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【罗工流式宝典第10式】Th亚型区分,并非细胞因子marker不可

辅助T细胞(Th)是为免疫系统的其他细胞提供辅助功能,特别是抗原呈递细胞(APCs,如巨噬细胞、树突状细胞和B细胞),并对这些细胞的活化和成熟起到重要的作用的细胞群体,比如Th1/Th2/Th17/Treg等亚群,最经典的流式检测分群,通常都是检测它们分泌的细胞因子来做鉴定分析的。 

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但困难也就随之而来了,首先细胞因子位于细胞膜内,需要固定破膜才可以检测得到;其次细胞因子在细胞静息期或者轻度炎症下分泌量非常微小,很难检测到,需要额外对细胞进行体外刺激和因子分泌阻断处理来提高检出率;另外细胞因子往往很不稳定,容易受外界处理不当而降解,如样本数量过大,样本制备活性不好,或不适当的固定破膜试剂等影响。

因此为了避免刺激效果不好,体外培养不当,实验处理复杂等因素对实验检出结果的影响,很多科学家会为了简化Th亚群的检测难度,使用对应细胞亚群的表面标志物或核内标志物进行检测,详见如下汇总表:

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表面指标鉴定Th分型

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核内指标鉴定Th分型 

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以Th1/2/17群体为例,详细列举细胞因子外的标记物检测意义:

 Th1:在Th1分化中起关键作用的两种细胞因子是IFNγ和IL-12。分泌的IL-12能活化STAT4转录因子从而促进Th细胞分化为Th1效应细胞。而STAT4能活化转录因子STAT1和Tbet促进IFNγ产生。Tbet被认为是Th1分化的主要调节因子,因为它诱导更多的IFNγ表达,形成增强Th1反应的正反馈环;下表为促进Th1细胞发育的基因表达和细胞因子变化:

Th1细胞
促进发育的细胞因子 IL-12、IFNγ
转录因子和信号转导蛋白 Tbet、STAT1、STAT4
细胞表面标志物 Fas、FasL(类型1)
CD119 (IFNγR1)、CD183 (CXCR3)
CD186 (CXCR6)、CD191 (CCR1)
CD195 (CCR5)、CD212 (IL-12Rβ1)
CD218a (IL-18Rα)(小鼠,非人类)
CD254 (RANKL)CD366 (TIM3)
分泌的细胞因子 IFNγ、TNFα、GM-CSF、IL3、LTα、
LTβ、CXCR3、CCL2、IL2、IL10

Th2:Th2细胞介导针对细胞外寄生虫、细菌、过敏原和毒素的体液或抗体介导的免疫反应的活化和维持;下表为Th2细胞发育的基因表达和细胞因子变化:

 

_ Th2细胞
转录因子和信号转导蛋白 GATA-3、BATF、IRF4、STAT6
细胞表面标志物 CD184 (CXCR4)、CD194 (CCR4)
CD198 (CCR8)、CD294 (CRTh2)
CD365 (TIM1)、IL-25R(IL-17RB)
IL-33R(ST2)
分泌的细胞因子 IL-4、IL-5
IL-10 (小鼠)、IL-13

Th17:从外周血、组织和肿瘤中分离细胞用流式细胞分析已被广泛用于研究Th17的生物学和功能。流式细胞术对Th17细胞的分型通常依赖于关键效应细胞因子(如IL-17A)或转录主要调节因子;下表为Th17细胞发育的基因表达和细胞因子变化:

 

_ Th17细胞
转录因子和信号转导蛋白 BATF、c-Maf、IRF4
RORα、RORγt
细胞表面标志物 CD39 (人样)、CD121a
CD161 (人样) 、CD194 (CCR4)
CD196 (CCR6)、CD360 (IL-21R)
CD212 (IL-12Rβ1)、IL-23R
分泌的细胞因子 GM-CSF、IL-17A、
IL-17AF、IL-17F
IL-21、IL-22

 参考文献:

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