选购指南 | 细胞因子在免疫细胞活化与培养中的应用策略

T细胞、B细胞、NK细胞、树突状细胞(DC)、巨噬细胞等免疫细胞的体外活化、扩增与功能极化,是免疫学基础研究、疫苗开发及细胞治疗的核心环节。然而,您在实验过程中是否遇到过以下困扰:

  • T细胞体外活化后增殖缓慢、分化方向不纯,Th1/Th2/Th17/Treg亚型诱导效率低下?
  • NK细胞扩增倍数不足、细胞毒性弱,难以满足功能实验需求?
  • DC细胞诱导分化不成熟、抗原呈递能力差,影响后续T细胞激活实验?

小美今天继续为大家带来美仑生物MGC™系列高活性细胞因子,专为各类免疫细胞的体外激活、扩增及亚型极化而优化,帮助您从源头掌控细胞质量,让每一次免疫实验都稳健可靠。

一、为什么免疫细胞活化与培养离不开优质细胞因子?

免疫细胞的命运——从静止到活化、从扩增到分化、从效应到记忆,每一步都受到细胞因子的精密调控。T细胞的激活依赖TCR信号与共刺激信号的协同,而IL-2则是维持其增殖的核心驱动力;NK细胞的扩增与细胞毒性功能离不开IL-2、IL-15、IL-12、IL-18等因子的协同作用;DC细胞的分化与成熟则需要GM-CSF、IL-4、TNF-α等因子的时序性诱导。

使用高活性、低内毒素、无载体蛋白的细胞因子,能显著提升免疫细胞培养的成功率和实验结果的批间可重复性。美仑MGC™系列细胞因子专为免疫细胞培养场景设计,助您从源头把控实验品质。

图 1. 免疫细胞类型

二、免疫细胞培养方案推荐

以下分别介绍T细胞、NK细胞和DC细胞的活化、扩增及分化常用细胞因子组合,供参考。

1.T细胞活化、扩增与分化核心方案

T细胞亚群核心诱导因子可选小分子/强化因子主要功能
T细胞活化(通用)抗CD3抗体(2μg/mL) + 抗CD28抗体(2μg/mL) + IL-2 (20ng/mL)——T细胞受体交联,诱导活化与增殖
Th1IL-12 (10~20ng/mL) + IL-2 (20ng/mL)IFN-γ (10ng/mL,可选)抵御细胞内病原体
Th2IL-4 (10~20ng/mL) + IL-2 (20ng/mL)STAT6激动剂(1μM,可选)防御过敏/哮喘
Th9TGF-β (2~5ng/mL) + IL-4 (10ng/mL) + IL-2 (20ng/mL)RAR抑制剂 LE135 (1μM)抗肿瘤
TregTGF-β (5~10ng/mL) + IL-2 (20~50ng/mL)视黄酸(10nM) + 西罗莫司(10nM)免疫调节
Th17TGF-β (2ng/mL) + IL-6 (20~50ng/mL)  IL-23 (10ng/mL,维持);IL-1β (10ng/mL,可选)抵御胞外细菌/参与自身免疫炎症
TFHIL-6 (20ng/mL) + IL-21 (20ng/mL)ICOS激动剂 + STAT3激动剂辅助B细胞
NKTIL-15 (100ng/mL) + IL-7 (10ng/mL)GM-CSF (20ng/mL,可选)、α-GalCer (100ng/mL) + Notch激动剂抗病毒/抗肿瘤

图2. Naïve T细胞分化为不同T细胞亚群相关的细胞因子

2.自然杀伤(NK)细胞激活、扩增与分化核心方案

分类发育阶段核心细胞因子小分子/添加剂说明
分化HSC→CLPSCF、Flt3L、IL-3、IL-7维生素C、L-谷氨酰胺造血干细胞向共同淋巴祖细胞分化
CLP→NKPSCF、Flt3L、IL-15Notch抑制剂(如DAPT,可选)向NK祖细胞定向
NKP→iNKIL-15——未成熟NK细胞扩增
iNK→mNKIL-15——成熟NK细胞维持
功能性调控细胞毒性组合1:IL-2或IL-15 + IL-12 + IL-18;组合2:IL-15 + IL-21RAR激动剂(可选)抗病毒、抗肿瘤
调节性TGF-β、IL-15(低剂量)——免疫调节、抑制炎症
耐受性TGF-β / IL-10——诱导NK细胞功能抑制
ADCC活化IL-2 + 抗CD16抗体 交联CD16受体,模拟ADCC

图3. 自然杀伤细胞分化与培养相关的细胞因子

3. 树突状细胞(DC)分化与成熟核心方案

途径阶段/细胞类型核心细胞因子小分子/补充剂说明
淋巴途径HSC → Lymphoid precursorSCF、Flt3L、IL-7维生素C、L-谷氨酰胺造血干细胞向淋巴祖细胞分化
Lymphoid precursor → pDC前体Flt3L、IL-3(可选)——淋巴祖细胞向浆细胞样DC前体分化
pDC前体 → 未成熟pDCFlt3L——维持pDC前体扩增
未成熟pDC → 成熟pDC——CpG ODN、R848(TLR7/8激动剂)激活pDC,分泌大量I型干扰素(IFN-α/β),抗原呈递
髓系途径
(经典DC)
HSC → Myeloid precursorSCF、Flt3L、GM-CSF(可选)——造血干细胞向髓系祖细胞分化
Myeloid precursor → CDP → pre-cDCFlt3L、GM-CSF——常见DC前体(共同DC祖细胞)
pre-cDC → cDC1/cDC2Flt3L、GM-CSFNotch抑制剂(可选,促进cDC1)cDC1(CD141+):交叉呈递;cDC2(CD1c+):CD4+ T活化
髓系途径
(单核来源DC)
Myeloid precursor → 单核细胞M-CSF——产生外周血CD14+单核细胞
单核细胞 → 未成熟DC(iDC)GM-CSF、IL-4、IL-13(可选)——高吞噬能力,低表达MHC-II和共刺激分子
iDC → 成熟DC(mDC)TNF-α、IL-6、IL-1β、IFN-γLPS、Poly(I:C)、PGE2、CD40L高表达MHC-II、CD80/CD86/CD83,强抗原呈递能力

图4. 树突状细胞分化与发育相关的细胞因子

三、T细胞体外分化状态调控的应用详解(文献PMID: 23207483)

过继性细胞治疗(ACT)是肿瘤免疫治疗的重要手段,而回输T细胞的分化状态直接影响其体内持久性和抗肿瘤效果——高度分化的效应T细胞虽体外功能强,但体内持久性差;而分化程度较低的T细胞则具有更强的体内扩增能力和抗肿瘤活性。Yang et al. (2012) 在 Cancer Immunology, Immunotherapy上发表的研究,系统比较了不同细胞因子组合对TCR基因工程人CD8+T细胞体外分化状态的影响,发现时序性组合使用IL-12、IL-7和IL-21可诱导具有CD62LhighCD28highCD127highCD27highCCR7high表型的低分化T细胞,并显著增强其在体内的持久性。

1.分化流程概述

该研究采用时序性细胞因子添加策略:所有培养组均在抗CD3抗体(OKT3)刺激下以IL-2(300 IU/mL)启动活化与扩增;第4天起加入不同细胞因子组合(IL-12+IL-7或IL-12+IL-21等);第7天撤除IL-12,继续培养至第10~12天。通过这一“启动-极化-撤除”的时序方案,可获得低分化表型的CD8+T细胞。

图5. T细胞体外分化状态调控流程图

2.各阶段培养基与细胞因子/小分子组合

阶段持续时间基础培养基核心细胞因子/抗体作用简述
活化与转导阶段第0~4天AIM-V + 5%人AB血清包被抗CD3抗体(1μg/mL)+ IL-2(300IU/mL)TCR交联激活,驱动初始扩增;同时进行慢病毒转导
极化阶段第4~7天IL-12(10ng/mL)+ IL-7(10ng/mL) 或 IL-12(10ng/mL)+ IL-21(10ng/m)诱导低分化表型,上调CD62L、CD28、CD127、CD27、CCR7,诱导干细胞相关基因表达
扩增与维持阶段第7~12天IL-7(10ng/mL)或 IL-21(10ng/mL)单独维持(撤除IL-12)维持低分化表型,支持细胞继续扩增

【注】

·撤除IL-12是关键步骤:持续IL-12存在会抑制CD127表达,撤除后方可获得CD127high表型;IL-21组在撤除IL-12后,CD8+T细胞的IFN-γ和IL-2分泌虽有下降,但低分化表型更显著(CD62LhighCD28high CD127highCD27highCCR7high)。

·干细胞相关基因(SOX2、NANOG、OCT4、LIN28A)的上调,提示该方案使T细胞获得了更接近“干性”的状态。

四、MGC™细胞因子验证数据(部分举例)

1.高生物活性ED50 

Recombinant Human FLT-3L(Cat. No. MGC024) stimulates proliferation of OCI-AML5 cells.

The ED50 for this effect is ≤1.0 ng/mL. The activity of recombinant Human FLT-3L(Cat. No. MGC024) was higher than the other competing product.

2.生物活性—T细胞扩增与表型维持

图6. 人外周血T细胞体外培养后表面标志物的比较.

流式检测显示,CD3+T细胞纯度> 90%,其中CD3+CD4+比例与Day0接近,CD3+CD8+比例> 50%,细胞活力> 85%,美仑细胞因子及培养基(PWL098)可高效扩增原代人T细胞,维持良好亚群比例

所用细胞因子:IL-2 (MGC038, 50ng/mL)

所用抗体:抗CD3抗体(MGC011, 2μg/mL)、抗CD28抗体(MGC013, 2μg/mL)

相关产品信息

  • 细胞因子和重组蛋白
产品编码产品名称表达系统
及标签
种属内毒素
(EU/μg)
包装规格
MGC003Recombinant Human Heat Stable bFGFE.coliHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC006Recombinant Human BMP-4E.coliHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC024Recombinant Human FLT-3LCHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC025Recombinant Human GM-CSFCHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC026Recombinant Mouse GM-CSFCHOMouse≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC028Recombinant Human G-CSFHEK293Human≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC029Recombinant Mouse G-CSFCHOMouse≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC034Recombinant Human IFNγCHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC037Recombinant Human IL-1BE.coliHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC038Recombinant Human IL-2CHOHuman≤0.00110μg/50μg/1mg
MGC039Recombinant Human IL-3E.coliHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC040Recombinant Human IL-4CHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC041Recombinant Human IL-5CHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC042Recombinant Human IL-6CHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC043Recombinant Bovine IL-6E.coliBovine≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC044Recombinant Human IL-7CHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC045Recombinant Human IL-10CHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC047Recombinant Human IL-12CHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC048Recombinant Human IL-13CHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC049Recombinant Human IL-15CHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC051Recombinant Human IL-18E.coliHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC052Recombinant Human IL-21CHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC054Recombinant Human IL-23CHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC055Recombinant Mouse IL-27(His Tag)HEK293,C-6HisMouse≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC065Recombinant Human M-CSFE.coliHuman≤0.110μg/50μg/1mg
MGC066Recombinant Mouse M-CSFCHOMouse≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC080Recombinant Human SCFCHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC081Recombinant Human TGF-β1CHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC083Recombinant Human TGF-β3CHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC084Recombinant Human TNFαCHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC086Recombinant Human TPOCHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC088Recombinant Human VEGF165CHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC091Recombinant Human 4-1BBLHEK293Human≤0.0510μg/50μg/1mg
MGC011Recombinant Anti-Human CD3 mAbCHOMouse≤0.00150μg/1mg
MGC012Recombinant Anti-Human CD16 mAbCHOMouse≤0.0011mg
MGC013Recombinant Anti-Human CD28 mAbCHOMouse≤0.00150μg/1mg
  • 小分子
产品编码产品名称CAS包装规格
MC9833Y-27632146986-50-71mg/5mg/10mg/50mg/100mg
MC9828SB-431542301836-41-95mg/10mg/50mg
MB5152DAPT(GSI-IX)208255-80-510mg
MB1302维A酸;全反式维A酸;维生素A酸;视黄酸302-79-41g/5g
  • 其他
产品编码产品名称包装规格
PWL002特级胎牛血清(原代细胞干细胞专用)25mL/100mL/500mL
PWL098T细胞无血清培养基(无异源)100mL/1000mL
PWL038Advanced DMEM/F-12500mL
PWL088Non-essential Amino Acid (NEAA, 100×)100mL
PWL031L-丙氨酰-L-谷氨酰胺溶液(200mM)100mL
PWL048Meiluncell®高回收率干细胞专用清洗液200mL
PWL085重组胰蛋白酶消化液(含EDTA,不含酚红),干细胞专用100mL
PWL234无蛋白非程序细胞冻存液(干细胞专用)20mL/100mL
PWL062双抗灭菌液,青霉素/链霉素溶液,灭菌100mL
MA0345抗生素-抗真菌(100×);三抗100mL
PWL207CellTiter-Meiluncell 3D发光法细胞活力检测试剂盒10mL(>100T)/100mL(>1000T)/500mL(>5000T)
MA0440增强型ATP检测试剂盒200T
MA0220AnnexinV-FITC/PI细胞凋亡检测试剂盒10T/50T/100T/50T×5/100T×5
MA0223一步法TUNEL细胞凋亡检测试剂盒(绿色荧光)20T/50T
MA0343细胞培养污染检测试剂盒20T
MA0329Caspase3/7活性检测试剂盒20T/100T
MA0219活性氧检测试剂盒(ROS)100T/1000T
MA0726人白细胞介素2酶联免疫吸附测定试剂盒96次/盒
MA0727人白细胞介素4酶联免疫吸附测定试剂盒96次/盒
MA0728人白细胞介素6酶联免疫吸附测定试剂盒96次/盒
MA0772人白细胞介素7酶联免疫吸附测定试剂盒96次/盒
MA0831人白细胞介素15酶联免疫吸附测定试剂盒96次/盒
MA1050人白细胞介素21酶联免疫吸附测定试剂盒96次/盒
MA0737人α肿瘤坏死因子酶联免疫吸附测定试剂盒96次/盒
MA0887人肿瘤坏死因子β酶联免疫吸附测定试剂盒96次/盒
MA0723人γ-干扰素酶联免疫吸附测定试剂盒96次/盒
MA1099人巨噬细胞集落刺激因子酶联免疫吸附测定试剂盒96次/盒
MA0722人粒细胞巨噬细胞集落刺激因子酶联免疫吸附测定试剂盒96次/盒
MA0780小鼠粒细胞巨噬细胞集落刺激因子酶联免疫吸附测定试剂盒96次/盒

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