泰山医学院学报 JOURNAL OF TAISHAN MEDICAL COLLEGE VoL 33 No.5 2012 大鼠CD4+CD25+调节性T细胞的分选和提取 周国庆唐琴杨明峰黄丽孙保亮 (山东省高校脑微循环重点实验室,泰山医学院附属医院神经内科,山东泰安271000) 摘要:目的 分选提取大鼠脾脏和淋巴结CD4 CD25 调节性T细胞并进行纯度和活性检测。方法 用免疫 磁珠两步法既阴性选择和阳性选择分选提取大鼠CD4 CD25 调节性T细胞,流式细胞仪检测细胞纯度,台盼蓝染 色计算细胞存活率。结果 免疫磁珠分选提取的CD4 CD25 调节性T细胞纯度在86%以上,并且活性良好,活 细胞百分率大于97%。结论通过免疫磁珠分选能够提取高纯度高活性的CD4 CD25 调节性T细胞。 关键词:大鼠;CD4 CD25 调节性T细胞;免疫磁珠分选 中图分类号:R392文献标识码:A文章编号:1004-7115(2012)05-0325-03 doi:10.3969/j.issn.1004—7115.2012.05.002 Isolation and extraction of rat CD4 CD25 regulatory T cells in vitro ZHOU Guo—qing TANG Qin YANG M g一 ng HUANG Li SUN Bao—liang (Afifliated Hospital of Taishan Medical College,Taian 271000,China) Abstract:Objective:To isolate and extract the rat spleen and lymph nodes CIM CD25 regulatory T ceUs and detect the purity and activity.Methods:The isolation of rat CIM CD25 regulatory T cells was done using a two—step proee— dure.CD4 T ceHs were initially isolated by negative selection,and CD25 T cells were then isolated by positive selection from the CIM T cell fraction.The purity was naalyzed by flow eytometyr(FCM).Trypan blue was stained to calculate the cell survival rate.Results:The purity ofCD4 CD25 regulatory T cells was more than 86%with the survival rate ofO— ver 97%.Conclusion:Immunomaguetic cell sorting(MACS)can extract high purity nad activity of CD4 CD25 regulato— ry T cells. Key words:rats;CD4 CD25 regulatory T ceHs;MACS CD4 CD25 调节性T细胞是一组具有免疫抑 细胞,并对其进行流式检测和细胞活性检测。 制功能的T细胞亚群,此亚群为某些组成性表达 CD25(IL一2受体O/.链)的CD4 T细胞。其可以分 1材料和方法 为天然调节性T细胞(natural Treg,nTreg)和获得性 1.1实验动物 调节性T细胞(adaptive Treg,aTreg),nTreg主要指 胸腺髓质T细胞发育成熟后进入外周的Treg细胞, 雄性Sprague—Dawley(sD)大鼠,由山东中医 在预防病理性自身免疫反应中发挥作用;aTreg是由 药大学动物中心提供,体重275—300 g。 感染、移植、癌症等抗原诱导CD4 T细胞转化形成, 1.2实验试剂和仪器 在感染和移植免疫等发挥重要作用…。由于CD4 大鼠CD4 CD25 调节性T细胞提取试剂盒、 CD25 调节性T细胞约占正常人或大小鼠外周血 MagCellect磁性分离仪购于R&D公司;Anti—rat CD4 T细胞的5%一10%,由于其数量少,极大 CD4(APC)、Anti—rat CD25(PE)购于eBioscience公 了其在多种疾病中的临床应用。本实验通过近年发 展较快的免疫磁性分选技术,应用免疫磁珠两步法 司;HANKS培养液购于Solarbio公司;FACS溶血素 分离纯化大鼠脾脏和淋巴结CD4 CD25 调节性T 购于BD Biosciences公司;流式细胞仪购于美国BD 基金项目:国家自然科学基金资助项目(81070947)。 作者简介:周国庆(1985一)男,山东泰安人,硕士研究生,研究方向:脑血管疾病防治。 通讯作者:孙保亮(1963一),男,山东单县人,教授,主任医师,博士,研究生导师。 326 公司;立式压力蒸汽灭菌器购于上海精宏实验设备 有限公司。 1.3实验方法 1.3.1大鼠脾脏和淋巴结细胞悬液制备 将大鼠麻醉过量处死,无菌取脾脏和淋巴结 (头颈部,腋窝,腹股沟等部位),放入已高压消毒的 无菌培养皿中,加入l0 ml HANKS培养液;将其用 磨砂玻璃片研磨,过100目滤网过滤转至15ml的离 心管中;1100 r/min离心5 min,去上清后加入5 ml FACS溶血素,混匀后静置5 min;加入1O m1的 PBS,1100 r/min离心8 min;去上清,加15 ml HANK S培养液离心洗涤一次,弃上清,用1×MagCellect Buffer将其悬浮,调整细胞悬液浓度至1 X 10 /ml。 1.3.2 阴性选择CD4 T细胞后阳性选择CD4 CD25 T细胞 根据说明书进行磁性分选。首先阴性选择 CD4 T细胞,将2×10 个细胞(2 m1)转移到5 ml 试管中,分别加入200 1 MagCellect CD4 T细胞抗 体和250 txl MagCellect抗鼠IgG磁珠,依次轻轻混 匀,分别在2~8℃孵育15 min;加入550 Ixl Buffer 轻轻混匀,调整悬液体积至3 ml,将试管放于磁体中 静置10 min;当试管在磁体中时用无菌移液管将上 清液吸出至于一新的5 ml试管中,放于磁体中静置 10 min;取出上清至15 m1离心管中,并计数。然后 阳性选择CD4 CD25 T细胞,加入Buffer至15 ml,1100转离心8 rain;去上清,加100 txl Buffer混悬 细胞,转移到5ml试管中;每1×10 个细胞分别加 10 l生物素标记的抗鼠CD25抗体和1O txl Mag- Cellect抗生物素磁珠,依次在2~8℃冰箱中孵育 15 min;加Buffer定容至1 ml,轻轻混匀,使溶液处 于悬浮状态,将试管放于磁体中静置6 rain,当试管 在磁体中时,用消毒的移液管吸出上清液并去除;从 磁体中取出试管,加1ml Buffer混悬细胞,重复一次 后从磁体中取出试管,加1 ml Buffer混悬细胞,此为 富含CD4 CD25 T细胞的细胞悬液,进行细胞计 数。 1.3.3 CD4 CD25 T细胞纯度和活性检测 将CD4 T细胞和CD4 CD25 T细胞进行抗 体标记(CD4一APC、CD25一PE),流式细胞仪检测 细胞纯度。用台盼蓝对CD4 CD25 T细胞进行染 色,镜下计数200个细胞计算细胞存活率,细胞存活 率=(染色阴性细胞数/细胞总数)X 100%。 2 结 果 分选前CD4 CD25 Tregs在正常大鼠脾脏和淋 巴结单个核细胞中的比例为1.56%,第一步阴性选 泰山医学院学报 JOURNAL OF TAISHAN MEDICAL COLLEGE Vo1.33 N0.5 2012 择之后CD4 T细胞的纯度为90.75%,第二步阳性 选择之后CD4 CD25 Tregs的纯度为86.70%, CD4 CD25 Tregs经台盼蓝染色其活性97.00%。 图1为分选后流式细胞仪检测结果。 筮 谷 CD4 APC 图1 免疫磁珠分选CIM CD25 Tregs比例为86.70% 3讨论 调节性T细胞(regulatory T cells,Tregs)最初被 描述为CIM CD25 的T细胞。新近的研究表明, Tregs由不同种类T细胞(主要包括CD4 T细胞、部 分CD8 T细胞和自然杀伤T细胞)所组成。功能 性或活化的Tregs表达一种关键的转录因子FoxP3, FoxP3是Tregs发生、维持及发挥功能所必须的。 Tregs在抑制免疫系统激活中起关键性作用,因此而 维持免疫稳态、预防自身免疫反应及抑制各种因素 所致的炎症反应。Tregs功能破坏使免疫系统失调 从而导致炎症和自身免疫性疾病的发生。Tregs通 过对效应T细胞和其它免疫细胞的负向调节而发 挥免疫调节作用 。 CD4 CD25 调节性T细胞可以抑制性调节 CD4 或CD8 T细胞活化与增值,在维持机体免疫 耐受和免疫应答稳态中起着非常重要的调节作用。 该群细胞的另一个作用特点是能同时抑制初始T 细胞和记忆性T细胞的增殖反应。Sakaguchi等 在1995年研究发现,将小鼠外周CD4 T细胞中的 CD4 CD25 调节性T细胞去除后能引起各种自身 免疫性疾病,而将此类细胞输注到裸鼠体内,可以预 防因缺少这类T细胞亚群所导致的自身免疫性疾 病。还可以抑制同种异体移植排斥反应,具有巨大 的临床治疗应用潜能。从而引起研究者对CD4 CD25 调节性T细胞亚群的浓厚兴趣。 Tregs具有免疫无反应性和免疫抑制性两大特 性。Tregs自身的免疫无反应性,表现在其对于IL 一2以及共刺激分子的作用无反应,即使在TCR信 号和IL一2的共同刺激下其增殖活化能力也很低; 泰山医学院学报 JOURNAL OF TAISHAN MEDICAL COLLEGE VoL 33 No.5 2012 Tregs的免疫抑制性,则表现为抑制T细胞的增殖、 分化,阻碍抗原提呈细胞(APC)的抗原提呈作用 和直接介导靶细胞死亡,这些功能主要通过细胞一 细胞接触依赖机制或抑制性细胞因子依赖机制而发 挥。Tregs的细胞一细胞接触抑制机制尚未完全研 究清楚,然而近年来的研究表明Tregs表达的细胞 表面分子TGF—B、CTLA一4、GITR等在Tregs介导 的细胞一细胞接触抑制中发挥重要的作用。调节性 T细胞可以直接杀死CD4 或CD8 T细胞通过穿孔 素或粒酶依赖的机制。新近研究还发现,Tregs还 可通过分泌可溶性细胞因子TGF一13、IL—l0、IL一 35等细胞因子方式抑制T细胞的活化和增殖,并且 Tregs与T细胞的直接接触可提升上述细胞因子对 T细胞的抑制作用。Tregs免疫调节功能在体内的 正常发挥,可抑制自身免疫细胞的活化,维持自身 免疫耐受 ,引。 磁性细胞分选(也称免疫磁珠法)分离提取细 胞的原理是:根据细胞表面抗原能和连接有磁珠的 特异性单克隆抗体相结合,将其置于外加强磁场中, 通过抗体与磁珠相连的细胞被吸附而滞留在强磁场 中,没有此种表面抗原的细胞由于不能和连接着磁 珠的特异性单克隆抗体结合而无磁性,在强磁场中 不滞留,从而分离出目的细胞。具有快速、高效、对 靶细胞的功能活性干扰小的优点,并且不需要大型 的仪器设备,还可以在试管中进行,容易进行无菌操 作,对细胞的功能活性影响很小,提取分离后可以进 行体外扩增培养,还可以直接进行流式细胞学的检 查。因此在对特定细胞亚群的功能研究中得到了广 泛的应用。CIM CD25 调节性T细胞约占正常人 或大小鼠外周血CD4 T细胞的5%~10%[7l。本 实验我们采用免疫磁珠两步法(阴性选择和阳性选 择)提取分离大鼠脾脏和淋巴结CD4 CD25 调节 性T细胞,先用阴性选择提取CD4 T细胞,向试管 内细胞悬液中加入非CD4抗体混合剂,得到富集的 CD4 T细胞,再用抗CD25生物素化抗体和抗生蛋 白链菌素磁珠阳性选择CD4 CD25 调节性T细 胞,并对提取的细胞进行流式检测,最终获得的 CD4 CD25 调节性T细胞纯度在86.00%以上, 并且活性良好(活细胞百分率>97%)。 最近,Liesz等人 的研究发现,Treg细胞是缺 血性脑卒中后主要的抗免疫脑保护调节剂。Treg细 胞通过抵消过量产生的促炎性细胞因子和调节淋巴 细胞和小胶质细胞入侵和/或激活阻止继发性梗死 增长。Tregs发挥抑制免疫和炎症反应作用的分子 机制尚未完全阐明,但可能通过两种主要模式即通 过与被抑制的细胞的细胞间接触,或者通过免疫抑 制性细胞因子IL—lO和TGF—B等而起作用。这 些作用使T细胞在炎症部位自我耐受,免疫稳态, 损害控制等领域成为关键因素 .1oJ。 因此,通过提取高纯度有巨大潜力的Treg细 胞,拮抗促炎性细胞因子的产生和调节缺血脑组织 中淋巴细胞和小胶质细胞活化,防止继发性梗死的 增长。这些结果为急性缺血性脑卒中免疫发病机制 提供了的新见解,并有可能产生包括使用Treg细胞 进行免疫调节治疗的新方法。 参考文献: [1]Paeholezyk R,Kmj P,Lgnatowiez L.Peptide speciifcity of thymic selectin of CD4 CD25 T cells[J].J Immunol,2002,168(2): 613—620. 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