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树突状细胞的抗原提呈功能检测

相关实验:树突状细胞表型和功能检测

最新修订时间:

简介

树突状细胞(dendritic cell,DC)是目前公认的体内功能最强大的专职抗原提呈细胞(professional antigen presenting cell,APC), 在免疫应答的首要环节--抗原提呈过程中扮演着重要的角色,是唯一能够活化初始 Th 细胞的 APC,成为适应性免疫应答的始动者;同时,DC 也在诱导机体的免疫耐受中发挥重要作用。

在免疫稳定状态下,分布于外周非淋巴组织的 DC 处于非成熟状态,主要功能为识别和摄取抗原。与其功能相适应,非成熟 DC 表面表达低水平的 MHC II 类分子和共刺激分子,高表达一系列受体以便于识别与病原体相关的物质,包括多种 Toll 样受体(Toll like receptor,TLR),C 型凝集素如甘露糖受体、DEC205 等。一旦发生感染或组织损伤,非成熟 DC 就会向炎性部位迁移,摄取加工抗原,并释放大量的炎性因子,激发天然免疫应答,避免感染的扩散。

相应地,非成熟 DC 发生了一系列的变化,获得了成熟表型及功能:

① 丢失用于吞噬的受体;

② 高表达 MHC II 类分子和共刺激分子,包括 CD40、CD80 和 CD86;

③ 形态发生改变;

④ 启动抗原处理机制,包括溶酶体相关的膜蛋白(DC-LAMP)的水平增加。同时,成熟 DC 的趋化因子受体表达谱发生变化,CCR1、CCR5 和 CCR6 等的表达降低,而 CCR7 的表达会增高,从而促使 DC 从外周组织沿传入淋巴管迁移至邻近的次级淋巴组织,与初始 T 细胞相遇,诱导其活化并增殖成为抗原特异性的效应 T 细胞,从而启动免疫应答。因此,DC 在非成熟期和成熟期的表型和功能各不相同。

原理

树突状细胞的抗原提呈功能检测的基本原理是 DC 是最重要的抗原提呈细胞,目前检测小鼠 DC 抗原提呈功能,最常用的体系是抗原特异性 TCR 转基因小鼠来源的 T 细胞,在该抗原存在的情况下与 DC 共孵育后检测 DC 增殖情况。

最常用的抗原特异性 TCR 转基因小鼠是 DO11.10 和 OT-I、OT-II 小鼠。其中,D011.10 小鼠为 BALB/c 背景,其 T 细胞携带 MHCI 类分子限制的、针对 OVA323 - 339 肽的转基因 TCR,这种 TCR 可以被抗体 KJ1 - 26 识别。而 OT-I 和 OT-II 小鼠为 B6 背景,T 细胞分别为 MHC-I 类和 MHC-II 类分子限制的,针对 OVA257 - 264 肽和 OVA323 - 339 肽的转基因 TCR,该 TCR 可以被抗 Va2 或 Vβ5 抗体识别。

利用此种 TCR 转基因小鼠来源的 T 细胞,可以检测 DC 通过 MHCII 类分子和 MHCI 类分子提呈抗原的能力。现在以利用 D011.10 小鼠来源的 T 细胞为例,介绍 DC 的抗原提呈功能的检测。该方法利用流式细胞仪进行检测,步骤简单、省时,克服了以往检测 T 细胞增殖采用 MTT 法或 3 H-TDR 掺入法中 MTT 法灵敏度低、同位素标记易造成污染的缺点。

材料与仪器

试剂:

(1)DO11.10 小鼠;
(2)DC 细胞;
(3)OVA 17 肽;
(4)包被磁珠的 CD4 抗体;
(5)CD4-FITC 或 KJ1 - 26-PE;
(6)7-AAD;

(7)预冷 PBS,含 2 mmol/L EDTA 和 1% 胎牛血清;

(8)完全 RPMI 1640 培养基;

(9)红细胞裂解液 0.02 mol/L Tris-HCl(pH7.2);0.14 mol/L NH4Cl

仪器:

磁性分离装置、3 μm 荧光标记的珠子(可选)、96 孔圆底板、流式细胞仪。

步骤

树突状细胞的抗原提呈功能检测的基本过程可分为以下几步:

(1)常规取 DO11.10 小鼠脾脏制备脾脏细胞悬液,用 NH,C1 溶液裂解红细胞,再用预冷 PBS 洗涤细胞,调整浓度为 2 x 108 个/ml。

(2)加入包被磁珠的 CD4 抗体,4 ℃ 孵育 20 分钟后,离心洗涤,用预冷 PBS 调节细胞浓度至 2 x 10 个/ml,用磁性分离装置分离磁珠包被的细胞。

(3)洗脱阳性细胞,用完全 RPMI 1640 培养基调整细胞浓度为 1 x 106 个/ml 后,加入 OVA 17 肽至终浓度为 200~400 nmol/L。

(4)按 100 μl/孔接种 96 孔圆底培养板。设立 T 细胞空白对照组,每组设立 3 个复孔。

(5)取与 T 细胞相同背景的小鼠 DC 细胞,用完全 RPMI 1640 培养基离心洗涤后,用完全 RPMI1640 培养基调整浓度,使 DC 与 T 细胞的浓度之比分别为 1:5、1:10、1:20。

(6)将不同浓度的 DC 按 100 μl/孔加入已经接种了 T 细胞的 96 孔圆底板中。设立 DC 空白对照组。T 细胞和 DC 的空白对照组加入等量完全 RPMI1640 培养基。将培养板放入细胞培养箱中培养。

(7)培养 3~4 天后终止。小心收集含有 T 细胞的上清 150 μl/孔,然后加入含有 CD4-FITC 或 KJ1-26-PE 和 7-AAD 的标记液,10 μl/孔,4 ℃ 孵育 15 分钟后,加入 PBS 至 200 μl,移至流式上样管。

(8)FACS 高速上样。分析结果时,以 7-AAD 阴性、CD4 或 KJ1-26 阳性的细胞作为活细胞,计算活细胞相对数。

(9)细胞培养上清可以用来检测 IL-2 和 IFN-γ 的浓度,反映 T 细胞的活化及增殖情况。

注意事项

此方法检测的是增殖后 T 细胞的组间相对数。为求得 T 细胞的绝对数量,可以在流式细胞仪上样之前,加入 1 x 105 个 3 μm 荧光标记的珠子作为内参照,计数细胞后,利用公式:活细胞绝对数 =(活细胞相对数/珠子相对数 x 105),计算 T 细胞绝对数。

来源:丁香实验

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