130-090-976 | para classificação celular |
| Recombinant mouse IL-12 p70 | PEPROTECH | 210-12 | ou equivalente |
| Recombinant Mouse IL-6 | R&D Systems | 406-ML | ou equivalente |
| Red Blood Cell Lysis Buffer (ACK Lysing Buffer) | Thermo Fisher Scientific | A1049201 | ou equivalente |
| RPMI 1640 medium | Thermo Fisher Scientific | 11875093 | ou equivalente |
| Sodium Pyruvate (100 mM) | Thermo Fisher Scientific | 11360070 | ou equivalente |
| Trypan Blue Solution, 0.4% | Thermo Fisher Scientific | 15250061 | ou equivalente |
| UltraComp eBeads Compensation Beads | Thermo Fisher Scientific | 01-2222-42 | ou equivalente |
| Zombie Yellow Fixable Viability Kit | BioLegend | 423104 | ou equivalente |
| β-Mercaptoethanol | Sigma-Aldrich | M3148 | ou equivalente |