Name: mouse naïve cd4+ t cell isolation and in vitro differentiation into t cell subsets
Uploaded: 2015-04-16T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 12 s
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Los autores desean agradecer a todos los miembros del laboratorio de Reynolds en Rosalind Franklin de la Universidad de Medicina y Ciencia, y el laboratorio de Chen Dong de la Universidad del Centro Oncológico MD Anderson de Texas para la optimización de este protocolo. Este trabajo fue apoyado por una beca para JMR de los Institutos Nacionales de la Salud (K22AI104941).

Todos los procedimientos experimentales se realizaron utilizando los protocolos aprobados por la Oficina de Salud y Seguridad Ambiental de la Universidad Rosalind Franklin de Medicina y Ciencia. C57BL / 6 ratones (adquirida de NCI) que se utiliza para este protocolo fueron alojados en condiciones libres de patógenos específicos, y todos los experimentos con animales se realizaron usando protocolos aprobados por el Comité de Cuidado y Uso de Animales Institucional (IACUC) en la Universidad Rosalind Franklin de Medicina y Ciencia. 1. Preparación del instrumental, insumos y reactivos <ol><li> Coat de 48 pocillos o placas de 24 pocillos con anti-CD3 y anti-CD28 (Tabla 1) en PBS estéril, cubierta y envolver en parafina para prevenir la evaporación y la contaminación, y luego se incuban O / N a 4 ° C el día antes T aislamiento de células. Alternativamente, los pozos de la capa 1 h a 37 ° C. Realice condiciones Th0, Th1, Th2, y iTreg mediante el recubrimiento de tanto anti-CD3 y anti-CD28 de 1 g / ml en 0,5-1 ml devolumen tal (placa de 48 pocillos). Para Th17, típicamente la capa anti-CD3 a 2 g / ml y anti-CD28 a 1 mg / ml. NOTA: Hemos encontrado que una concentración más baja anti-CD3 es óptima para la generación de Th1, Th2, y iTreg mientras que una concentración de anti-CD3 más alta es óptima para la generación de Th17. Por lo tanto, las concentraciones de anti-CD28 y anti-CD3 se deben titular y optimizados para los laboratorios individuales (tabla 2). </li><li> Esterilizar un conjunto de herramientas de disección (tijeras y fórceps) por solución autoclave o desinfectante. Se necesitarán un tubo o vaso de precipitados pequeño que contiene 70% de etanol para la esterilización rápida de herramientas entre las disecciones. Finalmente, se necesitará una botella de spray que contiene 70% de etanol para la esterilización de la superficie del ratón antes de la disección. </li><li> Preparar una superficie disección envolviendo una pieza plana de espuma de poliestireno o corcho en papel de aluminio. Alfileres o agujas de disección se utilizan para fijar el animal en su lugar. </li><li> Preparar platos o placas para la recogida de tiT EMAS. Si los tejidos de fondo común, de 60 mm platos separados que contienen 3 ml de PBS estéril + 1% FBS (PBS +) para los tejidos del bazo y de los ganglios linfáticos es suficiente. Si de mantenimiento de los tejidos de ratones individuales se separan, preparar un 1 ml placa de 24 pocillos que contiene de PBS + en el número deseado de pozos. </li><li> Preparar medio RPMI completo para el cultivo celular y pre-calentamiento antes de su uso (Tabla 1). NOTA: rutinariamente Utilizamos RPMI pero otros medios como IMDM y DMEM puede ser igualmente efectivo o superior dependiendo del laboratorio y el experimento. </li><li> Cut 2x2 cm cuadrados de malla de nylon con un tamaño de poro de 120 micras y autoclave para esterilizar (Tabla 1). </li><li> Opcional: si se utiliza la célula magnética de alta velocidad del sistema de clasificación como autoMACS para el enriquecimiento de células CD4 +, en ejecución de pre-calentamiento y enjuague buffers en un baño de agua a 37 ° para evitar daños a la máquina. </li><li> NOTA: Se recomienda Enriquecimiento para aumentar el rendimiento de clasificación y reducir el tiempo de clasificación. </li><li> Todospasos de preparación, excepto para la disección, deben realizarse en una campana de cultivo de tejido estéril. </li></ol> 2. Aislamiento de los ganglios linfáticos y el bazo de los ratones <ol><li> La eutanasia el número requerido de animales utilizando una técnica aprobado institucionalmente. Utilice C57BL / 6 ratones hembra, edad 5-10 semanas, debido a su alto porcentaje de células T vírgenes y menor grasa corporal en comparación con los hombres o con los ratones de más edad. NOTA: Las células derivadas de ratones machos llevará a cabo de manera similar in vitro y los pasos del protocolo siendo el mismo. Los ratones hembra, 5-10 semanas de edad, normalmente producirán 6.3 x 10 6 ingenuos células T CD4 + por ratón. Sin embargo, utilizando diferentes cepas de ratones pueden afectar el rendimiento y el rendimiento. Por ejemplo, las células de ratones C57BL / 6 son mejores para la generación de células Th1, mientras que las células de ratones Balb.c son mejores para la generación de células Th2. </li><li> Difundir las extremidades del animal y el pin en su lugar como se muestra en la Figura 1. Cortar la piel a largoitudinally desde el ano hasta la barbilla con cuidado de no perforar el tejido más profundo. </li><li> Spread abrir la piel con pinzas y el pin de la piel en el lugar para permitir el fácil acceso a los ganglios linfáticos, como se muestra en la Figura 1. </li><li> Cosecha de los ganglios linfáticos accesibles desde los lugares mostrados en la Figura 1. Agarrando el ganglio linfático con un par de fórceps mientras se separa el tejido con otro par de pinzas permita la eliminación fácil. Coloque el tejido en el plato de colección. </li><li> Cosechar el bazo de la ubicación que se muestra en la Figura 1. En este caso, se necesita cuidado de corte en el peritoneo para obtener acceso al bazo. Coloque el tejido en un plato de colección. </li><li> Repita el procedimiento si se cosecharán más tejidos. De lo contrario, continúe con los pasos siguientes. En este punto, realizar todos los pasos restantes en hielo hasta el forro de las células T después de la clasificación. </li></ol> 3. Procesamiento de tejidos y células CD4 + Enriquecimiento<ol><li> Procesar los ganglios linfáticos y el bazo en diferentes platos para aumentar el rendimiento como preparaciones de células de ganglios linfáticos no requieren lisis de los eritrocitos, lo que puede resultar en la muerte de leucocitos menor. Por lo tanto, los pasos siguientes describen un método para procesar las poblaciones de bazo y de ganglios linfáticos, seguida por separado mediante la combinación de antes del marcaje para la clasificación. </li><li> Retire el tejido (bazo o ganglios linfáticos agrupados) desde el plato de recogida y colocar en una nueva placa de 60 mm que contiene 3 ml de PBS +. Coloque una escuadra de nylon estéril malla sobre el tejido usando pinzas esterilizadas. </li><li> Tome el lado del pulgar de un émbolo de la jeringa (3-10 ml) y aplastar suavemente el tejido contra la malla. Casi todo el tejido debe entrar en suspensión. Como alternativa, coloque el tejido entre dos diapositivas esmerilado autoclave y molido en suspensión. </li><li> Pipetear la suspensión arriba y abajo varias veces para disolver los grumos solubles restantes. Coloque un nuevo pedazo cuadrado de malla de nylon sobre la apertura de un15 ml tubo cónico y filtrar la suspensión a través de eliminar los escombros restantes. </li><li> Repita los pasos 2-4 para los ganglios linfáticos adicionales y tejido esplénico. </li><li> Una vez que la suspensión se ha filtrado en un tubo de 15 ml llenar el resto del tubo con PBS + e invertir varias veces. Centrifugar las células a 475 xg durante 5 min a 4 ° C. </li><li> Para las células esplénicas, aspirar el sobrenadante después de la centrifugación y resuspender el sedimento celular en 1 ml de solución de ACK 1X enfriado con hielo por bazo durante 1 min para lisar los eritrocitos. A continuación, añadir 10 ml de PBS + en la parte superior de la ACK, invierta el tubo y centrifugar 475 xg durante 5 min a 4 ° C. </li><li> Para las células de los ganglios linfáticos, aspirar el sobrenadante y resuspender en 2 ml de PBS +. Si se desea, estos se pueden combinar con las células esplénicas después de su lisis ACK y etapa de lavado. </li><li> Aspirar el sobrenadante después de la centrifugación de los esplenocitos y resuspender en otros 10 ml de PBS +. En este punto, la suspensión de los ganglios linfáticos puede ser unadded en la parte superior de la suspensión bazo si se requiere la puesta en común de tejido para la clasificación. Centrifugar el tubo de nuevo a 475 xg durante 5 min a 4 ° C. </li><li> El sedimento de células se puede ahora preparados para el enriquecimiento de CD4. Si no se realiza este paso, continúe con los pasos de preparación de clasificación. </li><li> Para el enriquecimiento de CD4 utilizando el sistema de clasificación celular magnética de alta velocidad, resuspender el sedimento celular con perlas de CD4. Típicamente 15 l de perlas diluidas en 85 l de PBS + se utiliza para etiquetar los tejidos a partir del 1 de ratón. Eleva el volumen de la mezcla de grano, según sea necesario, volver a suspender el sedimento, y se incuba durante 15-30 minutos a 4 ° C. </li><li> Lavar las células con 10 ml de PBS +, pasar la suspensión a través de nylon en un nuevo tubo de 15 ml para eliminar los desechos, y se centrifuga de nuevo a 475 xg durante 5 min a 4 ° C. </li><li> Resuspender el precipitado en 100 l de PBS + por ratón y proceder a la selección positiva en el sistema de clasificación celular magnética de alta velocidad. Si se utiliza un sistema de separación manual, figa las instrucciones del fabricante para el enriquecimiento. Alternativamente, resuspender las muestras en tampón FACS: PBS con 1 mM EDTA (pH = 8) y 1% de BSA, esterilizada por filtración. </li><li> Retire la fracción positiva y lavar de nuevo con 10 ml de PBS +. La fracción de células CD4 + enriquecido ya está listo para ser etiquetado para la clasificación. </li></ol> 4. Las células T CD4 + Clasificación Naïve <ol><li> Etiquetar el sedimento celular con PBS + anticuerpos fluorescentes contienen dirigidos contra CD62L, CD44, CD25 y CD4. Si el uso de los anticuerpos listados en la Tabla 1, se proporcionan diluciones para cada uno. Para la tinción, un volumen de 100 l de la mezcla de anticuerpos se utiliza por los tejidos de un ratón. </li><li> Resuspender el precipitado en cóctel de anticuerpos y se incuba durante 15-30 min a 4 ° C en la oscuridad. </li><li> Lavar las células con 10 ml de PBS y centrifugar + 475 xg durante 5 min a 4 ° C. </li><li> Pase la mezcla sobre otro filtro de nylon o filtro celular tapa para volvermover cualquier residuo sobrante. Pipetear las células marcadas en un tubo que es compatible para el clasificador de células. Mantener las células en hielo y protegido de la luz hasta el estilo. </li><li> Preparar tubos de recogida de pipeteando 1-2 ml de medio RPMI completo o FBS en el fondo de los tubos compatibles para la recolección sobre un clasificador de células. </li><li> Ordenar las células T CD4 + vírgenes como CD4 + CD25 - CD62L + CD44 - población (Figura 2). Se lavan las células recogidas con medio RPMI completo y se centrifuga como se describe anteriormente. </li><li> Resuspender el precipitado en RPMI completo, contar las células de los animales, y ajustar la concentración de 1 x 10 6 células / ml. </li></ol> 5. Configuración de la diferenciación in vitro <ol><li> Aspirar los pocillos de las placas recubiertas de anti-CD3 y anti-CD28 y lavar cada pocillo con 1 ml de PBS estéril (sin FBS). Para placas de 48 pocillos, placa 0,5 x 10 6 células / pocillo en 0,5 ml de RPMI. Para placas de 24 pocillos, cultura 1 x 10 6 células / pocillo en 1,0 ml de RPMI. </li><li> Si probar la influencia de un factor tal como un fármaco añadir la sustancia a los pocillos apropiados, ya sea antes, durante o después del proceso de diferenciación dependiendo del experimento. A continuación, complementar los medios de cultivo con citoquinas y anticuerpos bloqueantes en consecuencia. Th0: 30 U / ml de hIL-2. Th1: 15 ng / ml rmIL-12, 30 U / ml de hIL-2, y 5,000 ng / ml 11B11.Th2: 10 ng / ml rmIL-4, 30 U / ml de hIL-2, 2000 ng / ml soluble 37,51, y 5.000 ng / ml XMG1.2. iTreg: 15 ng / ml hTGFβ, 30 U / ml de hIL-2, 5,000 ng XMG1.2 / ml, y 5,000 ng / ml 11B11. Th17: 20 ng / ml rmIL-6, 3 ng / ml hTGFβ, 5000 ng XMG1.2 / ml, y 5,000 ng / ml 11B11. NOTA: Las condiciones presentadas anteriormente resultaron ser óptima para maximizar la producción de citoquinas como se mide al final del experimento diferenciación (sección de resultados representativos). Sin embargo, cada condición debe ser optimizado para los laboratorios individuales (Tabla 2 </strong&gt;). Además, la adición de anti-CD28 soluble además de la anti-CD28 unido a la placa se ha encontrado para mejorar la producción de citocinas Th2 en nuestro laboratorio, pero no tiene ningún efecto en otros subconjuntos de células T: </li><li> Incubar la placa a 37 ° C con 5% de CO 2 durante 4-5 d antes del análisis de la expresión génica y la producción de citoquinas. Alternativamente, retirar las células de los estímulos de TCR después de 2 d, se ajustó a 1 x 10 6 células / ml con medio fresco, y la placa en nuevos pozos (no recubierto) para aumentar la proliferación y el rendimiento final. En este caso, no son necesarias las citoquinas polarización frescas y anticuerpos pero deben añadirse 10 U / ml de IL-2 a los nuevos medios de Th0, Th1, Th2 y culturas iTreg. </li></ol> 6. Análisis de Diferenciación <ol><li> Para el análisis de citoquinas por citometría de flujo, reestimular cada pocillo con 10 ng / ml de PMA y 1,000 ng / ml ionomicina o Tabla / ml anti-CD3 durante 4-6 horas en presencia de un inhibidor de golgi como brefeldin A (1 g1). Realizar tinción intracelular de citoquinas dependiendo del experimento (Figura 3). NOTA: Mancha no específicos de linaje citoquinas o factores de transcripción, tales como IL-4 (no mostrado) y IFN (Figura 3) de los cultivos Th17, para cada condición como controles negativos y como indicador de la eficiencia de diferenciación. Además, Foxp3 mancha para cultivos Th17 como el desarrollo recíproco de Tregs puede ocurrir con la adición de TGF. </li><li> Para la cuantificación de proteína, recoger los sobrenadantes de cada pocillo de ensayo y por citoquina ELISA específico (Figura 3). Si existe la preocupación de que el factor está probando ha influido en la proliferación en comparación con las muestras de control, las células se pueden lavar, se contaron, normalizada, y luego volvieron a estimular con 1 g / ml de anti-CD3 para 24 h antes de recoger los sobrenadantes para los ensayos de ELISA. Si el ensayo de IL-4 de Th2 es necesario condiciones, lavado y volviendo a estimular para eliminar IL-4 que puede ser leftover del cultivo inicial diferenciación. </li><li> Para el análisis de la expresión génica mediante PCR en tiempo real, las células de la cosecha después de que el período de incubación, se lavan, se normalizan, y re-estimulan durante 2-6 horas con 1 g / ml de anti-CD3 antes de la recolección de ARNm (Figura 3). </li></ol>

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	<li>Mosmann, T. R., Cherwinski, H., Bond, M. W., Giedlin, M. A., Coffman, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two+types+of+murine+helper+T+cell+clone.+I.+Definition+according+to+profiles+of+lymphokine+activities+and+secreted+proteins.">Two types of murine helper T cell clone. I. Definition according to profiles of lymphokine activities and secreted proteins.</a> J Immunol. 136 (7), 2348-2357 (1986).</li><li>Dong, C., Flavell, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+fate+decision:+T-helper+1+and+2+subsets+in+immune+responses.">Cell fate decision: T-helper 1 and 2 subsets in immune responses.</a> Arthritis Res. 2 (3), 179-188 (2000).</li><li>Hsieh, C. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+TH1+CD4++T+cells+through+IL-12+produced+by+Listeria-induced+macrophages.">Development of TH1 CD4+ T cells through IL-12 produced by Listeria-induced macrophages.</a> Science. 260 (5107), 547-549 (1993).</li><li>Seder, R. A., Gazzinelli, R., Sher, A., Paul, W. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interleukin+12+acts+directly+on+CD4++T+cells+to+enhance+priming+for+interferon+gamma+production+and+diminishes+interleukin+4+inhibition+of+such+priming.">Interleukin 12 acts directly on CD4+ T cells to enhance priming for interferon gamma production and diminishes interleukin 4 inhibition of such priming.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 90 (21), 10188-10192 (1993).</li><li>Szabo, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+transcription+factor,+T-bet,+directs+Th1+lineage+commitment.">A novel transcription factor, T-bet, directs Th1 lineage commitment.</a> Cell. 100 (6), 655-669 (2000).</li><li>Afkarian, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=T-bet+is+a+STAT1-induced+regulator+of+IL-12R+expression+in+naive+CD4.">T-bet is a STAT1-induced regulator of IL-12R expression in naive CD4.</a> T cells. Nat Immunol. 3 (6), 549-557 (2002).</li><li>Zhu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+transcription+factor+T-bet+is+induced+by+multiple+pathways+and+prevents+an+endogenous+Th2+cell+program+during+Th1+cell+responses.">The transcription factor T-bet is induced by multiple pathways and prevents an endogenous Th2 cell program during Th1 cell responses.</a> Immunity. 37 (4), 660-673 (2012).</li><li>Le Gros, G., Ben-Sasson, S. Z., Seder, R., Finkelman, F. D., Paul, W. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+interleukin+4+(IL-4)-producing+cells+in+vivo+and+in+vitro:+IL-2+and+IL-4+are+required+for+in+vitro+generation+of+IL-4-producing+cells.">Generation of interleukin 4 (IL-4)-producing cells in vivo and in vitro: IL-2 and IL-4 are required for in vitro generation of IL-4-producing cells.</a> J Exp Med. 172 (3), 921-929 (1990).</li><li>Swain, S. L., Weinberg, A. D., English, M., Huston, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=IL-4+directs+the+development+of+Th2-like+helper+effectors.">IL-4 directs the development of Th2-like helper effectors.</a> J Immunol. 145 (11), 3796-3806 (1990).</li><li>Zhang, D. H., Cohn, L., Ray, P., Bottomly, K., Ray, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcription+factor+GATA-3+is+differentially+expressed+in+murine+Th1+and+Th2+cells+and+controls+Th2-specific+expression+of+the+interleukin-5+gene.">Transcription factor GATA-3 is differentially expressed in murine Th1 and Th2 cells and controls Th2-specific expression of the interleukin-5 gene.</a> J Biol Chem. 272 (34), 21597-21603 (1997).</li><li>Zheng, W., Flavell, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+transcription+factor+GATA-3+is+necessary+and+sufficient+for+Th2+cytokine+gene+expression+in+CD4+T+cells.">The transcription factor GATA-3 is necessary and sufficient for Th2 cytokine gene expression in CD4 T cells.</a> Cell. 89 (4), 587-596 (1997).</li><li>Dong, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TH17+cells+in+development:+an+updated+view+of+their+molecular+identity+and+genetic+programming.">TH17 cells in development: an updated view of their molecular identity and genetic programming.</a> Nat Rev Immunol. 8 (5), 337-348 (2008).</li><li>Jiang, S., Dong, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+complex+issue+on+CD4(+)+T-cell+subsets.">A complex issue on CD4(+) T-cell subsets.</a> Immunol Rev. 252 (1), 5-11 (2013).</li><li>Rudensky, A. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulatory+T+cells+and+Foxp3.">Regulatory T cells and Foxp3.</a> Immunol Rev. 241 (1), 260-268 (2011).</li><li>Sakaguchi, S., Yamaguchi, T., Nomura, T., Ono, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulatory+T+cells+and+immune+tolerance.">Regulatory T cells and immune tolerance.</a> Cell. 133 (5), 775-787 (2008).</li><li>Barzaghi, F., Passerini, L., Bacchetta, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immune+dysregulation,+polyendocrinopathy,+enteropathy,+x-linked+syndrome:+a+paradigm+of+immunodeficiency+with+autoimmunity.">Immune dysregulation, polyendocrinopathy, enteropathy, x-linked syndrome: a paradigm of immunodeficiency with autoimmunity.</a> Front Immunol. 3, 211 (2012).</li><li>Shea, J. J., Paul, W. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+underlying+lineage+commitment+and+plasticity+of+helper+CD4+T+cells.">Mechanisms underlying lineage commitment and plasticity of helper CD4 T cells.</a> Science. 327 (5969), 1098-1102 (2010).</li><li>Zhou, L., Chong, M. M., Littman, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasticity+of+CD4++T+cell+lineage+differentiation.">Plasticity of CD4+ T cell lineage differentiation.</a> Immunity. 30 (5), 646-655 (2009).</li><li>Harrington, L. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interleukin+17-producing+CD4++effector+T+cells+develop+via+a+lineage+distinct+from+the+T+helper+type+1+and+2+lineages.">Interleukin 17-producing CD4+ effector T cells develop via a lineage distinct from the T helper type 1 and 2 lineages.</a> Nat Immunol. 6 (11), 1123-1132 (2005).</li><li>Langrish, C. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=IL-23+drives+a+pathogenic+T+cell+population+that+induces+autoimmune+inflammation.">IL-23 drives a pathogenic T cell population that induces autoimmune inflammation.</a> J Exp Med. 201 (2), 233-240 (2005).</li><li>Park, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+distinct+lineage+of+CD4+T+cells+regulates+tissue+inflammation+by+producing+interleukin+17.">A distinct lineage of CD4 T cells regulates tissue inflammation by producing interleukin 17.</a> Nat Immunol. 6 (11), 1133-1141 (2005).</li><li>Ivanov, I. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+orphan+nuclear+receptor+RORgammat+directs+the+differentiation+program+of+proinflammatory+IL-17++T+helper+cells.">The orphan nuclear receptor RORgammat directs the differentiation program of proinflammatory IL-17+ T helper cells.</a> Cell. 126 (6), 1121-1133 (2006).</li><li>Chung, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Critical+regulation+of+early+Th17+cell+differentiation+by+interleukin-1+signaling.">Critical regulation of early Th17 cell differentiation by interleukin-1 signaling.</a> Immunity. 30 (4), 576-587 (2009).</li><li>Reynolds, J. M., Martinez, G. J., Chung, Y., Dong, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toll-like+receptor+4+signaling+in+T+cells+promotes+autoimmune+inflammation.">Toll-like receptor 4 signaling in T cells promotes autoimmune inflammation.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 109 (32), 13064-13069 (2012).</li><li>Reynolds, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toll-like+receptor+2+signaling+in+CD4(+)+T+lymphocytes+promotes+T+helper+17+responses+and+regulates+the+pathogenesis+of+autoimmune+disease.">Toll-like receptor 2 signaling in CD4(+) T lymphocytes promotes T helper 17 responses and regulates the pathogenesis of autoimmune disease.</a> Immunity. 32 (5), 692-702 (2010).</li><li>Wu, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+pathogenic+TH17+cells+by+inducible+salt-sensing+kinase+SGK1.">Induction of pathogenic TH17 cells by inducible salt-sensing kinase SGK1.</a> Nature. 496 (7446), 513-517 (2013).</li><li>Ghoreschi, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+pathogenic+T(H)17+cells+in+the+absence+of+TGF-beta+signalling.">Generation of pathogenic T(H)17 cells in the absence of TGF-beta signalling.</a> Nature. 467 (7318), 967-971 (2010).</li><li>Veldhoen, M., Hocking, R. J., Atkins, C. J., Locksley, R. M., Stockinger, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TGFbeta+in+the+context+of+an+inflammatory+cytokine+milieu+supports+de+novo+differentiation+of+IL-17-producing+T+cells.">TGFbeta in the context of an inflammatory cytokine milieu supports de novo differentiation of IL-17-producing T cells.</a> Immunity. 24 (2), 179-189 (2006).</li><li>Avni, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=T(H)+cell+differentiation+is+accompanied+by+dynamic+changes+in+histone+acetylation+of+cytokine+genes.">T(H) cell differentiation is accompanied by dynamic changes in histone acetylation of cytokine genes.</a> Nat Immunol. 3 (7), 643-651 (2002).</li><li>Matheu, M. P., Cahalan, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+of+CD4++T+cells+from+mouse+lymph+nodes+using+Miltenyi+MACS+purification.">Isolation of CD4+ T cells from mouse lymph nodes using Miltenyi MACS purification.</a> J Vis Exp. (9), (2007).</li><li>Bedoya, S. K., Wilson, T. D., Collins, E. L., Lau, K., Larkin, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+and+th17+differentiation+of+naive+CD4+T+lymphocytes.">Isolation and th17 differentiation of naive CD4 T lymphocytes.</a> J Vis Exp. (79), e50765 (2013).</li></ol>

Los autores declaran no tener intereses financieros en competencia.

Mientras que el bazo contiene células Th ingenuo, la proporción de esta población en los ganglios linfáticos es mucho mayor. No identificar correctamente y extirpar los ganglios linfáticos en este protocolo se traducirá en un pobre rendimiento de células ingenuas. Esto puede ser especialmente difícil en ratones más viejos o los ratones machos que tienen más tejido adiposo. Como se muestra en la Figura 1, la fijación adecuada y la fijación de las extremidades y la piel de animales permitirá ...

El concepto de linajes o subconjuntos de CD4 + T helper distintas células (Th) ha estado presente desde la última parte del siglo 20 1. El reconocimiento de antígeno afín en presencia de señales coestimuladoras resultados en varias rondas de proliferación celular y la eventual diferenciación en células Th efectoras. El tipo de célula Th generado durante este proceso es dependiente del entorno de citoquinas presentes durante la activación 2. Inicialmente, se creía que las células Th ingenuas para polarizar en 2 linajes distintos siguientes receptor de células T (TCR) de activación, la ligadura de CD28 coestimuladora, y la señalización de citoquinas. Tipo 1 de células helper (Th1) se caracterizan por su producción efector de la citocina IFN así como su requisito para la señalización de IL-12 durante el proceso de diferenciación 3,4. Finalmente se descubrió que las células Th1 diferenciadas tienen un perfil genético que se caracteriza más claramente by la expresión del factor de transcripción de la familia caja T, TBX21 (T-bet), que se considera el regulador maestro del programa genético Th1 5. Además, IL-12, así como IFN puede promover la expresión de T-bet 6,7. En la respuesta inmune, las células Th1 son importantes para la defensa del huésped contra patógenos intracelulares, así como promotores fuertes de la inflamación autoinmune. En contraste, las células helper de tipo 2 (Th2) requieren IL-4 para su desarrollo y sus citocinas efectoras, incluyendo IL-4, IL-5 e IL-13, son importantes para la conducción de las respuestas de células B y son patógenos en la alergia 8, 9. De manera similar a las células Th1, se encontró que las células Th2 para expresar su propio regulador transcripcional principal, denominado GATA-3 10,11. Curiosamente, la presencia de citocinas polarizantes y la generación de un linaje Th específicas son antagónicos al desarrollo de otros 2,12, lo que sugiere que sólo un subconjunto Th particular puede llegar a ser dominante durante una re inmunerespuesta. Desde la identificación de los linajes Th1 y Th2, un trabajo adicional ha demostrado aún más único subconjuntos de células T auxiliares, incluyendo folicular helper (TFH), IL-9-producción (Th9), e IL-22 de producción de (Th22) (recientemente revisado en 13). Para los propósitos de los experimentos in vitro de diferenciación, este protocolo se centrará solamente en dos subconjuntos de Th adicionales, denominados células T reguladoras (Treg) y células T CD4 + de IL-17 de producción de (Th17). Las células T reguladoras CD25 + pueden ocurrir naturalmente (nTreg) en el timo; células Th naïve también pueden ser inducidas (iTreg) para convertirse en regulador en la periferia (revisado en 14,15). Ambos tipos de células T reguladoras expresan un factor de transcripción característico, denominado caja forkhead P3 (Foxp3), que es crítica para sus mecanismos de supresión efectoras que incluyen la producción soluble anti-inflamatoria mediador, IL-2 el consumo, y la célula de mecanismos dependientes del contacto 14,15. La falta de FOXP3 resultados de la expresión de un trastorno autoinmune multiorgánico grave denominan desregulación inmune, poliendocrinopatía, enteropatía, síndrome ligado al cromosoma X (IPEX), lo que demuestra el papel fundamental de este subconjunto Th en la resolución de la inflamación y la regulación de la tolerancia periférica a la libre antígenos 16. In vitro, las células T auxiliares CD4 + vírgenes hasta de regular Foxp3 y se convierten comprometido con el programa Treg a la estimulación con IL-2 y TGF-β 14,15. Puede haber moderado a considerable plasticidad en linajes de células T CD4 +, especialmente cuando se considera solamente la producción de citoquinas (revisado en 17,18). Sin embargo, a los efectos de protocolos de diferenciación in vitro, vamos a discutir cada subconjunto como un linaje único. Recientemente, un subconjunto de células Th17 que produce la citoquina IL-17 se identificó como un linaje único con funciones de pro-inflamatorias que son particularmente patógena durante la inflamación autoinmune 19-21. Células Th17 expresan un factor de transcripción único, denominado relacionados retinoide-receptor gamma huérfano t (RORγt) que coordina el programa genético Th17 22. TGF es importante para la generación de Th17 linaje a través de la inducción de RORγt. Sin embargo, se cree que el efecto de la señalización de TGF sólo para inducir el compromiso Th17 en sinergia con IL-6 (revisado en 12). Otros estudios han demostrado que una variedad de otras señales que pueden regular positivamente el compromiso Th17, incluyendo IL-1β, el aumento de sodio, y TLR de señalización 23-26. Otros informes han sugerido que las células Th17 patógenos in vivo son los que realmente omiten la señalización de TGF y en su lugar se basan en una combinación de IL-1, IL-6 e IL-23 para su diferenciación 27. Así, las células Th17 se pueden derivar de una variedad de vías de señalización; para los fines de este protocolo, que se utiliza comúnmente el (TGF e IL-6) y la vía de Th17 linaje compromisoserá presentado. Los protocolos de diferenciación se describen a continuación para todos los linajes efectoras se basa en anticuerpo fija como estímulos para la TCR y CD28 a lo largo de todo el curso del experimento. Sin embargo, otros han demostrado que la activación del TCR con células presentadoras de antígeno 28 o entrecruzamiento de anticuerpos anti-CD28 con el anticuerpo de hámster anti-CD3 y durante 2 días 29 también son medio muy eficaz para inducir la generación de diversos subgrupos Th. El protocolo que aquí se presenta se basa en métodos reportados previamente para el aislamiento de células T CD4 + murinas de los órganos linfoides secundarios 30 y la generación de células Th17 31. Una diferencia importante es que este protocolo se basa en el uso de un clasificador de células para aislar células T CD4 + vírgenes de los tejidos linfoides. Sin embargo, muchas compañías ahora ofrecen kits de separación rápidos que pueden enriquecer las células T naïve CD4 +, que puede ser capaz de pasar por alto el requisito fo clasificación dependiendo del experimento. Los métodos y reactivos que se presentan en este protocolo son lo que habitualmente utilizamos y encontramos a ser el más eficaz. Sin embargo, tenga en cuenta que existen reactivos y metodologías alternativas para muchos de los pasos que se presentan a continuación y le corresponde al laboratorio individual para determinar lo que funciona mejor para sus propósitos.

<table><tbody><tr><td>Complete RPMI:</td><td></td><td></td><td>Warm in a 37 &lt;sup&gt;o&lt;/sup&gt;C water bath before use</td></tr><tr><td>RPMI 1640 Media</td><td>Life Technologies</td><td>11875119</td><td></td></tr><tr><td>10 % FBS</td><td>Life Technologies</td><td>26140-079</td><td></td></tr><tr><td>1000X 2-mercaptoethanol</td><td>Life Technologies</td><td>21985023</td><td></td></tr><tr><td>100X Pen/Strep</td><td>Life Technologies</td><td>15140122</td><td></td></tr><tr><td>100X L-glutamine</td><td>Life Technologies</td><td>25030081</td><td></td></tr><tr><td>120 micron nylon mesh</td><td>Amazon</td><td>CMN-0120-10YD</td><td>Cut into 2 cm&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt; squares and autoclave</td></tr><tr><td>Alternative: 100 micron cell strainers</td><td>Fisher</td><td>08-771-19</td><td>Alternative to cutting nylon mesh</td></tr><tr><td>autoMACS running buffer</td><td>Miltenyi</td><td>130-091-221</td><td>Warm in a 37 &lt;sup&gt;o&lt;/sup&gt;C water bath before use</td></tr><tr><td>autoMACS rinsing solution</td><td>Miltenyi</td><td>130-091-222</td><td>Warm in a 37 &lt;sup&gt;o&lt;/sup&gt;C water bath before use</td></tr><tr><td>CD4 beads</td><td>Miltenyi</td><td>130-049-201</td><td></td></tr><tr><td>ACK lysis buffer</td><td>Life Technologies</td><td>A10492-01</td><td></td></tr><tr><td>Cytokines:</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Human (h) IL-2</td><td>Peprotech</td><td>200-02</td><td></td></tr><tr><td>Recombinant mouse (rm) IL-4</td><td>Peprotech</td><td>214-14</td><td></td></tr><tr><td>rmIL-6</td><td>R &amp;amp; D Systems</td><td>406-ML-025</td><td></td></tr><tr><td>rmIL-12</td><td>Peprotech</td><td>210-12</td><td></td></tr><tr><td>hTGFb</td><td>R &amp;amp; D Systems</td><td>240-B-010</td><td></td></tr><tr><td>Antibodies:</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>2C11 (anti-CD3)</td><td>BioXcell</td><td>BE0001-1</td><td></td></tr><tr><td>37.51 (anti-CD28)</td><td>BioXcell</td><td>BE0015-1</td><td></td></tr><tr><td>11B11 (anti-IL-4)</td><td>BioXcell</td><td>BE0045</td><td></td></tr><tr><td>XMG1.2 (anti-IFNg)</td><td>BioXcell</td><td>BE0055</td><td></td></tr><tr><td>anti-CD62L-FITC</td><td>BioLegend</td><td>104406</td><td>Use at 1:100</td></tr><tr><td>anti-CD25-PE</td><td>BioLegend</td><td>102008</td><td>Use at 1:400</td></tr><tr><td>anti-CD4-PerCP</td><td>BioLegend</td><td>100434</td><td>Use at 1:1000</td></tr><tr><td>anti-CD44-APC</td><td>BioLegend</td><td>103012</td><td>Use at 1:500</td></tr><tr><td>Phorbol&amp;nbsp; 12-myristate 13 acetate (PMA)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P-8139</td><td>Prepare a stock at 0.1 mg/ml in DMSO and freeze aliquots at -20 &lt;sup&gt;o&lt;/sup&gt;C</td></tr><tr><td>Ionomycin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>I-0634</td><td>Prepare a stock at 0.5 mg/ml in DMSO and freeze aliquots at -20 &lt;sup&gt;o&lt;/sup&gt;C</td></tr><tr><td>Brefeldin A</td><td>eBioscience</td><td>00-4506-51</td><td>Use at 1:1000</td></tr></tbody></table>

mouse na&#239;ve cd4+ t cell isolation and in vitro differentiation into t cell subsets

Antigen inexperienced (na&#239;ve) CD4+ T cells undergo expansion and differentiation to effector subsets at the time of T cell receptor (TCR) recognition of cognate antigen presented on MHC class II. The cytokine signals present in the environment at the time of TCR activation are a major factor in determining the effector fate of a na&#239;ve CD4+ T cell. Although the cytokine environment during na&#239;ve T cell activation may be complex and involve both redundant and opposing signals in vivo, the addition of various cytokine combinations during naive CD4+ T cell activation in vitro can readily promote the establishment of effector T helper lineages with hallmark cytokine and transcription factor expression. Such differentiation experiments are commonly used as a first step for the evaluation of targets believed to promote or inhibit the development of certain CD4+ T helper subsets. The addition of mediators, such as signaling agonists, antagonists, or other cytokines, during the differentiation process can also be used to study the influence of a particular target on T cell differentiation. Here, we describe a basic protocol for the isolation of na&#239;ve T cells from mouse and the subsequent steps necessary for polarizing na&#239;ve cells to various T helper effector lineages in vitro.

El punto de tiempo para el análisis de la diferenciación puede variar dependiendo de la condición Th está probando así como la fuerza de la activación del receptor de células T. Después de 2-3 días de diferenciación, las células pueden ser visualizadas por microscopía de luz para determinar el grado de proliferación de células T. Wells expositoras extensa proliferación y de agrupación de células más probable es estar listo para el análisis en el día 4. Condiciones de diferenciación que dependen de l...

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Mouse Na&#239;ve CD4+ T Cell Isolation and In vitro Differentiation into T Cell Subsets

Na&#239;ve CD4+ T cells polarize to various subsets depending on the environment at the time of activation. The differentiation of na&#239;ve CD4+ T cells to various effector subsets can be achieved in vitro through the addition of T cell receptor stimuli and specific cytokine signals.

Ratón Naïve CD4<sup&gt; +</sup&gt; Aislamiento de células T y<em&gt; In vitro</em&gt; Diferenciación en subconjuntos de células T

Antigen inexperienced (na&#239;ve) CD4+ T cells undergo expansion and differentiation to effector subsets at the time of T cell receptor (TCR) recognition ...

mouse-nave-cd4-t-cell-isolation-vitro-differentiation-into-t-cell

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Mouse Na&#239;ve CD4+ T Cell Isolation and In vitro Differentiation into T Cell Subsets

51.8K vistas.  Rosalind Franklin University of Medicine and Science. Naïve CD4+ T cells polarize to various subsets depending on the environment at the time of activation. The differentiation of naïve CD4+ T cells to various effector subsets can be achieved in vitro through the addition of T cell receptor stimuli and specific cytokine signals. 

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Isolation of CD4+ T cells from Mouse Lymph Nodes Using Miltenyi MACS Purification

Isolation of cells from the primary source is a necessary step in many more complex protocols. Miltenyi offers kits to isolate cells from several organisms including humans, non-human primates, rat and, as we describe here, mice. Magnetic bead-based cell separation allows for either positive selection (or cell depletion) as well as negative selection. Here, we demonstrate negative selection of untouched or na ve CD4+ helper T cells. Using this standard protocol we typically purify cells that are &#8805; 96% pure CD4+/CD3+. This protocol is used in conjunction with the protocol Dissection and 2-Photon Imaging of Peripheral Lymph Nodes in Mice published in issue 7 of JoVE, for purification of T cells and other cell types to adoptively transfer for imaging purposes. Although we did not demonstrate FACS analysis in this protocol video, it is highly recommended to check the overall purity of isolated cells using the appropriate antibodies via FACS. In addition, we demonstrate the non-sterile method of T cell isolation. If sterile cells are needed for your particular end-user application, be sure to do all of the demonstrated procedures in the tissue culture hood under standard sterile conditions. Thank you for watching and good luck with your own experiments!

Isolation of lymphocytes using the Miltenyi MACs kit is a reliable way to purify cells from whole lymphoid tissue homogenates. Cells purified using the Miltenyi system are typically &#8805; 96% pure. Here, we demonstrate the steps taken to isolate CD4+ T cells, one of the many kits offered by Miltenyi.

Aislamiento de células T CD4 + de los ganglios linfáticos del ratón utilizando Miltenyi Purificación MACS

Isolation of cells from the primary source is a necessary step in many more complex protocols. Miltenyi offers kits to isolate cells from several ...

Investigación

Biología

Generation of Induced Regulatory T Cells from Primary Human Na&iuml;ve and Memory T Cells

The development and maintenance of immunosuppressive CD4+ regulatory T cells (Tregs) contribute to the peripheral tolerance needed to remain in immunologic homeostasis with the vast amount of self and commensal antigens in and on the human body. Perturbations in the balance between Tregs and inflammatory conventional T cells can result in immunopathology or cancer. Although therapeutic injection of Tregs has been shown to be efficacious in murine models of colitis1 , type I diabetes2 , rheumatoid arthritis and graft versus host disease,4 several fundamental differences in human versus mouse Treg biology5 has thus far precluded clinical use. The lack of sufficient number, purity, stability and homing specificity of therapeutic Tregs necessitated a dynamic platform of human Treg development on which to optimize conditions for their ex vivo expansion6.
Here we describe a method for the differentiation of induced Tregs (iTregs) from a single human peripheral blood donor which can be broken down into four stages: isolation of peripheral blood mononuclear cells, magnetic selection of CD4+ T cells, in vitro cell culture and fluorescence activated cell sorting (FACS) of T cell subsets. Since the Treg signature transcription factor forkhead box P3 (FoxP3) is an activation-induced transcription factor in humans7 and no other unique marker exists, a combinatorial panel of markers must be used to identify T cells with suppressor activity. After six days in culture, cells in our system can be demarcated into na&iuml;ve T cells, memory T cells or iTregs based on their relative expression of CD25 and CD45RA. As memory and na&iuml;ve T cells have different reported polarization requirements and plasticities8 , pre-sorting of the initial T cell population into CD45RA+ and CD45RO+ subsets can be used to examine these discrepancies. Consistent with others, our CD25HiCD45RA- iTregs express high levels of FoxP39 , GITR and CTLA-411 and low levels of CD12712 . Following FACS of each population, resultant cells can be used in a suppressor assay which evaluates the relative ability to retard the proliferation of carboxyfluorescein succinimidyl ester (CFSE)-labeled autologous T cells.

Generation of Induced Regulatory T Cells from Primary Human Na&#239;ve and Memory T Cells

We describe a method for generating regulatory, memory and na&#239;ve T cells from a single human blood donor. Polarized Tregs can be then compared to other subsets in a variety of genetic and functional applications with genetic homogeneity, including a suppression assay also detailed here.

La generación de células T reguladoras inducidas de células humanas primarias T vírgenes y de memoria

The development and maintenance of immunosuppressive CD4+ regulatory T cells (Tregs) contribute to the peripheral tolerance needed to remain in ...

Inmunología e Infección

Adenoviral Transduction of Naive CD4 T Cells to Study Treg Differentiation

Regulatory T cells (Tregs) are essential to provide immune tolerance to self as well as to certain foreign antigens. Tregs can be generated from naive CD4 T cells in vitro with TCR- and co-stimulation in the presence of TGF&beta; and IL-2. This bears enormous potential for future therapies, however, the molecules and signaling pathways that control differentiation are largely unknown.
Primary T cells can be manipulated through ectopic gene expression, but common methods fail to target the most important naive state of the T cell prior to primary antigen recognition. Here, we provide a protocol to express ectopic genes in naive CD4 T cells in vitro before inducing Treg differentiation. It applies transduction with the replication-deficient adenovirus and explains its generation and production. The adenovirus can take up large inserts (up to 7 kb) and can be equipped with promoters to achieve high and transient overexpression in T cells. It effectively transduces naive mouse T cells if they express a transgenic Coxsackie adenovirus receptor (CAR). Importantly, after infection the T cells remain naive (CD44low, CD62Lhigh) and resting (CD25-, CD69-) and can be activated and differentiated into Tregs similar to non-infected cells. Thus, this method enables manipulation of CD4 T cell differentiation from its very beginning. It ensures that ectopic gene expression is already in place when early signaling events of the initial TCR stimulation induces cellular changes that eventually lead into Treg differentiation.

Adenoviral gene transfer into naive CD4 T cells with transgenic expression of the Coxsackie adenovirus receptor enables the molecular analysis of regulatory T cell differentiation in vitro.

La transducción adenoviral de células T CD4 + naïve a estudiar la diferenciación Treg

Regulatory T cells (Tregs) are essential to provide immune tolerance to self as well as to certain foreign antigens. Tregs can be generated from naive CD4 ...

Isolation and Th17 Differentiation of Na&iuml;ve CD4 T Lymphocytes

Th17 cells are a distinct subset of T cells that have been found to produce interleukin 17 (IL-17), and differ in function from the other T cell subsets including Th1, Th2, and regulatory T cells. Th17 cells have emerged as a central culprit in overzealous inflammatory immune responses associated with many autoimmune disorders. In this method we purify T lymphocytes from the spleen and lymph nodes of C57BL/6 mice, and stimulate purified CD4+ T cells under control and Th17-inducing environments. The Th17-inducing environment includes stimulation in the presence of anti-CD3 and anti-CD28 antibodies, IL-6, and TGF-&#946;. After incubation for at least 72 hours and for up to five days at 37 &#176;C, cells are subsequently analyzed for the capability to produce IL-17 through flow cytometry, qPCR, and ELISAs. Th17 differentiated CD4+CD25- T cells can be utilized to further elucidate the role that Th17 cells play in the onset and progression of autoimmunity and host defense. Moreover, Th17 differentiation of CD4+CD25- lymphocytes from distinct murine knockout/disease models can contribute to our understanding of cell fate plasticity.

Isolation and Th17 Differentiation of Na&#239;ve CD4 T Lymphocytes

With effector functions distinct from other T cell subsets, Th17 cells have been centrally implicated in inflammatory autoimmunity. This in vitro Th17 differentiation protocol provides a means to determine whether na&#239;ve CD4+ T lymphocytes can differentiate into Th17 cells, and to further examine their role in autoimmunity and host response.

Aislamiento y diferenciación de Th17 Naïve linfocitos T CD4

Th17 cells are a distinct subset of T cells that have been found to produce interleukin 17 (IL-17), and differ in function from the other T cell subsets ...

Derivation of T Cells In Vitro from Mouse Embryonic Stem Cells

The OP9/OP9-DL1 co-culture system has become a well-established method for deriving differentiated blood cell types from embryonic and hematopoietic progenitors of both mouse and human origin. It is now used to address a growing variety of complex genetic, cellular and molecular questions related to hematopoiesis, and is at the cutting edge of efforts to translate these basic findings to therapeutic applications. The procedures are straightforward and routinely yield robust results. However, achieving successful hematopoietic differentiation in vitro requires special attention to the details of reagent and cell culture maintenance. Furthermore, the protocol features technique sensitive steps that, while not difficult, take care and practice to master. Here we focus on the procedures for differentiation of T lymphocytes from mouse embryonic stem cells (mESC). We provide a detailed protocol with discussions of the critical steps and parameters that enable reproducibly robust cellular differentiation in vitro. It is in the interest of the field to consider wider adoption of this technology, as it has the potential to reduce animal use, lower the cost and shorten the timelines of both basic and translational experimentation.

Derivation of T Cells In Vitro from Mouse Embryonic Stem Cells

Mouse embryonic stem cells can be differentiated to T cells in vitro using the OP9-DL1 co-culture system. Success in this procedure requires careful attention to reagent/cell maintenance, and key technique sensitive steps. Here we discuss these critical parameters and provide a detailed protocol to encourage adoption of this technology.

Derivación de células T<em&gt; In Vitro</em&gt; De células madre embrionarias de ratón

The OP9/OP9-DL1 co-culture system has become a well-established method for deriving differentiated blood cell types from embryonic and hematopoietic ...

In Vitro Differentiation of Human CD4+FOXP3+ Induced Regulatory T Cells (iTregs) from Na&#239;ve CD4+ T Cells Using a TGF-&#946;-containing Protocol

Regulatory T cells (Tregs) are an integral part of peripheral tolerance, suppressing immune reactions against self-structures and thus preventing autoimmune diseases. Clinical approaches to adoptively transfer Tregs, or to deplete Tregs in cancer, are underway with promising first outcomes. 
Because the number of naturally occurring Tregs (nTregs) is very limited, studying certain Treg features using in vitro induced Tregs (iTregs) can be advantageous. To date, the best although not absolutely specific protein marker to delineate Tregs is the transcription factor FOXP3. Despite the importance of Tregs including non-redundant roles of peripherally induced Tregs, the protocols to generate iTregs are currently controversial, particularly for human cells. This protocol therefore describes the in vitro differentiation of human CD4+FOXP3+ iTregs from human na&#239;ve T cells using a range of Treg-inducing factors (TGF-&#946; plus IL-2 only, or their combination with retinoic acid, rapamycin or butyrate) in parallel. It also describes the phenotyping of these cells by flow cytometry and qRT-PCR. 
These protocols result in reproducible expression of FOXP3 and other Treg signature genes and enable the study of general FOXP3-regulatory mechanisms as well as protocol-specific effects to delineate the impact of certain factors. iTregs can be utilized to study various phenotypic aspects as well as molecular mechanisms of Treg induction. Detailed molecular studies are facilitated by relatively large cell numbers that can be obtained. 
A limitation for the application of iTregs is the relative instability of FOXP3 expression in these cells compared to nTregs. iTregs generated by these protocols can also be used for functional assays such as studying their suppressive function, in which iTregs induced by TGF-&#946; plus retinoic acid and rapamycin display superior suppressive activity. However, the suppressive capacity of iTregs can differ from nTregs and the use of appropriate controls is crucial.

This protocol describes the reproducible generation and phenotyping of human induced regulatory T cells (iTregs) from na&#239;ve CD4+ T cells in vitro. Different protocols for FOXP3 induction allow for the study of specific iTreg phenotypes obtained with respective protocols.

Diferenciación in vitro de las células CD4 + humano FOXP3 + células T reguladoras (Induced iTregs) de T naive CD4 + células utilizando un protocolo de TGF-β que contienen

Regulatory T cells (Tregs) are an integral part of peripheral tolerance, suppressing immune reactions against self-structures and thus preventing ...

In Vitro Differentiation of Mouse Granulocyte-macrophage-colony-stimulating Factor (GM-CSF)-producing T Helper (THGM) Cells

The granulocyte-macrophage-colony-stimulating factor (GM-CSF)-producing T helper (THGM) cell is a newly identified T helper cell subset that predominantly secretes GM-CSF without producing interferon (IFN)&#947; or interleukin (IL)-17 and is found to play an essential role in the autoimmune neuroinflammation. A method of isolation of naive CD4+ T cells from a single-cell suspension of splenocytes and THGM cell generation from naive CD4+ T cells would be a useful technique in the study of T cell-mediated immunity and autoimmune diseases. Here we describe a method that differentiates mouse naive CD4+ T cells into THGM cells promoted by IL-7. The outcome of the differentiation was assessed by the analysis of the cytokines expression using different techniques, including intracellular cytokine staining combined with flow cytometry, a quantitative real-time polymerase chain reaction (PCR), and enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA). Using the THGM differentiation protocol as described here, about 55% of the cells expressed GM-CSF with a minimal expression of IFN&#945; or IL-17. The predominant expression of GM-CSF by THGM cells was further confirmed by the analysis of the expression of GM-CSF, IFN&#945;, and IL-17 at both mRNA and protein levels. Thus, this method can be used to differentiate naive CD4+ T cells to THGM cells in vitro, which will be useful in the study of THGM cell biology.

In Vitro Differentiation of Mouse Granulocyte-macrophage-colony-stimulating Factor GM-CSF-producing T Helper THGM Cells

Here, we present a protocol to differentiate murine granulocyte-macrophage-colony-stimulating-factor-producing T helper (THGM) cells from naive CD4+ T cells, including isolation of naive CD4+ T cells, differentiation of THGM, and analysis of differentiated THGM cells. This method can be applied to studies of the regulation and function of THGM cells.

In Vitro Diferenciación del Factor del Granulocyte-macrófago-estimulante de colonias (GM-CSF) de ratón-producción de linfocitos de T (THGM)

The granulocyte-macrophage-colony-stimulating factor (GM-CSF)-producing T helper (THGM) cell is a newly identified T helper cell subset that predominantly ...

An In Vivo Mouse Model to Measure Na&#239;ve CD4 T Cell Activation, Proliferation and Th1 Differentiation Induced by Bone Marrow-derived Dendritic Cells

Quantification of na&#239;ve CD4 T cell activation, proliferation, and differentiation to T helper 1 (Th1) cells is a useful way to assess the role played by T cells in an immune response. This protocol describes the in vitro differentiation of bone marrow (BM) progenitors to obtain granulocyte macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) derived-dendritic cells (DCs). The protocol also describes the adoptive transfer of ovalbumin peptide (OVAp)-loaded GM-CSF-derived DCs and na&#239;ve CD4 T cells from OTII transgenic mice in order to analyze the in vivo activation, proliferation, and Th1 differentiation of the transferred CD4 T cells. This protocol circumvents the limitation of purely in vivo methods imposed by the inability to specifically manipulate or select the studied cell population. Moreover, this protocol allows studies in an in vivo environment, thus avoiding alterations to functional factors that may occur in vitro and including the influence of cell types and other factors only found in intact organs. The protocol is a useful tool for generating changes in DCs and T cells that modify adaptive immune responses, potentially providing important results to understand the origin or development of numerous immune associated diseases.

Here, we present a protocol for the in vivo determination of na&#239;ve CD4 T cell (T cell) activation, proliferation, and Th1 differentiation induced by GM-CSF bone marrow (BM)-derived dendritic cells (DCs). In addition, this protocol describes BM and T-cell isolation, DC generation, and DC and T-cell adoptive transfer.

Un modelo de ratón In Vivo a medida ingenuo CD4 células T activación, proliferación y diferenciación de Th1 inducida por las células dendríticas derivadas de la médula ósea

Quantification of na&#239;ve CD4 T cell activation, proliferation, and differentiation to T helper 1 (Th1) cells is a useful way to assess the role played ...

<meta charset="utf8"></head><body>Diferenciación de células Th17 a partir de células T CD4+ ingenuas mediante citometría de flujo

In Vitro Differentiation of Naive CD4+ T Cells into Pathogenic Th17 Cells in Mouse

In vitro T cell differentiation techniques are essential for both functional and mechanistic investigations of CD4+ T cells. Pathogenic Th17 cells have been linked to a wide range of diseases in recent times, including multiple sclerosis (MS), rheumatoid arthritis, acute respiratory distress syndrome (ARDS), sepsis, and other autoimmune disorders. However, the currently known in vitro differentiation protocols have difficulty achieving high purity of pathogenic Th17 cells, with the induction efficiency often below 50%, which is a key challenge in in vitro experiments. In this protocol, we propose an enhanced in vitro culture and differentiation protocol for pathogenic Th17 cells, which is used to directly differentiate naive CD4+ T cells isolated from mouse spleens into pathogenic Th17 cells. This protocol provides detailed instructions on splenocyte isolation, purification of naive CD4+ T cells, and differentiation of pathogenic Th17 cells. Through this protocol, we can achieve a differentiation purity of approximately 90% for pathogenic Th17 cells, which meets the basic needs of many cellular experiments.

<meta charset="utf8"></head><body>Autor destacado: Lograr la diferenciación in vitro de alta pureza de las células Th17 mediante la modulación de la concentración de citocinas

This protocol describes the differentiation of na&#239;ve CD4+ T cells into pathogenic Th17 cells in vitro. Specifically, when combined with a multi-parameter flow cytometry-based approach, 90% purity of pathogenic Th17 cells can be obtained from na&#239;ve CD4+ T cells using this differentiation method.

Diferenciación in vitro de linfocitos T CD4+ naive en linfocitos Th17 patógenos en ratón

In vitro T cell differentiation techniques are essential for both functional and mechanistic investigations of CD4+ T cells. Pathogenic Th17 cells have ...

Ratón Naïve CD4

Resumen

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Capítulos en este video

Aislamiento de células T CD4 + de los ganglios linfáticos del ratón utilizando Miltenyi Purificación MACS

La generación de células T reguladoras inducidas de células humanas primarias T vírgenes y de memoria

La transducción adenoviral de células T CD4 + naïve a estudiar la diferenciación Treg

Aislamiento y diferenciación de Th17 Naïve linfocitos T CD4

Derivación de células T

Diferenciación in vitro de las células CD4 ⁺ humano FOXP3 ⁺ células T reguladoras (Induced iTregs) de T naive CD4 ⁺ células utilizando un protocolo de TGF-β que contienen

In Vitro Diferenciación del Factor del Granulocyte-macrófago-estimulante de colonias (GM-CSF) de ratón-producción de linfocitos de T (T_HGM)

Un modelo de ratón In Vivo a medida ingenuo CD4 células T activación, proliferación y diferenciación de Th1 inducida por las células dendríticas derivadas de la médula ósea

Diferenciación in vitro de linfocitos T CD4⁺ naive en linfocitos Th17 patógenos en ratón

Diferenciación in vitro de linfocitos T CD4⁺ naive en linfocitos Th17 patógenos en ratón