我们通常所说的Th1、Th2和Th17是指T辅助细胞(严格意义上是Th0细胞)在各种生理与病理条件下分化为Th1、Th2和Th17的能力。静息状态(即未受任何刺激,如人的正常生理状态)下,Th0分化为Th1、Th2和Th17的能力非常弱,所以外周血中仅含有极少量的Th1、Th2和Th17细胞,这时我们所能检测到的IFN-γ、IL-4、IL-17A也微乎其微。而当Th细胞受到外界因素,如刺激素,病原体等刺激,其中Th0即会向Th1、Th2或Th17大量分化,具体分化趋向取决于细胞因子的种类。此时,我们检测到的IFN-γ、IL-4或IL-17A也较多。实验中我们检测的Th1、Th2和Th17实际上是检测Th细胞对刺激素刺激的反应能力。
我们通常选用的刺激素为PMA(佛波酯)+ Ionomycin(离子霉素)。
其中PMA为PKC(蛋白激酶C)的激活物,PKC则可激活下游众多的蛋白激酶的磷酸化,形成级联反应,导致许多蛋白的表达,进而引起T细胞的活化。在细胞内,PKC可被DAG(二脂酰甘油)和Ca2+的共同作用而激活,因此在Ionomycin(Ca2+的转运剂,可将细胞器内的Ca2+转运至胞浆内)的参与下,T细胞内PKC可被进一步激活。可见,PMA与Ionomycin协同活化T细胞。
也有人选用其它刺激剂来活化T细胞,如CD3/CD28协同刺激,PHA刺激等。实验表明,PMA为广谱性刺激,即T细胞中的各亚群均会被PMA同等激活,而CD3/CD28协同刺激和PHA刺激,则是通过TCR受体的作用,仅对部分T细胞亚群有效。所以可根据实验的需要来选择刺激方式。
活化的T细胞可分泌多种细胞因子至细胞外,而流式细胞仪仅能检测细胞内的抗原,所以应阻断细胞因子分泌至细胞外。方法为破坏高尔基体(Golgi),因细胞因子(即各种蛋白)在合成后需经高尔基体的加工和转运,才能到达细胞膜,然后通过高尔基体膜与细胞膜的融合作用将细胞因子分泌至细胞外。因此破坏高尔基体即可切断细胞因子的转运途径,干扰其分泌。我们通常选用的阻断剂为BFA或Monensin, 其中BFA的阻断效果优于Monensin, 但由于前者价格较昂贵,现实验中多用Monensin来替代BFA.
另外,实验过程中涉及到如何正确的选定Th(即T辅助细胞)的问题。Th细胞的表面标志为CD3+CD4+,而当用PMA刺激4小时时,会发现CD4+的细胞明显减少,甚至消失,这是因为PMA会诱发细胞表面CD4分子被内吞。所以通常的做法是用CD3和CD8反设CD4细胞,即CD3+CD8-的细胞被认为是CD3+CD4+的细胞。(注:PMA对小鼠CD4的影响很小,所以检测小鼠Th1/Th2/Th17时可用CD4直接设门)。
详细实验步骤:
1. 标本采集及制备
A. 血液标本
用肝素抗凝管采集静脉血(必须用肝素钠抗凝, 不可用肝素锂、EDTA 或枸橼酸钠)1-2ml,血液室温放置,8 小时内必须进行检测,否则需弃用。
B. PBMC(外周血单个核细胞)标本
1) 肝素抗凝管采集静脉血至少 2ml,采集后4 小时内使用;
2) 加入等体积的 HBSS(Hank 平衡盐缓冲液, pH7.2-7.4)稀释血液;
3) 取与稀释后血液等体积的淋巴细胞分层液(Ficoll 液)加入离心管中;
4) 将稀释血液小心地加到淋巴细胞分层液上,注意保持两者界面清晰;
5) 室温下,2000 r/min,离心20 分钟;
6) 用毛细吸管轻轻吸出单个核细胞层,加入含有5ml HBSS 的试管中,充分混匀;
7) 1500 r/min,离心10 分钟,弃上清后,再洗一次;
8) 弃上清,用 RPMI 1640(含10%热灭活FBS)重悬单个核细胞,用台酚兰染色计数活细胞数(应在95%以上);
9) 调节细胞浓度为 2 x 106 细胞/ml
2. 需要的试剂方案
Human Th1/Th2 四色方案
厂商 |
目录号 |
产品名称(简述) |
备注 |
eBioscience |
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eBioscience |
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eBioscience |
Th1 指标 |
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eBioscience |
IFN-γ的同型对照 |
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eBioscience |
Th2 指标 |
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eBioscience |
IL-4 的同型对照 |
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eBioscience |
刺激效果的质控 |
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MultiSciences |
破膜剂 |
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MultiSciences |
刺激剂 |
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MultiSciences |
阻断剂 |
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MultiSciences |
流式染色缓冲液 |
Mouse Th1/Th2 三色方案
厂商 |
目录号 |
产品名称(简述) |
备注 |
eBioscience |
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eBioscience |
Th1的指标 |
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eBioscience |
IFN gamma的同型对照 |
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eBioscience |
Th2的指标 |
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eBioscience |
IL-4的同型对照 |
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eBioscience |
刺激效果的质控 |