Protocols

Isolation and expansion of human NK T cells

Summary

This protocol allows the identification and quantitative analysis of trace amounts of N K T cells. Effective measures should be taken to block non-specific staining to obtain reliable results. Two monoclonal antibodies were used to ensure the specificity of the results. Author: J.E. Colligan et al, Translator: Xuitao Cao et al, This experiment is from the "Compendium of Immunology Laboratory Guidelines".

Operation method

Isolation and Amplification of Human NKT Cells

Move

Basic Scheme 1 Identification of NK T cells Material

Peripheral heparin anticoagulated blood

P B S

R P M I -1640 medium with 10 % (V / V ) human serum or F C S and 10U /m l I L -2 (optional)

flow cytometry buffer (FCbuffer): PBS with 1 % (v/V) human serum, 1 % (V/V) FBS and 0.1 % (m/V) sodium azide

Fluorescein-labeled anti-Va24 monoclonal antibody (cloneC15B 2, PE or FITC labeled, Coulter-Immunotech)

Fluorescein-labeled anti-Vpil monoclonal antibody (clone C 21D 2, PE or FITC labeled, Coulter)

BDPharmingen-labeled isotype control antibody (BDPharmingen)

Synaptophysin-labeled anti-6B 1 1 monoclonal antibody (B D Pharmingen; optional)

Cy5-labeled anti-C D 4 monoclonal antibody, Cy5-labeled anti-C D 8 monoclonal antibody
(BDPhanningen, optional)

Fluorescein-labeled anti-C D 161 monoclonal antibody (Coulter, recommended)

Fluorescein-labeled other relevant antibodies (optional)

PBS with 4 % paraformaldehyde (PF A): Prepare in a fume hood, heat to 80°C with stirring to accelerate dissolution, dispense cold and store at 20°C.

0.5 ml microcentrifuge tubes or 96-well cell culture plates.

Flow cytometer

1 . Prepare human peripheral heparin anticoagulated blood (5 to 10 ml), which can be stored at room temperature for up to I d, depending on conditions. Ficoll-Hypaque Dense
度梯度离心法分离P B M C (单 元 8 . 1 ; 每毫升血可获得IX IO6〜2 X IO6P B M C )。分 离 的 P B M C 可用含1 0 % 人血清或F C S 及 10U/ml IL- 2 的 R P M I -1640培 养 过 夜 (或 更长些时间)。 2 . 加入15〇 11?83,室温, 300尽离心6111丨 11 ,洗 涤 ? 8以(:两次。用 ? (:缓冲液重悬细胞, 调整浓度为2 X 107个细胞/ml。冰 浴 15m i n 后 , 4°C 备用。 3 . 在 0. 5m l 离心管或9 6 孔细胞培养板中加入50M1细胞悬液。 4•加入P E 标记的抗Vct2 4 单 抗 和 F I T C 标 记 抗 邪 1 1 单 抗 (各 1 网 ),至终体 积 100M1。 4°C 标 记 20〜40min,孵育期间应不时轻轻混匀细胞。对照设置包括:单独同型抗体 组 、同型抗体与抗V ( x2 4 单抗组、同型抗体与抗V p l l 单抗组。 可用标记的抗6B 1 1 单抗代替标记的抗V p l l 单抗。 5 . 可选操作:为 更 好 地 分 析 N K T 细胞 ,可 加 用 其 他 直 标 型 抗 体 (如 抗 C D 4、 C D 8、 C D 5 6 或 C D 161的抗体)或者选用生物素偶联的一抗与Cy5 或 A P C 标记的链亲和素 间标系统。后者应另外设链亲和素二抗对照组。 6 . 用 F C 缓冲液洗涤细胞1 次 ,加 入 0.5ml F C 缓冲液重悬细胞。 7 . 标记好的样品应在数小时内用流式细胞仪检测(推荐使用),细胞经固定后,可保存 更长时间。细胞固定方法如下:用冰预冷的P B S 洗 涤 细 胞 2 次 后 ,加 入 0.3m l 冰预 冷 的 ? 8 8 ,用 枪头轻轻吹打混匀细胞,再 加 入 0.111114%??八 的 ? 8 3 ,冰上固定 5min,并不时轻摇混匀细胞。最后将固定好的细胞洗涤1 次 ,重 悬 于 F C 缓冲液中, 置 4°C 待检。 8 . 以淋巴细胞设门,分 析 IO5个以上的淋巴细胞,比较不同样品间N K T 细胞的差异 (流式分析见单元4)。 用前散射角和侧散射角作点图,对活细胞设门。死亡细胞也可用P I 染色,然后 对 P I 拒染的活细胞设门,从而剔除死细胞背景。此时,实验步骤几乎同前,唯一不 同的是,由于P I 荧光与P E 的检测通道重叠,因此应使用其他荧光素标记的抗体代 替 P E 标记的抗体。例如,用生物素偶联的抗Vct2 4 单 抗 代 替 P E 标 记 的 抗 V a 2 4 单 抗 ,检测时相应的改用Cy5 或 A P C 标记的链亲和素二抗。需指出的是,此时应设置 一组只加Cy5 或 A P C 标记的链亲和素二抗的对照组。细胞经过标记和洗涤后(步骤 6),加 入 50/xg/m l P I ,并 立 刻 用 流 式 细 胞 仪 进 行 检 测 ,而 且 P I 染色的细胞不能 固定。

Option 2: Separation of NK T cells by immunomagnetic beads and subsequent expansion

This method isolates and expands NK T cells (< 10,000 NK T cells) from a few milliliters of peripheral blood. Concentrated leukocytes (a by-product of platelet isolation) can also be used as a source of NK T cells.

Materials (see Appendix 1 for items with V)

Peripheral heparin anticoagulation

P B S with 2m m o l / L E D T A (Appendix 1)

Unlabeled anti-V 〇 t 2 4 monoclonal antibody (Coulter)

Unlabeled anti-6B11 monoclonal antibody, i.e. anti-TCRot monoclonal antibody (B D Pharmingen)
羊抗小鼠 IgG 磁 珠 (Miltenyi Biotec) 结合缓冲液:含 2mmol/L E D T A 和 2 % (V /V ) 人血清的PBS V T 细胞培养基 含 9 0 % (V A 0 FBS/10% (V7 V ) 的 二 甲 基 亚 砜 (dimethyl sulfoxide, D M S 0) a-GalCer (a-galactosyl ceramide? Kirin Brewery) A I L -2 M S 或 L S 分 离 柱 (起始细胞量分别低于IO8个 或 IO9个 ; Miltenyi Biotec) 磁 铁 架 (miniMACS 或 m i d i M A C S , Miltenyi Biotec) 7 辐照源 9 6 孔圆底细胞培养板或9 6 孔平底细胞培养板 1•取50〜I O O m l 外周肝素抗凝血, Ficoll-Hypaque密 度 梯 度 离 心 法 分 离 P B M C (单元 8. 1 ; 可 获 得 >108个细胞)。 2•加入15m l P B S /E D T A ,室温, 300g 离 心 6min,洗涤细胞2 次 。用结合缓冲液重悬 细胞,调整浓度为 IO8个细胞/m l ,冰 浴 15min。 3•加入未标记的抗V 〇: 2 4 单抗或未标记的抗6B 1 1 单 抗 (每 IO8个细胞加入10Mg) ,终浓 度 约 为 10jug/m l ,冰 浴 20〜30min。 4 . 加 入 PB S /E D T A , 4°C , 700g 离 心 30s,洗涤 细 胞 2 次 。将 IO8个细胞重悬于0. 8ml 结合缓冲液中。加 入 〇 .2m l 羊 抗 小 鼠 I g G 磁珠 ,冰 浴 20〜30min,期间时应不时混 匀细胞。 5 . 将 M S 或 L S 分离柱安装在磁铁架上,用 3m l 结合缓冲液预洗涤分离柱。在磁珠标记 的细胞悬液中加入适量PB S /E D T A ,室温, 700g 离 心 30s,洗 涤 细 胞 2 次 。用 Iml 结 合 缓 冲 液 (室温)重悬磁珠标记的细胞,然后将细胞悬液加入分离柱中。 6 . 用 P B S /E D T A 洗涤分离柱3 次 ,每 次 3m l ,收 集 流 穿 液 (含未被磁珠结合的细胞)。 从中取出约IO7个细胞,经照射灭活后用作饲养细胞。 7 . 从磁铁架上取下分离柱,加 入 3m l P B S /E D T A ,将磁珠结合的细胞洗脱下来。如果 预实验显示阳性细胞不能达到预期纯度,可将洗脱的阳性细胞再次过柱分离。 8•加入10ml T 细胞培养基,室温, 300g 离 心 6min,将阳性细胞洗涤1 次。用 0.1ml T 细胞培养基重悬细胞并计数。 用 流 式 细 胞 仪 分 析 阳 性 细 胞 , 测 定 磁 珠 分 离 效 果 (如 果 后 续 实 验 中 未 扩 增 出 N K T 细 胞 , 流 式 分 析 则 尤 为 重 要 )。 考 虑 到 N K T 细 胞 的 含 量 较 低 , 可 加 大 P B M C 的 起 始 用 量 。 9• 照 射 灭 活 (3000〜5000m d ) 未结合磁珠的P B M C (步 骤 6),用作饲养细胞。如计划 进行第二轮刺激,将 饲 养 细 胞 悬 液 (照射前或照射后)每 支 1.0m l ,用 9 0 % FB S / 1 0 % D M S O 冻 存 液 冻 存 备 用 (置冻存盒内一80°C 过夜后,转入液氮中长期冻存)。使 用预先冻存的P B M C 作为饲养细胞时,如果台盼蓝拒染法(附 录 3A ) 检测细胞活率 小 于 4 0 % ,应将细胞充分洗涤后,用 Ficoll-Hypaque密度梯度离心法重新分离P B - M C 0 10.在 9 6 孔板中加入等量的照射灭活后自体P B M C 和分离的N K T 细 胞 (9 6 孔圆底板 每孔最多加入IO4个 细 胞 , 9 6 孔平底板每孔最多加入IO5个细胞),然 后 加 入 20ng
a-GalCer,用丁细胞培养基补足至200^1。培 养 板 置 37°C , 1 0 % C 〇 2 (10%(:〇 2用 于细胞密度较低时)细胞培养箱中培养1〜2d 。 11. 1〜2d 后 加 入 lOOU/m l 人 IL- 2 , 继 续 培 养 (不更换培养基) 2 周 左 右 (其间会观察 到许多母细胞集落,母细胞圆形,体积较大)。 12•轻轻吸弃约15〇 W 培养基,补 充 含 IL- 2 的 新 鲜 T 细胞培养基。每 隔 2〜3d 重复换 液 ,直至母细胞布满整个孔底。将 细 胞 1 : 2 传代至新的9 6 孔板中;细胞生长过快 时,可 将 9 6 孔平底板孔中的细胞传到2 4 孔板中。根据细胞增殖情况,继续传代培 养 (大约几周)。 1 3 . 当细胞增殖变缓或停止时,可用 饲 养 细 胞 或 丝 裂 原 进 行 二 次 刺 激 (见辅助方案)。 如用此静息细胞进行功能实验,则将细胞转入低浓度IL-2 (lOU/ml) 的 T 细胞培 养基中。为防止细胞死亡,应用一周左右时间逐步将IL-2浓 度 从 50〜lOOU/m l 降 至20〜l〇U /m l 。 1 4 . 用流式细胞仪检测扩增培养的NK T 细胞的纯度,一般情况下,外周血来源的NK T 细胞扩增后纯度应大于9 0 % 。 1 5 . 参 照细胞冻存法,将 NK T 细胞冻存。冻存时应选用活化状态而非静息状态的NK T 细胞,冻存液为 9 0 % FCS/ 1 0 % DMSO, 每支冻存I X l O 5〜2 X 105个细胞

Options Flow Sorting and Expansion of I N K T Cells Additional Materials F A C S 缓冲液:含 1 % CV7 V ) 人血清及1 % ( V A O F B S 的 PBS 高速 F A C S 分 选 仪 (MoFlo, Cytomation) 1•取50〜IOOml外周抗凝血, Ficoll-Hypaque密度梯度离心法分离^ lO8 P B M C (单元 8.1)。取出部分细胞,经照射灭活后用作饲养细胞。 2 . 在剩余细胞中加入15m l F A C S 缓冲液, 25°C , 300g 离 心 6min,洗 涤 2 次 。然后用 F A C S 缓冲液重悬细胞,调整浓度至IO7〜IO8个细胞/m l ,冰 浴 15min。 3 . 取 0.1m l细胞悬液,加 入 I iUg F IT C 标记的同型对照抗体作为对照组。剩余细胞加入 F IT C 标记的抗Va2 4 单抗,终 浓 度 l〇Mg/m l 。冰 浴 30min。 4 . 流式分析并选定Vcx24+ 细 胞 群 (含量< 1 % ) , 用 高 速 F A C S 仪进行分选。为提髙细 胞活力,应直接将分选的细胞放入含T 细胞培养基的试管中。 可 选 操 作 :取 部 分 细 胞 用 抗 Vct2 4 和 抗 V pll ( 或 6B1 1 ) 双 标 精 确 选 定 N K T 细 胞 群 。 以 便 F A C S 分 选 时 利 用 这 些 参 数 对 单 色 标 记 的 NK T 设 门 。 5 . 用 T 细胞培养基将分选的细胞洗涤1 次 (见基本方案2 ) , 加入照射灭活的自体PBM C 共培养,然 后 用 cx-GalCer选择性扩增。
Option 2 Cloning of NK T cells Additional materials (see basic options 1 and 2 for additional materials) 1

T-cell cloning medium: RPMI-1640, containing 10 % (WV) autologous human serum, 20 U/mL IL-2 and 20 U/ml IL-7 phytohemagglutinin-P (PHA-P; Difco).

1. Separate TOMC by Ficoll-Hypaque density gradient centrifugation (Unit 8.1). A portion of the cells is removed, inactivated by irradiation and used as feeder cells.

2 . The remaining cells were washed with PBS, resuspended with PBS containing 10 % human serum, adjusted to a concentration of IO8 cells/m l, and incubated on ice for 15 min.

3 . Add fluorescein-labeled anti-Va24 monoclonal antibody and another fluorescein-labeled anti-Vpil monoclonal antibody (or labeled anti-6B11 monoclonal antibody, recommended), both at a final concentration of IOiU g An U ice bath for 30 min. At the same time, take a portion of the cells and add the corresponding isotype control antibody.

4 . In a 96-well round-bottom culture plate, add IO5 photoinactivated (5000 rad) autologous feeder cells and PHA-P (final concentration 2ug/ml), and replenish the T-cell cloning medium to a final volume of 0.1m l. At the same time, sort the cells by a flow sorter. At the same time, Va24+ Vpll+ (or 6B11+) double-positive cells should be sorted by flow sorter, and the sorted cells should be added directly into the 96-well plate mentioned above.

5.-After a week, add 0.1 ml of T cell cloning medium (without PHA-P) to each well. Observe cell growth under the microscope: after 10~M d, one or more mother cell clones (mother cells are round and large in size, with more than 100 cells per clone) will appear in the positive wells.

6 . According to the growth of the clones, passaging with T cell cloning medium is performed every 2 to 3 d. If autologous serum is used for T-cell cloning, add 25% allogeneic human serum or FBS to the culture medium at each passaging after the cells have expanded until the autologous serum is completely replaced.

7 . When the number of cells was sufficient, the expression of V a 2 4 and Vpll ( or 6B 1 1 ) in different clones was examined by flow cytometry.

After 3 to 4 weeks, the cells can be given a second stimulation or continue to be cultured in the T cell cloning medium for several weeks.

Secondary Stimulation and Cloning of NK T Cells by Adjuvant Programs Materials 外周肝素抗凝血或浓缩白细胞 V P B S B 细 胞 株 (J Y 或 C 1R ) V 扩增培养基 小鼠抗人 C D 3 单抗,如 U C H T l (IgGl, Ancel) 或 O K T 3 25cm2细胞培养瓶 1. Ficoll-Hypaque密度梯度离心法分离P B M C (单 元 8.1)。用 P B S 洗 涤 P B M C 细胞, 由于 Ficoll对 A P C 及 N K T 细胞克隆有毒性,因此应至少洗涤3 次 。取 部 分 P B M C 细胞,经 5000rad照射灭活后作为饲养细胞,同时制备照射灭活后的人B 细 胞 (JY 或 C 1R ) 作为饲养细胞。 2 . 取静息期T 细 胞 (距离最后一次抗原或丝裂原刺激大约2 周时间)进行刺激。注意 起始时培养基应不含IL-2 (否则会导致细胞凋亡)。 3 . 第 0 天 ,在 25cm2细胞培养瓶中加入5X 104〜IOXlO4个 T 细胞、 2. 5 X 107照射灭活 的 P B M C 、 5 X 106照射灭活的人B 细胞以及抗C D 3 单 抗 (终 浓 度 为 30〜50ng/ml) , 用扩增培养基补充体积至15m l 。将细胞置37°C , 5% C 0 2细胞培养箱中培养

4. On day 1, add 50U/ml each of recombinant IL-2 and IL-7.

5 . On day 5, half-volume exchange with fresh medium was performed to maintain the concentration of each cytokine at 50U /m l .

6 . On day 10, observe the expansion of T cell clones under the microscope. If the mother cell density is high and the medium turns yellow, pass the cells 1:2 with cytokine-containing expansion medium. For vigorously growing cells, passaging can be done every 2 to 3 d.

The cells can be expanded about 1000 times in about 2 weeks. Cells can continue to be cultured for several weeks without additional stimulation.


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https://www.aladdinsci.com/

Categories: Protocols
Explore topics: Immunological experiments

Da — when not otherwise indicated, molecular weight units are daltons.   Mw — weight-average molecular weight.   Mn — number-average molecular weight.

Products are supplied for research and development use only. Not for use in humans, animals, diagnosis, or therapy.

Cite this article

Aladdin Scientific. "Isolation and expansion of human NK T cells" Aladdin Knowledge Base, updated Dec 24, 2024. https://www.aladdinsci.com/us_en/faqs/isolation-and-expansion-of-human-nk-t-ce-en.html
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