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免疫磁珠两步法体外分离纯化小鼠脾脏CD4 +CD25 +调节性T细胞的应用研究

2022-07-22 来源:步旅网
第2卷第6期 20l1年11月 器官移植 Organ Transplntataion Vo1.2 No.6 Nov.20l1 免疫磁珠两步法体外分离纯化小鼠脾脏 CD4+CD25+调节性T细胞的应用研究 黄克力 朱平 卢聪 朱小兰 麦明杰 沈二霞 吴若彬 刘怀普黄晶晶 王巍谢波 【摘要】 目的研究免疫磁珠两步法体外分离纯化小鼠脾脏CD4 CD25 调节性T细胞(regu. 1atory T cells,Treg)的效果。方法将C57BL/6(H-2b)小鼠脾脏剪碎、过滤、去除红细胞后离心洗 涤,获得小鼠脾细胞悬液。用Ficoll法分离获得单个核细胞后,通过免疫磁珠阴性加阳性选择两步法 分离获得CIM CD25 Treg和CD4 CD25一Treg。用流式细胞仪检测所获得CD4 CD25 Treg的纯度, 并比较纯化分离前后脾脏CD4 CD25 Treg的比例,用台盼蓝染色后计算CIM CD25 Treg的细胞存活 率,并对分离后的细胞表型进行鉴定。结果 免疫磁珠阴性加阳性选择两步法纯化分离后CIM CD25 Treg的纯度为(88.7±2.9)%,分离前CD4 CD25 Treg的平均比例为11.6%,纯化分离后 CIM CD25 Treg的平均比例为93.7%。细胞存活率为(93.7±4.1)%。与CD4 CD25一Treg相比, CD4 CD25 Treg的CD44表达略有增加(P>0.05),CD45RB的表达明显下降(P<0.05),CTLA一4 和Foxp3的表达明显增加(均为P<0.05)。结论使用免疫磁珠两步法分离纯化,能避免激惹CIM 分子,可获得高纯度且具有天然CIM CD25 Treg表型的细胞。 【关键词】 免疫磁珠两步法;CD4 CD25 调节性T细胞;流式细胞术;小鼠 Application research of two—step method of immunomagnetic beads on isolation and purification of CD4 CD25 regulatory T cells of mice spleen HUANG Ke—li ,ZHU P ,LU cong,ZHU Xiao—lan, MAI Ming-jie,SHEN Er-xia, Ruo—bin,LIU Huai-pu,HUANG Jing-jing,WANG Wei,XIE Bo. Department ofCardiovascular Surgery,Guangdong Cardiovascular Institute,Guangdong Provincial People’s Hospital,Guangdong Academy ofMedical Science,Guangzhou 510080,China Corresponding author:ZHU JP ,E—mail:zhupingzggd@gmail.com 【Abstract】0bjectives To study the efect of the two—step method of immunomagnetic beads on isola・ ting and purifying CIM CD25 regulatory T cells(Treg)of mice spleen.Mehotds Splenocytes suspension of C57BL/6(H一2b)mice was gathered by centirfuge washing after the spleen was cut and filtered,and red blood cells were eliminated.Monoeytes were isolated by Ficoll method,then CIM CD25 Treg and CIM CD25一Treg were isolated and collected by two—step method of immunomagnetic beads negative and posi— tive selection.The purity of CD4 CD25 Treg was detected by flow cytometer.And the proportion of CIM CD25 Treg of spleen was compared before and after isolation.Survival rate of CIM CD25 Treg was es— timated and calculated by blue dyeing.And phenotype of isolated cells was identiifed.Results The purity of CD4 CD25 Treg was(88.7±2.9)%after isolation nd apuriifcation by two—step method of irnmunomagnetie beads negative and positive selection.The average proportion of CIM CD25 Treg was 1 1.6%before isolation and 93.7%after isolation.Survival rate of CIM CD25 Treg was(93.7±4.1)%.Compared with CIM CD25一Treg,the expression of CD44 slightly increased(P>0.05)and the expression of CD44RB signiif— cantly decreased in CIM CD25 Treg(P<0.05).The expression of CTLA一4 and Foxp3 in CD4 CD25 Treg also signiifcantly increased(all in P<0.05) . Conclusion Isolation and puriifcation by the two—step method of immunomagnetic beads can avoid stimulating C1M and get CIM CD25 Treg with high purity and ha- ture phenotype. DOI:10.3969/j.issnA674-7445 201 1.06.015 基金项目:科技部国际合作项目(201ODFA32660);广东省自然科学基金项目(10251008002000002,10151008002000003) 作者单位:510080广东省心血管病研究所心外科广东省人民医院广东省医学科学院(黄克力、朱平、卢聪、朱小兰、 麦明杰、吴若彬、刘怀普、黄晶晶、王巍、谢波);中山大学免疫学教研室(沈二霞) 通讯作者:朱平,E-mail:zhupitlgzggd@gmaiLcorn 第6期 黄克力等.免疫磁珠两步法体外分离纯化小鼠脾脏CD4 CD25 调节性T细胞的应用研究 .355. 【Key words】Two—step method of immunomagnetie beads;CD4 CD25 regulatory T cells; Flow cytometer;Mouse 调节性T细胞(regulatory T cells,Treg)的代 用的LD分离柱、MS分离柱、MidiMAC分选器均 购自MACS公司。流式细胞仪(购自BD公司)、 酶标仪。 三、小鼠脾细胞悬液的制备 无菌操作摘取C57BL/6(H-2b)雄性小鼠的 脾脏。将小鼠脾脏剪碎后经200目不锈钢网过滤, 表为CD4 CD25 Treg,约占外周CD4 T淋巴细胞 总数的5%~10%【1-2]。上世纪9O年代Sakaguehi 等 首次报道了CD4 CD25 Treg对器官特异性自 身免疫病有防治作用,随后一些基础和临床研究也 证实CD4 CD25 Treg能维持器官移植特异性免疫 耐受,更为重要的是,在免疫耐受的移植物中可以 找到CD4 CD25 Treg,且其对供体抗原具有异基 因特异性 4 J。因此,研究CD4 CD25 Treg诱导 免疫耐受的形成对防治器官移植排斥反应具有重要 的意义,而要对其进行深入的研究,首先必须采用 一种相对高效、简捷的方法获得足量的高纯度 CD4 CD25 Treg并对其进行鉴别。现有分离 CIM CD25 Treg的方法主要有免疫磁珠两步法、 流式两步分选法。相对于流式两步分选法,免疫磁 性两步法具有操作方便简单、无需大型仪器设备、 更容易实现无菌分选的优点,因而该法得到越来越 广泛的应用。本实验用免疫磁珠阴性加阳性选择两 步法建立稳定的体外分离纯化CD4 CD25 Treg的 方法,并利用流式细胞法分析其表型等,现将有关 结果报道如下。 材料与方法 一、实验动物 清洁级近交系C57BL/6(H-2b)雄性小鼠40 只,8—10周龄,体重20~23 g。由中山大学实验 动物中心提供。 二、主要试剂与仪器 藻红蛋白(phycoerythrin,PE)标记的大鼠抗 小鼠CD25抗体(CD25.PE)、抗小鼠CD4抗体 (CD4-PE),异硫氰酸荧光素(fluorescein isothiocy. anate,FITC)标记的抗小鼠CD25抗体(CD25. FITC)、抗小鼠CD4抗体(CD4一FITC)。荧光标记 的抗细胞毒性T淋巴细胞相关抗原(cytotoxic T lymphocyte associated antigen,CTLA)-4抗体、抗 CD69抗体、抗CD62L抗体、抗CD44抗体、抗 CIM5RB抗体和抗Foxp3抗体。小鼠CD4 CD25 Treg分离试剂盒,免疫磁珠标记抗FITC试剂盒 (购自德国Mihenyi Biotec公司,内含生物素化的 抗小鼠组合表型的单克隆抗体)。免疫磁珠分离所 用Tris-NH C1溶液处理去除红细胞,混于Hanks液 中,离心洗涤,调整细胞浓度至2×10 ml,制成 脾细胞悬液。 四、纯化前CD4 CD25 调节性T细胞比例的 检测 取脾细胞悬液,分别加入CD25.PE和CD4. FITC共染,用流式细胞仪检测CD4 CD25 Treg的 比例,作为纯化分离前结果。 五、CIM CD25 调节性T细胞的分离 用Ficoll法分离脾细胞悬液获得单个核细胞。 采用免疫磁珠阴性加阳性选择两步法分离CD4 和 CD25 。使用小鼠CD4 T淋巴细胞磁珠分离试剂 盒、LD分离柱、MS分离柱、MidiMAC分选器, 全部操作按说明书进行。先阴性选择去除非CIM T淋巴细胞而获得CIM T淋巴细胞;加入FITC- CD25单克隆抗体,再加入磁珠标记抗FITC后分选 细胞,阳性选择获得CD4 CD25 Treg,阴性选择 获得CD4 CD25一Treg,用流式细胞仪检测CD4 CD25 Treg的比例,并与纯化前数值比较。 六、CD4 CD25 调节性T细胞活性和纯度的 检测 取l0 Ixl CD4 CD25 Treg悬液,应用台盼蓝 染色,镜下计数200个细胞,计算活细胞率。将 FITC—CD4加人100 l CIM CD25 Treg悬液,混 匀,4 o【=避光孵育30 min,然后用缓冲液冲洗2 次。调整细胞数至1 x 10。/ml,用流式细胞仪检测 其纯度。 七、分选细胞表型的鉴定 用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测CD4 CD25 Treg与CD4 CD25一Treg的CTLA一4、CD69、 CD62L、CD44和CD45RB和Foxp3表达。 八、统计学方法 采用SPSS l1.0统计软件。计量数据以均数土 标准差表示。率的比较采用 检验。P<0.05为 ・356・ 器官移植 第2卷 差异有统计学意义。 结 果 一、纯化分离前后脾细胞CD4 CD25 调节性 T细胞的纯度及细胞存活率 纯化分离后CIM CD25 Treg的纯度为(88.7± 2.9)%,细胞存活率为(93.7±4.1)%。 纯化分离前CD4 CD25 Treg的平均比例为 11.6%,纯化分离后CD4 CD25 Treg的平均比例 为93.7%,见图1。 图1小鼠脾细胞纯化分离前后CD4 CD25 Treg的比例 二、CD4 CD25 调节性T细胞和CD4 CD25一 T淋巴细胞的表型 结果显示,CD62L和CD69在CD4 CD25 Treg和CD4 CD25一Treg中的表达差异无统计学意 义,而在CD4 CD25 Treg中,CD44的表达略有 增加(P>0.05),CD45RB的表达明显下降(P< 0.05)。CD4 CD25 T淋巴细胞中只表达CTLA一4 的占4.75%、只表达Foxp3的占29.6%、CTLA. 4、Foxp3均表达的占41.5%;CD4 CD25一Treg的 表达情况相应为1.76%、2.63%和2.77%,可 见CTLA一4和Foxp3在CD4 CD25 Treg的表达率 明显高于CD4 CD25一Treg(均为P<0.05)。 讨 论 目前,用于分离CD4 CD25 Treg的方法主要 有免疫磁珠分离法、流式细胞技术等 J。流式细 胞技术的特点是分离纯度高,但分离速度慢、细胞 获得率低,对于功能性的表面分子(如CD4分子) 有激惹作用,而免疫磁珠分离法效率较流式细胞技 术分选效率明显增高。 免疫磁珠分离法常分两步进行,其分选策略有 阳性选择和阴性选择两种。所谓双阳性分选是指采 用连接两种不同的免疫磁珠的单克隆抗体,经磁分 离系统进行两次阳性选择。但是,同样存在激惹 CD4分子的缺点,故不适用于提取CD4 CD25 Treg的研究。阴性加阳性选择CD4 CD25 Treg, 首先利于生物素化的抗小鼠组合表型的单抗去除 CD4 T淋巴细胞以外的单核细胞、巨噬细胞、粒 细胞、自然杀伤细胞、CD8一T淋巴细胞,然后在获 得的CD4 T淋巴细胞中用抗CD25单克隆抗体和 免疫磁珠分离出CD4 CD25 Treg。与双阳性选择 的方法相比,该法不仅用时较短,而且能够避免激 惹CD4等功能表面分子 J。本文结果显示,经免 疫磁珠阴性加阳性选择纯化分离后的CD4 CD25 Treg的纯度为(88.7±2.9)%,细胞存活率为 (93.7±4.1)%,与其他文献报道的结果非常接 近。 为进一步了解本研究所分离出来的 CIM CD25 Treg的功能与天然的Treg是否一致, 我们对所分离出来的CD4 CD25 Treg和 CD4 CD25一Treg进行表型鉴定,结果显示CD62L 和CD69在CD4 CD25 和CD4 CD25一T淋巴细胞 中的表达差异无统计学意义,而在CD4 CD25 Treg中,CD44的表达略有增加(P>0.05), CD45RB的表达明显下降(P<0.05);CTLA一4和 Foxp3在CD4 CD25 Treg的表达明显高于CD4 CD25一Treg(均为P<0.05)。其表型鉴别结果与 天然的Treg一致 。 。 综上所述,我们认为使用免疫磁珠阴性加阳性 选择两步分选法能避免激惹CD4分子,可获得高 纯度且具有天然CD4 CD25 Treg表型的细胞。 参 考 文 献 [1]hoh M,Takahashi T,Sakaguchi N,et a1.Thymus and au. toimmunity:production of CD25 CD4 naturally anergic and suppressive T cells as a key function of the thymus in maintaining immunologic self-tolerance[J].J Immunol, 1999,162(9):5317-5326. 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