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Wir beschreiben ein Verfahren zum Erzeugen regulatorische, Speicher und naive T-Zellen aus einem einzelnen menschlichen Blutspender. Polarisierten Tregs können dann auf andere Teilmengen in einer Vielzahl von genetischen und funktionelle Anwendungen mit genetische Homogenität, einschließlich einer Unterdrückung Assay auch hier detailliert verglichen werden.
Die Entwicklung und Pflege von immunsuppressiven CD4 + regulatorischen T-Zellen (Tregs) Mitwirkung an der peripheren Toleranz notwendig, um in immunologischen Homöostase mit der großen Menge von sich selbst und kommensalen Antigene in und auf den menschlichen Körper verbleiben. Störungen in der Balance zwischen Treg und entzündlichen konventionellen T-Zellen können in Immunpathologie oder Krebs führen. Obwohl therapeutische Injektion von Tregs gezeigt wurde, dass sein in Mausmodellen der Colitis 1, Diabetes Typ I 2, rheumatoider Arthritis und graft versus host disease, 4 einige grundlegende Unterschiede in der menschlichen Biologie im Vergleich zu Maus Treg 5 wirksam ist bislang klinischen Einsatz ausgeschlossen. Das Fehlen einer ausreichenden Zahl, Reinheit, Stabilität und Spezifität der therapeutischen Homing Tregs erforderte eine dynamische Plattform des menschlichen Treg Entwicklung, auf denen Voraussetzungen für ihre ex vivo Expansion von 6 bis zu optimieren.
Hier we describe ein Verfahren zur Differenzierung von induzierten Tregs (iTregs) aus einem einzigen menschlichen peripheren Blut-Donor, bei dem in vier Stufen unterteilt werden: Isolierung von peripheren mononukleären Blutzellen, magnetische Selektion von CD4 + T-Zellen in vitro Zellkultur und Fluoreszenz-aktivierten Zellsortierung (FACS) von T-Zell-Untergruppen. Da die Treg Unterschrift Transkriptionsfaktors forkhead box P3 (FOXP3) ist ein Aktivierungs-induzierten Transkriptionsfaktor beim Menschen 7 und keine andere einzigartige Marker vorhanden ist, eine kombinatorische Panel von Markern muss verwendet werden, um T-Zellen mit Suppressor-Aktivität zu identifizieren. Nach sechs Tagen in Kultur, kann Zellen in unserem System in naive T-Zellen, Gedächtnis-T-Zellen oder iTregs ihrer relativen Expression von CD25 und CD45RA Basis abgegrenzt werden. Als Erinnerung und naiven T-Zellen unterschiedlicher Polarisation berichtet Anforderungen und Plastizitäten 8 haben, Vorsortierung des ursprünglichen T-Zell-Population in CD45RA + und CD45RO + Teilmengen können be verwendet, um diese Unstimmigkeiten zu prüfen. In Übereinstimmung mit anderen, unsere CD25 Hallo CD45RA - iTregs Express ein hohes Maß an FoxP3 9, GITR und CTLA-4-11 und geringe Mengen an CD127 12. Nach FACS jeder Population, kann resultierenden Zellen in einer Suppressor-Assay, der die relativen Fähigkeit, die Proliferation von Carboxyfluorescein-succinimidylester (CFSE)-markierten autologen T-Zellen verzögert bewertet werden.
1. Isolierung von humanen peripheren mononukleären Zellen (PBMCs) aus Buffy-Coat-
Dieses Verfahren kann sich für kleinere Mengen an Blut skaliert werden. Verdünnung von Vollblutproben ist 1:1 in PBS.
2. Magnetische negativen Selektion von insgesamt CD4 + T-Zellen, CD4 + CD45RA + naiven T-Zellen oder CD4 + CD45RO + Memory T-Zellen aus PBMCs unter Verwendung EasySep Enrichment Kit (Stem Cell Technologies)
Schritte für 1 x 10 8 bis 4,25 x 10 8 PBMCs folgen.
3. Cell Culture Bedingungen zur Induktion regulatorischer T-Zellen
4. Fluorescence-Activated Cell Sorting (FACS) von drei Populationen von T-Zellen
5. Unterdrückung Assay
6. Repräsentative Ergebnisse
Beispiel für durchflusszytometrische Pseudocolor Dot-Plots über einen Fünf-Tage-couBörse Überwachung iTreg Differenzierung der relativen Co-Expression von CD25 mit FoxP3 basiert, kann CTLA-4 und CD45RA in 2 gesehen werden. Das Histogramm in Abbildung 3 zeigt eine erfolgreiche Unterdrückung Test, bei dem iTregs (CD25 Hallo CD45RA - CD127 -/LOW Zellen) sortiert. Sind die einzige Teilmenge aus einer Fünf-Tage-Kultur, die regulatorischen / Suppressor-Fähigkeit erworben hat, Abbildung 4 zeigt die Induktion von Tregs aus einer naiven T-Zell-Pool (obere Bilder) und einem Speicher-T-Zell-Pool (untere Bilder), nach fünf Tagen Kultur in Standard iTreg Medium. CFSE Färbung der ursprünglichen Zellen nachweisen, dass entweder naiv (oben rechts) oder Memory T-Zellen (unten rechts) zu iTregs (höchste Foxp3-exprimierenden Zellen) zu differenzieren erst nach mehreren Runden der Zellteilung.
Abbildung 1. Schematische Darstellung des experimentellen Verfahren. PBMCs are aus humanen peripheren Blut über Zentrifugation abgetrennt, bevor magnetischen negativen Selektion von CD4 + CD25 - T-Zellen. Nach fünf bis sechs Tagen in Kultur, Zellen unterzogen und mit FACS heterologen CFSE markierten Ziel-Zellen co-inkubiert, um Suppressor-Aktivität zu messen.
2 Gereinigte humane primäre CD4 + CD25 -. T-Zellen in iTreg Medium kultiviert. Ein Aliquot der Zellen nur nach der Isolierung (Tag 0) und an den Tagen 1, 3 und 5 der Zellkultur gesammelt, um den Fortschritt von CD45RA, FoxP3, CTLA-4 und CD25-Marker zu überwachen. Die iTreg Profil entspricht CD45RA -, FoxP3 Hallo, CTLA-4 und CD25 Hallo Hallo (hervorgehoben in der in-Graph-Fenster).
Abbildung 3. Gereinigten CD4 + CFSE lamarkierter Zellen (1 × 10 5 / Well) mit Treg Unterdrückung Inspektor Kügelchen in der Anwesenheit von sortierten naiven, Speicher oder iTreg kultiviert (3 x 10 4 / Vertiefung). Nach fünf Tagen werden die Zellen geerntet und das Profil der CFSE gefärbten Zellen wird mittels Durchflusszytometrie analysiert. Die Anwesenheit von iTreg Zellen vollständig aufhebt Proliferation von CD4 + T-Zellen. Zahlen sind bezeichnend für Prozentsatz der CFSE-markierten Zellen, die Teilung erfahren haben.
Abbildung 4 Gereinigte humane primäre naiv. (CD4 + CD25 - CD45RA +) und Speicher (CD4 + CD25 - CD45RO +) T-Zellen werden mit CFSE und kultiviert in iTreg Medium gefärbt. Nach fünf Tagen werden die Zellen phänotypisiert und die Zellteilung Raten geschätzt. Wie in 2 gezeigt, entspricht die iTreg Teilmenge aus beiden Teilmengen differenziert, umCD45RA - CD25 FoxP3 Hallo Hallo und CTLA-4 Hallo (letzteren beiden nicht gezeigt). Vergleichende CFSE Färbung Profile identifizieren iTregs (hier als den höchsten Ausdruck FoxP3 T-Zellen) als die proliferative Zellen während der Fünf-Tage-Kultur.
Während Treg Transfer birgt ein enormes therapeutisches Versprechen im Kampf gegen Autoimmunität Transplantatabstoßung und anderen Immunerkrankungen oder entzündlichen vermittelten Erkrankungen, Methoden für ihre effiziente Erzeugung und Aufrechterhaltung stabiler sind noch nicht entwickelt worden. Da nur 1-5% der zirkulierenden humanen T-Zellen Tregs sind, überwindet ihre kontrollierte Expansion und Differenzierung dieser Mangel als eine große Abschreckung der Umsetzung der Tregs in die Klinik. Auf der anderen S...
Die Autoren haben nichts zu offenbaren.
Die Autoren möchten sich Jennifer Strange und Greg Bauman für ihre Hilfe bei Durchflusszytometrie-Analyse und-sortierung zu danken. Diese Arbeit wurde von den NIH Grant Number 2P20 RR020171 aus dem NCRR und von der University of Kentucky Startup-Fonds FM unterstützt; GIE erkennt die Unterstützung des Präsidiums und der Graduate Fellowship Kentucky Chance Fellowship.
Name des Reagenzes | Firma | Katalog-Nummer | Kommentare |
Lymphoprep | Axis-Shield | 1114547 | Halten Sie bei Raumtemperatur |
Gekühlte Tischzentrifuge | Eppendorf | 5810R | |
Leuchtrahmen Hämocytometer | Hausser Scientific | 3110 | |
EasySep Humane CD4 + T-Zell-Enrichment Kit | Stem Cell Technologies | 19052 | |
EasySep Human Memory CD4 + T-Zell-Enrichment Kit | Stem Cell Technologies | 19157 | |
EasySep Menschliche naiven CD4 + T-Zell-Enrichment Kit | Stem Cell Technologies | 19155 | |
The Big Easy EasySep Mag.Netto- | Stem Cell Technologies | 18001 | Silber |
5 ml Rundboden Polystyrol-Röhrchen | BD Falcon | 352008 | |
15 ml Polypropylen-Zentrifugenröhrchen | VWR | 89004-368 | |
14 ml Polypropylen-Rundboden-Röhrchen | BD Falcon | 352059 | |
50 ml Polypropylen-Zentrifugenröhrchen | VWR | 89004-364 | |
Menschliche Anti-CD3-Antikörper | Bio X Zelle | BE0001-2 | Klon: OKT3 |
24 Well Polystyrol Zell Kulturplatte | BD Falcon | 353047 | |
96 Well Rundboden Gewebekulturplatte | Grenier Bio-One | 650180 | |
RPMI 1640 mit Glutamax-I-und HEPES-Puffer | Gibco | 72400 | |
Fötales Rinderserum (FBS) | Gibco | 16000 | |
β-Mercaptoethanol | Sigma | M7522 | |
Rekombinantes humanes TGF-β1 | eBioscience | 14-8348-62 | |
Rekombinantes humanes IL-2 | eBioscience | 14-8029-63 | |
Rinderserumalbumin (BSA) | MP Biomedicals Inc. | 810531 | |
0,5 M EDTA | Amresco | E177 | |
Maus anti-human CD25-PE | Miltenyi Biotec | 130-091-024 | Klon: 4E3 |
Maus Anti-Human CD45RA-PE-Cy5 | eBioscience | 15-0458-42 | Klon: HI100 |
Maus anti-human CD127-APC | Miltenyi Biotec | 130-094-890 | Klon: MB15-18C9 |
DNase II | MP Biomedicals Inc. | 190370 | |
MoFlo Durchflusszytometer | Beckman Coulter | ||
FlowJo Software | Baum-Star, Inc. | ||
Cell Quest Pro Software | BD Biosciences | ||
Serum von neugeborenen Kälbern | Gibco | 16010 | |
L-Glutamin | Gibco | 25030 | |
AIM-V | Gibco | 0870112 | |
CellTrace CFSE Cell Proliferation Kit | Invitrogen | C34554 | |
Treg-Suppression Inspector Perlen | Miltenyi Biotec | 130-092-909 | |
Penicillin-Streptomycin | Gibco | 15140 | |
40 uM Nylon ZellstammER | BD Falcon | 352340 |
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