揭秘小鼠脾脏T细胞:体外活化与扩增的全流程攻略
T细胞是免疫系统的核心,在抗感染、抗肿瘤中起关键作用。小鼠脾脏T细胞因与人类免疫特性相似,成为研究T细胞功能、免疫机制及开发免疫治疗(如CAR-T)的重要模型。本方案解决了体外活化扩增效率低、细胞状态差等问题,为相关科研提供标准化技术支撑。
实验原理
小鼠脾脏是机体重要的外周免疫器官,富含T淋巴细胞(约占脾脏淋巴细胞总数的40%-50%),包括CD4⁺辅助性T细胞、CD8⁺细胞毒性T细胞等亚群。本方案通过机械分离获得脾脏单细胞悬液,经免疫磁珠分选富集T细胞后,利用抗CD3/CD28单克隆抗体提供特异性激活信号,结合细胞因子(如IL-2)维持细胞增殖活性,实现T细胞的体外高效扩增。扩增过程中严格控制培养条件,避免杂细胞污染及T细胞功能耗竭,确保扩增后细胞的纯度、活性及免疫功能稳定性。
实验材料与试剂
实验动物
6-8周龄C57BL/6或BALB/c小鼠(根据实验需求选择品系),由正规动物实验中心提供,饲养于SPF级动物房。
核心试剂
1)基础培养基:RPMI-1640培养基(含L-谷氨酰胺、25 mM HEPES),添加10%胎牛血清(FBS,经热灭活处理)、100 U/mL青霉素、100 μg/mL链霉素,过滤除菌后4℃储存,使用前平衡至室温。
2)细胞分选试剂:抗体偶联磁珠。
3)激活试剂:抗小鼠CD3ε单克隆抗体、抗小鼠CD28单克隆抗体。
4)细胞因子:重组小鼠IL-2,冻存于-80℃,使用前用基础培养基稀释。
5)辅助试剂:红细胞裂解液(ACK Lysing Buffer)、PBS缓冲液(pH7.4)、0.25%胰酶-EDTA溶液、台盼蓝染色液(0.4%)、流式抗体(CD3-PE、CD4-FITC、CD8-APC,用于纯度鉴定)。
实验器材
超净工作台、CO₂培养箱(5% CO₂,37℃,饱和湿度)、离心机、流式细胞仪、倒置显微镜、细胞计数板、无菌离心管(15 mL/50 mL)、无菌培养瓶(25 cm²/75 cm²)、无菌研磨棒、200目细胞筛网、磁珠分选柱、磁力架、移液器及无菌吸头。
实验步骤
小鼠脾脏取材
1)小鼠颈椎脱臼处死,75%酒精浸泡3-5 min。
2)小鼠仰卧位固定,剪开腹部皮肤及腹膜,暴露脾脏,用镊子取出脾脏放入含5 mL预冷PBS的培养皿中,去除表面结缔组织及脂肪。
小鼠脾脏单细胞悬液制备
1)用无菌研磨棒轻轻研磨脾脏,通过200目细胞筛网过滤至15 mL离心管中,用PBS反复冲洗筛网,收集过滤后的细胞悬液,避免用力研磨导致细胞破裂。
2)1500 rpm离心5 min(4℃),弃上清,加入3 mL ACK红细胞裂解液,室温孵育3-5 min,期间轻轻颠倒离心管2-3次,充分裂解红细胞。
3)加入10 mL预冷PBS终止裂解,1500 rpm离心5 min(4℃),弃上清,用PBS洗涤细胞2次(每次1500 rpm离心5 min),去除残留裂解液及细胞碎片。
4)末次离心后,弃上清,加入5 mL基础培养基重悬细胞,取少量细胞悬液用台盼蓝染色,细胞计数板计数活细胞数量(活细胞率需≥ 90%),剩余细胞用于后续分选。
磁珠分选富集T细胞
1)细胞计数:将缓冲液重悬细胞,调整浓度至1×10⁷~1×10⁸ cells/mL。
2)磁珠孵育:按试剂说明书比例加入CD3抗体磁珠(通常10 μL磁珠/1×10⁷个细胞),室温避光孵育15~20分钟,期间轻轻颠倒离心管2~3次。
3)磁场分离:将离心管放入磁力架,室温静置5分钟,吸弃上清(未结合磁珠的细胞),加入基础缓冲液洗涤2次,每次静置3分钟后弃上清。
4)洗脱目标细胞:取出离心管,脱离磁力架,加入适量基础缓冲液,轻轻吹打重悬细胞,收集液体即为CD3+ T细胞。
5)纯度验证:取少量分选后细胞,加入CD3荧光抗体染色,流式细胞仪检测,确保纯度≥ 90%。
T细胞的活化刺激
1)包被培养板:使用前一日,用适量抗CD3ε抗体溶液(常用浓度1-5 μg/mL,溶于PBS)包被细胞培养板(如6孔板),4℃过夜或37℃孵育2小时。孵育后吸弃包被液,用PBS洗涤一次以去除未结合的抗体。
2)接种与刺激:将调整好浓度的脾脏单细胞悬液,通常以1-2 × 10⁶ cells/mL的密度接种至已包被抗CD3ε抗体的培养板中。
3)添加刺激因子:向培养基中加入可溶性抗CD28抗体(常用浓度1-2 μg/mL)和重组小鼠IL-2(推荐起始浓度20-50 U/mL)。轻轻混匀后,置于37℃、5% CO₂饱和湿度的培养箱中培养。
T细胞体外扩增与维持
1)观察与换液:活化后24-48小时,可见细胞聚集成团,体积增大,此为活化成功的标志。通常在培养48-72小时后进行半量或全量换液。
2)补充营养与因子:换液时,小心吸去一半旧培养基,加入等体积新鲜的、含有IL-2(50-100 U/mL)的完全培养基。此后,根据细胞密度和培养基颜色变化(如变黄),每2-3天进行换液或传代,始终保持细胞密度在0.5 - 2 × 10⁶ cells/mL之间,避免过度拥挤导致细胞凋亡。
3)扩增周期:在持续刺激下,T细胞通常可扩增5-10天,细胞数量可增加数十至数百倍。
细胞表型与功能鉴定
1)活性鉴定:台盼蓝染色计数,活细胞率需≥ 85%。
2)纯度鉴定:流式细胞仪检测CD3⁺ T细胞比例,以及CD4⁺ T细胞、CD8⁺ T细胞亚群分布。
3)功能鉴定:可通过ELISPOT检测细胞因子(IFN-γ、IL-2)分泌能力,或通过细胞毒性实验(如LDH释放法)检测CD8⁺ T细胞对靶细胞的杀伤活性,验证扩增后T细胞的免疫功能。
关键优化要点
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抗体浓度优化:抗CD3/CD28抗体浓度过高易导致T细胞过度激活而耗竭,过低则激活不足,建议通过预实验设置浓度梯度(CD3:2、5、10 μg/mL;CD28:1、2、5 μg/mL),筛选最佳激活浓度。
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IL-2浓度调节:IL-2是T细胞增殖的关键细胞因子,浓度过低会导致增殖缓慢,过高可能诱导调节性T细胞(Treg)增殖,建议根据实验需求调整浓度(10-50 U/mL),若需富集效应T细胞,可选择30-50 U/mL。
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细胞接种密度:初始接种密度过低会影响细胞间相互作用,导致激活效率下降;过高则易造成营养匮乏及代谢废物积累,建议初始密度控制在1×10⁶ cells/mL,扩增过程中维持在5×10⁵-1×10⁶ cells/mL。
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培养环境控制:CO₂浓度需严格维持在5%,湿度饱和,避免温度波动(37 ± 0.5℃);培养基需新鲜配制,FBS需选择批号稳定、无支原体污染的产品,减少杂细胞污染风险。
实验注意事项
1.实验全程需遵循无菌操作规范,所有器材及试剂均需灭菌处理,超净工作台使用前紫外线照射30 min,避免细菌、真菌污染。
2.脾脏取材及细胞分离过程需快速,细胞始终保持在冰浴或4℃环境中,减少细胞活性损失;研磨时力度适中,避免机械损伤导致细胞破裂。
3.磁珠分选过程中,分选缓冲液需现配现用,避免EDTA析出影响分选效果;分选柱需保持湿润,避免柱床干涸。
4.扩增过程中需定期观察细胞状态,若出现细胞聚集过多、培养基浑浊或有异味,可能为污染,需及时丢弃污染样本,排查污染源。
5.扩增后的T细胞需尽快用于实验,若需短期保存,可置于4℃冰箱保存24 h,或加入含10% DMSO的冻存液中,-80℃梯度冻存,避免长期常温放置导致功能下降。
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小鼠脾脏T细胞培养常用细胞因子
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细胞因子 |
核心功能 |
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IL-2 |
促进T细胞克隆扩增,增强细胞活性,抑制活化后凋亡,维持体外长期培养 |
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IL-7 |
维持T细胞存活与稳态,支持初始T细胞培养,减少耗竭,促进记忆T细胞形成 |
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IL-15 |
强效促进CD8+ T细胞增殖与存活,维持细胞毒性,稳定记忆T细胞表型 |
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IL-12 |
诱导初始T细胞向Th1亚群分化,增强IFN-γ分泌,提升细胞免疫应答 |
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IL-4 |
促进T细胞向Th2亚群分化,增强体液免疫相关功能 |
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IL-21 |
增强CD8+ T细胞杀伤功能,抑制T细胞耗竭,调节免疫细胞活性 |
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TNF-α |
低浓度协同促进T细胞活化与增殖(高浓度抑制) |
翌圣产品数据
Bioactivity of Mouse IL-2
图1. Measured in a cell proliferation assay using CTLL-2 mouse cytotoxic T cells. The EC50 for this effect is 0.01-0.1 ng/mL.
Bioactivity of Mouse IL-7
图2. Measured in a cell proliferation assay using PHA-activated human peripheral blood lymphocytes (PBL). The EC50 for this effect is 0.01-0.2 ng/mL.
Bioactivity of Mouse IL-12
图3. Measured in a cell proliferation assay using PHA-activated mouse splenocytes. The EC50 for this effect is 0.5-4 pg/mL.
相关产品
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产品名称 |
货号 |
规格 |
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Mouse CD3+T Cell Isolation Kit(Negative Isolation) 小鼠CD3+T细胞分选试剂盒(阴选) |
10T/50T/100T |
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Mouse CD3/CD28 T Cell Activation MagBeads 小鼠CD3/CD28 T细胞激活磁珠 |
200μL/1mL |
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Recombinant Mouse IL-2 Protein 重组小鼠白介素-2 |
90142ES |
5μg/50μg/100μg/500μg |
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Recombinant Mouse IL-4 Protein 重组小鼠白介素-4 |
/500μg |
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Recombinant Mouse IL-7 Protein 重组小鼠白介素-7 |
500μg |
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Recombinant Mouse IL-12 Protein 重组小鼠白介素-12 |
10μg/50μg |
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Recombinant Mouse IL-15 Protein, His Tag 重组小鼠白介素-15 |
10μg/20μg/50μg/100μg |
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Recombinant Mouse IL-21 Protein (HEK293) 重组小鼠白介素-21 |
10μg/50μg/100μg/500μg |
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Recombinant Mouse TNF-α/TNFSF2 重组小鼠肿瘤坏死因子-α |
5μg/20μg/50μg/100μg/1mg |


