Protocols

Induction and detection of cytotoxic T lymphocytes

Summary

This unit describes several experimental protocols for inducing cytotoxic T lymphocytes and assaying their activity Remember that, in principle, any kind of cell can be used as a target cell for assaying C T L activity, but the best target cells are activated cells such as lymphoblastoid cells, tissue culture cells, or tumor cells. Author: J.E. Colligan et al. Translated by Xuitao Cao et al. This experiment is from the "Compendium of Immunology Experiments Guide".

Operation method

Cytotoxic T lymphocytes induction and detection

Move

Basic Option 1 Induction of cytotoxicity from C TL precursors

Note: Reactive cells should be selected for in vivo sensitization based on the type of antigen.

Material

Reactive cell source: unsensitized or in vivo sensitized mouse spleen cells (see Supplementary protocols 1 and 2)

Sensitization medium

Stimulating cell source: unmodified or semi-antigenically modified mouse spleen cells (see Supplementary Scheme 3)

R P M I -1 0 Complete Medium

H B S S solubilized 0.5m g / m l mitomycin C (keep away from light)

Knife bean protein A (optional): neutralized with or methyl-D-mannoside plus supernatant to cultured cells

IL-2 (optional)

15 ml secondary polystyrene conical tubes with screw caps (e.g. Falcon)

2 4-well flat-bottomed microtitration plate, 2 ml volume, with lid (e.g. Costar)

Note: Mice should be protected from infections that can affect the results of the experiment, such as mice and immune-suppressive viruses (e.g., Tropicana).
Sendai病毒)等 。 1 . 在 一 个 15m l 圆锥管中,用致敏培养基混悬反应细胞至约I X l O 7 个细胞/m l 。如进行 初 始 的 滴 定 实 验 (步 骤 6),在 IOml培 养 基 中 制 备 I O X l O 7 个反应细胞。如检测对 M H C 抗 原 或 半 抗 原 (T N P ) 修饰刺激细胞的反应,从未致敏小鼠中制备反应细胞 (见辅助方案1 或 2)。 2 . 在 一 个 15m l 圆锥管中,用 R P M I -10完全培养基混悬刺激细胞至约I X IO7 个细胞/ ml (单元2.1)。如进行初始的滴定实验(步 骤 6),在 5m l 培养基 中 制 备 5 X IO7 个 刺激细胞。必要时去除红细胞(单 元 2 . 1 ; 这不是严格必需的)。研究对主要和次要 组 织 相 容 性 抗 原 (如 H -Y 抗原)的反应,用与反应细胞表达不同组织相容性抗原的 小鼠品系的正常脾脏细胞作为刺激细胞。对其他抗原的应答,应采用与反应细胞同 型脾脏细胞,加入适当的抗原后作为刺激细胞(见辅助方案3 或 4)。 用丝裂霉素C 抑制细胞分裂时 3a. 向刺激细胞上清中加入〇 .5m g /m l 的丝裂霉素C 使终浓度达到25/xg/m l 。在 37°C 饱 和湿度, 5 % 〇 3 2 培养箱中孵育20111丨11(或在37°〇拧紧盖子的管中避光放置)。 4a. 向装有刺激细胞的管中加满R P M I -10完全培养基,室温, 200g 离 心 5min。弃上清 并在同样的离心条件下用14m l 培 养 基 洗 3 遍 ,得到成团的刺激细胞。洗涤过程主 要 用 于 避 免 携 带 丝 裂 霉 素 C 。为 提 高 效 率 ,可 逐 渐向下吸出上清直至到达细胞 团块。 用 7 射线照射抑制细胞分裂时 3b. 用 2000rad (Irad= I( T 2G y ) 7 射 线 处 理 刺 激 细 胞 (肿 瘤 细 胞 可 能 需 要 的 剂 量 > 1 0 OOOrad; 单元 2. 1)。 4b. 向装有刺激细胞的管中加满R P M I -10完全培 养 基 ,室温, 200g 离 心 5min。弃上 清 。为提高效率,可逐渐向下吸出上清直至到达细胞团块。 5 . 必要时采用同位素标记的胸腺嘧啶摄入法评价辐射或丝裂霉素C 抑制分裂的效果 (单元 2. 11)。 6 . 用致敏培养基调节细胞浓度,反应细胞为2 X 106〜IOXlO6 个细胞/m l ,刺激细胞为 I X l O 6〜6X 106 个细胞/ml (两种细胞都要滴定)。对于一个典型的预实验,应包括 三 种 反 应 细 胞 浓 度 (8 X 106、 4 X 106、 2 X 106 个细胞/ml) 和三种刺激细胞浓度 (I X l O 6、 2 X 106、 4 X 106 个细胞/ml) 的排列组合。 7 . 在 2 4 孔板的每个孔内加入反应细胞和刺激细胞各I m U 准备足够的复孔以产生所需 的 效 应 细 胞 (如预实验中每一个反应细胞和刺激细胞浓度组合设6 孔)。在 2m l 体积 中 细 胞 总 浓 度 (反应细胞和刺激细胞浓度相加)不 要超 过 12X 106 个细胞/ml。必要 时可调整反应体积至〇 .2ml (用微量滴定板)或 IOml (使用25cm2 平皿)。 8 . 备选:如需要,加 入 约 1 0 % (W V ) C o n A 上 清 (经滴定后采用最佳浓度以产生最 大 C T L 活性和最小N K 样活性)或 约 lOU/m l 重 组 IL-2 (可以不需要T h 等辅助细 胞 ;单 元 5 . 1 ) 来 提 高 C T L 活性。 9 . 将细胞在37°C 饱和湿度, 5 % C O 2 培养箱中培养5d 。拧松盖子以保持气体交换。
10.按如下方法收集不贴壁细胞(反应细胞的回收率为5 0 % 〜1 0 0 % ) 。用 5m l 或 IOml 一次性移液管将细胞转移至另一个15m l 圆锥底管中,室 温 , 200g 离 心 5min,随后 用 R P M I -10完全培养基混悬细胞至I X l O 6〜5X 106 个细胞/m l ,将盖子拧紧。室温 放 置 (至少可保存4h) 或冰上保存直到用51Cr释 放 法 (见 基 本 方 案 2 ) 或 D N A 降 解 法 (见备选方案1 ) 检 测 C T L 活性。

Basic Scheme 2: Analysis of CTL Activity by Cyclic Release Assay Material 靶细胞,如脾脏淋巴母细胞(按上述方法活化)的单细胞悬液、适 当 M H C 表型的 组织培养细胞或者肿瘤细胞,如 P 815 (H -2d)、 E L 4 (H -2b)、 L K (H -2k), 可 从 A T C C 获得 对 照 靶 细 胞 (除抗原表达外与靶细胞相同的细胞) V R P M I -10完 全 培 养 基 (无需抗生素) V 致敏培养基 有丝分裂 原 溶 液 (选用 •,用于制备脾脏淋巴母细胞): lmg/ml C o n A 的 P B S 溶液, 或 lmg/ml L P S 的 水 溶 液 (分别用来刺激脾脏T 细 胞 和 B 细胞) 约 I m C V m l N a ^ C r O 4 的等渗溶液,灭 菌 并 且 不 含 致 热 原 (200〜SOO^ xCi/^g ; D u - Pont N E N 或 A m e r s h a m ) 胎 牛 血 清 (F B S ): 56°C 热 灭 活 Ih 效 应 细 胞 (包 括 C T L ; 见基本方案1) 对 照 效 应 细 胞 (未致敏的脾脏细胞或无关抗原致敏的脾脏细胞) 2 % (V /V ) Triton X -100 水溶液 25c m 2 组 织 培 养 平 皿 (如 Corning) 2 4 孔平底微量滴定板, 2m l 容积,带 盖 子 (如 Costar) 尼龙滤网, 122叫1孔 径 (选用; Tetco) 带有旋盖的15ml —次性聚苯乙烯圆锥管(如 Falcon) 多通道上清收集系统(Skatron) 9 6 孔带盖圆底微量滴定板,适用于上清收集系统(Costar) 多 通 道 移 液 器 (50〜200/xl),带一次性枪头 51Cr 计 数 管 (Skatron) 警告:操作51C r 试剂和51C r 标记细胞时应遵守标准放射安全操作规范。 1 . 用 R P M I -I O 完全培养基制备靶细胞的单细胞悬液(单 元 2.1)。如采用脾脏淋巴母细 胞 ,将 约 5 X 106 个/m l 脾 脏 细 胞 (体外)加 入 约 2/xg/ml C o n A 或 者 约 lOjug/ml LPS (均用致敏培养基稀释)分 别 用来刺激T 细 胞 和 B 细胞。将 脾 脏 细 胞 在 25cm2 直立 组 织 培 养 瓶 (< l〇m l 细胞 )或 2m l 平 底 微 滴 定 板 (2ml/孔 ) 中, 37°C 饱 和 湿 度 , 5 % C O 2 培养箱中培养2〜3d 。用 同 样 方 法 制 备 阳 性 和 阴 性 对 照 细 胞 (每次实验必 须)。 另 一 种 在 第 0 天 收 集 脾 脏 细 胞 作 为 刺 激 细 胞 (见 基 本 方 案 1 , 步 骤 2 ) , 2 〜 3 d 后
收 集 脾 脏 细 胞 作 为 把 细 胞 的 方 法 如 下 。在 第 0 天 同 时 收 集 作 为 刺 激 细 胞 和 把 细 胞 的 脾 脏 细 胞 。将 靶 细 胞 放 在 培 养 瓶 中 拧 紧 盖 子 4°C保 存 ; 2〜 3 d 后 按 步 骤 1 中方法加入 有 丝 分 裂 原 ,拧 松 瓶 盖 后 放 CO2 培 养 箱 中 培 养 2〜 3d。 2•将细胞转移至15m l 圆锥管中,加 入 14ml R PMI-IO完全培养基,室 温 ,约 200g 离 心 5m i n 洗一遍。弃上清。 3 . 用 5ml R PMI-IO完全培养基混悬细胞。放置数分钟使细胞团块沉淀或用单层112/^m 尼龙滤网放置在15m l 圆锥管敞开的管口,过 滤 细 胞 悬 液 (用移液器枪头压下滤网形 成小的漏斗;如难以形成漏斗则改用50m l 圆锥管)。 4 . 用台盼蓝拒染法确定未沉淀细胞或滤过细胞中活细胞数(附 录 3C ; 实验所需活细胞 比例为> 8 0 % ) 。必要时采用Ficoll-Hypaque密 度 离 心 (单 元 2 . 1 ) 纯化活细胞,但 要注意,从活细胞比例低的群体中纯化的活细胞通常比从比例高的群体中纯化的活 细胞更容易发生51Cr渗漏。 5 . 在 一 个 15m l 圆锥管中离心< 5 X 106 个细胞,室温, 200g 离 心 5min。丢弃大部分上 清 ,留下细胞团块上约0.1m l 的上清。 6 . 用留下的R P M I -10完全培养基轻轻混悬细胞。加 入 0.2ml [ 少 量 即 可 (如 0.05〜 0. Iml) ] 约 lmCi/m l 51Cr溶 液 (标记肿瘤细胞和培养细胞时< 2 0 0 MCi/iLtl即可)和 2(V 1 F B S 。轻轻混匀,将培养瓶盖拧松放37°C , 5 % C 0 2 培养箱孵育,淋巴细胞孵 育 约 45min,肿瘤细胞孵育1〜2h ,孵育期间轻轻混匀细胞可提髙标记效果。利用孵 育时间进行步骤7 操作。 7 . 按 步 骤 2〜4 制备效应细胞,用 R P M I -10完全培养基混悬至IO7 个细胞/ml。制备与 效应细胞仅存抗原特异性不同的对照细胞(未致敏细胞或无关抗原致敏细胞)。每种 效应细胞用R P M I -10完全培养基进行3 倍梯度稀释。 8 . 将 0.1m l 效 应 细 胞 (C T L 或非裂解性细胞)或对照细胞加至9 6 孔板中,每个效应细 胞 浓 度 设 3 或 4 复 孔 。用 预 期 的 C T L 活 性 计 算 不 同 的 效 应 细 胞 浓 度 ,如效靶比 (E : T )100、 20、 10、 3 (通常活化的C T L 在 E : T < 1 : 1 时即可检测到细胞裂解)。 注意,细胞浓度大于2 X I O 6 个细胞/孔通常会抑制活性。 9 . 按 步 骤 2 的方法加入14ml R P M I -10完全培养基洗涤51Cr标 记 细 胞 2 或 3 遍 ,将上清 全部吸出并收集到装放射性废物的容器中(离心中应盖上管盖)。用 R P M I -10完全 培养基混悬标记的靶细胞至IO4〜IO6 个细胞/m l 。迅速进行步骤1 0 操作。 10. 将 0.1m l 步 骤 7 制备的51C r 标 记 细 胞 (即足以产生高于背景^ lOOOcpm的细胞数) 至装有如下一种细胞的各个孔中,使终体积达到〇 .2ml/孔 : 0. I m l 效 应 细 胞 (洗后尽快加入靶细胞) 0.1m l 对 照 淋 巴 细 胞 (步 骤 8 注解) 0.1m l 培 养 基 (检测自发51C r 释放) 11. 为促进效靶细胞间的接触,用培养板架将培养板在约200g 离 心 约 30s。 37°C 饱和湿 度 , 5 % C O 2 培养箱中孵育3〜6h (取决于实验目的、效应细胞活力,以及靶细胞 51Cr释放的敏感性;也可以培养过夜)(室温结合, 37°C 裂解)。 12•将培养板在约200g•离心5min。将 0 •Iml Triton X -100 (裂解剂)加 入 装 有 0 •Iml 靶细胞的几个孔中,用移液器混匀后检测可释放的最大51& 。用多通道移液器每孔
收 集 0.1m l 上清至51C r 计 数 管 中 (挂壁液体可忽略),或者用上清收集系统收集全 部上清。 . 用 7 液闪仪对51C r 进行计数,每 个 样 品 1〜2min,或 加 入 闪 烁 液 用 p 液闪仪进行 计数。 . 计算每一效应细胞浓度的校正裂解百分比,采用各复孔cpm 的均数: / 实验组51C r 释放一对照组51C r 释放 校正裂解百分比乂一l o o x 蕞天.5^ 7 驛-琢二 ^ 照 组 51(>释放 实验组代表具有C T L 活性的效应细胞,对 照 组 代 表 非 裂 解 细 胞 (材料部分称 之 为 “对照效应细胞”;对照组释放也称为“自发释放”)或者无细胞的培养基。有 时 将 7 闪烁计数仪背景计数称为对照51C r 释放。 . 用裂解单位、图表或裂解值表述C T L 数据 。将自发51C r 释放的范围或上限以裂解 值百分比的标准误表示。 内 预 激 产 生CTL前体 体外用非M H C 编码抗原产生C T L 效应细胞的方法,来源于对该抗原体内应答扩 抗原反应性T 细胞。虽然不同抗原所需的免疫途径和抗原剂量有所不同,但本方案 本适用于大多数实验。
Supplementary Scheme 1 In vivo mouse response to secondary histocompatibility antigens

In order to generate an in vivo response to a secondary histocompatibility antigen, a recipient should be used who is homozygous and of the same H-2 strain as the donor mouse. To generate an anti-H-Y response (a special case of the secondary antigen), skin or cells from a female recipient and a male mouse of the same strain are used.

Recipient mice are transplanted with skin or intraperitoneal injections of IX IO7 to 5 X IO7 splenocytes (in a volume of 0.1 to 0.5 ml; Appendix 2E), which form an emulsion with Fuchs' Complete Adjuvant prepared by the method in Unit 1.2. Serum-free medium was used to
Dilute cells to inject mice. Between some strains, it may be necessary to re-inject IO7 spleen cells after 10 ~Md to produce a strong in vitro re-response. After in vivo immunization by the appropriate route, prepare a single-cell suspension of spleen cells as described for induction of CTL (see Basic Option 1). For re-response, the mice providing the responding cells are usually immunized in vivo within a minimum of 1 week and a maximum of 1 year.

Supplementary Scheme 2 Mice immunized in vivo against viral antigens

Dilute influenza virus allantoic storage solution with 1.0 ml P B S to 300 hemagglutinin units (H A U ). Intraperitoneal injection was performed as in Appendix 2E. After in vivo immunization using the appropriate route, collect the cells and prepare a spleen single cell suspension as described for induced C T L (see Basic Option 1).

Antigen Modification of Stimulated and Target Cells

It is preferable to use activated cells as target cells in 51C r release assays, whereas normal spleen cells can be used to stimulate C T L production (this avoids the time-consuming activation step).

Auxiliary Scheme 3 T N P Modification of Target/Stimulated Cells Materials V H a n k s 平 衡 盐 溶 液 (H B S S ) ,无蛋白质 T N B S 溶液 1 0 % 热 灭 活 (56°C lh) F B S 以 P B S 稀 释 (P B S 见 附 录 1),冰冷的 1 . 在 15m l 圆锥管中,用 14m l 无 蛋 白 质 的 H B S S 洗 涤 <108 个靶细胞或正常脾脏细胞 一遍,室温, 200g 离 心 5min。弃上清。 2 . 用 0.1〜0.5ml H B S S 在 15m l 圆锥管中混悬细胞。加 入 0.5〜0.1ml T N B S 溶液 ,轻 轻混勻,盖上管盖置37°C 水 浴 10〜15min。水浴过程中轻摇细胞1 或 2 次 。 3 . 将 T N P 修饰的细胞用15m l 冷的等渗P B S 稀 释 的 1 0 % F B S 洗 3 遍 (第 1 遍洗液是黄 色的,第 2 遍 、第 3 遍变得清澈)以结合未反应的半抗原(按 步 骤 1 进行)。 4 . 进行产生C T L 的操作或51C r 标 记 (见基本方案1 和 2)。
Adjuvant Program 4 Viral Infection of Target/Stimulated Cells Materials (see Basic Program 2 for additional materials) 病毒易感的靶细胞(如有丝分裂原活化的T 淋巴母细胞对流感病毒易感) 每 毫 升 1000〜3000血 凝 素 单 位 (H A U ) 流感病毒的尿囊液(一70°C 保存) V RPMI- 1 0完全培养基 警告: 虽然该病毒主要适于在鸡胚中生存,但操作活病毒时仍须遵守标准的安全 规范。 1 . 采用病毒易感的靶细胞,如有丝分裂原活化的T 淋巴母细胞对流感病毒易感(见基 本 方 案 2 , 步 骤 1)。 2 . 将 含 100H A U 的流感病毒尿囊储存液用RPMI-10完全培养基稀释至0 •5ml。 3a. 51C r 释放实验:标记步骤开始时将〇 .5m l 病毒稀释液加到IO7 个靶细胞的细胞团块 上 (见基本方案2 , 步 骤 6),混悬细胞,加 入 0.2ml 51C r 储存液。按基本方案 2 操 作 (在51C r 标记前进行感染或标记后孵育4h 可提高敏感性)。 3b. 产生对病毒修饰的同系细胞的反应:加 入 一 份 体 积 病 毒 (200H A U /ml) 至一份体 积 的 2 X 107 个刺激细胞/ml (均用致敏培养基稀释),按51C r 释放实验的步骤1〜5 进 行 操 作 (见基本方案2)。
Evaluation of total CTL activity without considering antigen specificity

The following protocol bypasses MHC restriction and antigen specificity of CTL precursors by stimulating CTL precursors with mitogens.

Option 1 Induction of polyclonal C T L activity

Reactive spleen cells were cultured in a 24-well microtitre plate with sensitization medium containing 2ug/ml of CClA.
( 5 X 1 0 6〜I O X l O 6 个细胞/ml)5d。收 集 效 应 细 胞 (见 基 本 方 案 1 , 步 骤 8 ) , 在细胞的 R P M I - 1 0 完 全 培 养 基 (附 录 1 ) 悬液中加入O.lmol/L a 甲基-D -甘 露 糖 苷 (aM M ) 。 分 析 C T L 活 性 (见基本方案2 , 步 骤 8 〜 15) 。 备 选 方 案 2 CTL再定向杀伤活性的检测 按基本方案1 中步骤1〜8 获得效应C T L 细胞,检 测 其 杀 伤 活 性 (见基本 方 案 2), 但不是通过加入表达相关抗原的细胞,而 是 加 入 纯 化 的 P H A (终 浓 度 lMg/m l ; Burroughs Wellcome) 或 Con A (终浓度 5fxg/m l ; Pharmacia Biotech 或 Miles Lab) 到效 应 C T L 和51C r 标 记 的 靶 细 胞 的 混 悬 液 中 (步 骤 10)。也可加入少量凝集素,如 20M1。 注意,任何一种结合凝集素的靶细胞均可用于检测凝集素再定向的C T L 活性;但肿瘤 细 胞 (如 E L -4或 P 8 1 5 ) 比淋巴母细胞更敏感。


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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.

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Cite this article

Aladdin Scientific. "Induction and detection of cytotoxic T lymphocytes" Aladdin Knowledge Base, updated 24 dic 2024. https://www.aladdinsci.com/us_es/faqs/induction-and-detection-of-cytotoxic-t-l-en.html

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