在体外联合使用CD3和CD28的抗体刺激T细胞,模拟T细胞活化的双信号作用,是进行T细胞激活与扩增应用广泛的方法。除直接使用功能学抗体以外,目磁珠法(CD3/CD28抗体偶联磁珠)以及多聚体法(CD3/CD28抗体偶联Streptamer多聚体)也是激活扩增T细胞比较常见的两种方法。以上说到的无论是抗体法、磁珠法、亦或者是多聚体法,归根结底都是借助于CD3与CD28抗体对T细胞进行刺激。
下面,我们以小鼠脾脏样本为例,分享分别利用CD3与CD28的功能学抗体,以及CD3/CD28 Streptamer®激活扩增T细胞的实验步骤与实验结果。
CD3/CD28抗体法
实验步骤:
1. 抗体包被
用无菌PBS将anti-mouse CD3抗体(克隆号:145-2C11)稀释至5μg/ml,稀释后的抗体加入到24孔板中,每孔400μl,4°C包被过夜。(注:板子在加入抗体之,先用无菌PBS润洗2-3遍,避免干孔);
2. 小鼠脾脏淋巴细胞分离(次日)
(1)将70μm细胞筛网置于培养皿中,取小鼠脾脏放置于筛网中,加入5ml达优小鼠淋巴细胞分离液,对脾脏轻轻进行研磨(注:此步操作要快,避免分离液蒸发);
(2)把悬有脾脏细胞的的分离液立即转移至15ml离心管中,随后在分离液上层轻轻覆盖500-1000μl的RPMI1640培养基(保持分离液与培养基分界明显);
(3)室温,水平转子800g离心30分钟,设置离心机为缓升缓降;
(4)离心结束后吸出淋巴细胞层(白膜层),加入10ml RPMI1640洗涤一遍细胞,250g离心10分钟收集细胞;
(5)将上一步离心得到的细胞沉淀,重悬至扩增培养基中,并进行计数。
3. 细胞刺激(次日)
扩增培养基成分:RPMI1640 + 10% 血清 + 5ug/ml anti-mouse CD28(clone:37.51) + 双抗
(1)将细胞浓度调整至1-2×10^6/ml(本次实验为2×10^6/ml,该浓度偏大);
(2)从4°C冰箱取出一天包被的板子,弃掉包被液,无菌PBS洗涤3遍;
(3)每孔加入500μl细胞悬液,放置于37°C含5% CO2细胞培养箱中培养。
实验结果
图:1×10^6/孔细胞,5μg anti-mouse CD3与CD28刺激3天后细胞形成明显克隆团
CD3/CD28 Streptamer®多聚体法
实验原理
使用低亲和力的抗CD3和抗CD28的抗体Fab片段(非传统全长抗体),结合上Twin-Strep-tag亲和标签,形成CD3 Fab-Strep和CD28 Fab-Strep。再结合可溶性蛋白多聚体Strep-Tactin®,在亲和力作用下,即可与TCR和CD28共刺激受体多价结合,来传递激活信号。该方法大的优势是在刺激过程中,能够通过加入biotin移除刺激试剂,达到精确掌控活化时间的目的。
实验步骤
小鼠脾脏淋巴细胞的分离与上面抗体法中步骤相同,当然,也可以选择用分选试剂盒进一步分选得到T淋巴细胞进行刺激。(注:如果选择提富集T淋巴细胞,建议使用阴选试剂盒或可以去除分选试剂的阳选试剂盒)
(1)将CD3 Fab-Strep、CD28 Fab-Strep、Strep-Tactin® Multimer按照1:1:1的比例进行混合,4°C孵育20分钟,期间进行连续搅拌,如果是在静置条件下孵育中间进行几次吹打混匀,该孵育时间可适当延长。孵育结束制备得到CD3/CD28 Streptamer®混合物;
(2)用培养基(成分:RPMI1640 + 10% 血清 + 50U/ml IL-2 )调整细胞浓度至5×10^5/ml,将步骤(1)中制备好的CD3/CD28 Streptamer® complexes与细胞悬液进行混合,轻轻吹匀后,将细胞加入到细胞培养板中,放置于37°C含5% CO2细胞培养箱中培养。细胞数量、培养基体积、多聚体用量配比参考以下表格:
(3)培养过程中,每天观察细胞的状态,是否形成克隆团,或进行细胞计数,如果出现培养基变黄或细胞密度过高的情况,吹散细胞克隆团后调整细胞密度至0.5-1×10^6/ml,更换培养板和培养基;
(4)移除CD3/CD28 Streptamers终止刺激(该步根据实验需求可选做):直接向刺激后的细胞悬液中加入终浓度为1mM的Biotin,室温孵育30分钟。收集并转移细胞至15ml离心管中,加入10ml培养基,300g离心6-10分钟,弃上清,再次加入10ml培养基重复一遍洗涤步骤,至此,细胞已经可以用于下游分析。
实验结果
以下实验结果是分选得到T淋巴细胞后进行的刺激,在此特别感谢德国IBA Lifesciences提供的内部实验数据以及详细实验步骤。
图:小鼠脾脏T淋巴细胞扩增至3天时,显微镜下观察细胞克隆团的形成
图:小鼠脾脏T淋巴细胞扩增过程中,通过流式细胞术实时检测T细胞激活marker CD25、CD69的表达情况
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