楊 超,張曉娜,張園華,廉傳江,文輝強,陳洪巖,韓凌霞*
(1.中國農(nóng)業(yè)科學院哈爾濱獸醫(yī)研究所 獸醫(yī)生物技術(shù)國家重點實驗室/實驗動物與比較醫(yī)學團隊,黑龍江 哈爾濱 150001;2.山西農(nóng)業(yè)大學 動物科技學院,山西 太谷 030801)
自然殺傷(Natural killer,NK)細胞是一類大顆粒淋巴細胞,具有先天性免疫細胞和適應(yīng)性免疫細胞的特點[1]。因為未鑒定出雞NK 細胞的特異性表面標記--哺乳動物NK 細胞的表面標記不適用于雞NK 細胞,目前人們對雞NK 細胞知之甚少。根據(jù)雞胚免疫細胞的發(fā)育,14 日胚齡雞胚脾臟中沒有T細胞和B 細胞,是雞NK 細胞最富集的區(qū)域,脾臟中的淋巴細胞曾經(jīng)被命名為TCR0 細胞,后來被證明是雞NK 細胞[2]。
雞NK 細胞與多種禽病原體的致病性密切相關(guān)[3]。盡管國內(nèi)對NK 細胞的研究逐漸增多,但基本集中于人和小鼠[4],對雞NK 細胞的系統(tǒng)研究比較少。本實驗室參考國外最新研究進展,在國內(nèi)首次建立了雞NK 細胞的分離純化方法,并通過形態(tài)學和免疫表型的研究證明成功分離培養(yǎng)及鑒定了雞NK 細胞,為系統(tǒng)研究雞NK 細胞奠定了基礎(chǔ)。
1.1 實驗動物 14 日胚齡SPF 雞胚由本所實驗動物中心提供。許可證編號為SCXK(黑)2011-007。
1.2 主要試劑和儀器 刀豆素A(ConA)購自Sigma公司,PE 標記的鼠抗雞CD3(CT-3)、CD4(CT-4)、MHC Class I(F21-2)及FITC 標記的鼠抗雞CD8a(CT-8)和Bu-1(AV20)等單克隆抗體(MAb)購自Southern Biotechnology 公司。雞淋巴細胞分離液購自天津市灝洋生物制品科技有限公司。IMDM 和雞血清等購自GIBCO 公司,雞重組白介素-2(rIL-2)購自Kingfisher 公司。30 ku 超濾管和FACS Aria 型流式細胞儀分別為MILLIPORE 和BD 公司產(chǎn)品。
1.3 條件培養(yǎng)基的制備 參照文獻[5]的方法,無菌取健康成年雞脾臟,300 目銅網(wǎng)研磨破碎,采用雞血淋巴細胞分離液分離獲得脾臟淋巴細胞,用PBS 洗3 遍,最后沉淀用IMDM 按濃度1×106/mL 重懸,在37 ℃5 % CO2培養(yǎng)2 h,按終濃度10 μg/mL加入ConA。培養(yǎng)48 h 收獲細胞培養(yǎng)物,250 r/min離心5 min,將上清轉(zhuǎn)移到30 ku 超濾管,3 000 r/min離心10 min,收獲下層液體,即為條件培養(yǎng)液。分裝,置-70 ℃?zhèn)浯妗?/p>
1.4 雞胚NK細胞的制備 無菌取30 枚14 日胚齡雞胚脾臟,以PBS 沖洗,采用5 mL 含0.25 %胰酶的IMDM 溶液中,4 ℃消化12~16 h。棄胰酶消化液,加入1 mL 37 ℃預熱的含0.25 %胰酶的IMDM繼續(xù)消化。過量PBS 終止消化。利用雞淋巴細胞分離液分離雞胚脾臟淋巴細胞,PBS 洗3 次。沉淀按1×106/mL 加入完全培養(yǎng)基(10 %條件培養(yǎng)基,8 %FBS,2 %雞血清,3 ng/mL rIL-2)。37 ℃5 % CO2培養(yǎng)48 h。收獲懸浮細胞,暫時命名為TCR0 細胞。
1.5 瑞氏吉姆薩染色 按照瑞氏吉姆薩染色說明書染色。取1.4 中制備的1×105個細胞,PBS 洗2次,用100 μL 固定液(甲醇∶冰乙酸=1∶3)重懸,固定15 min。每張載玻片滴加50 μL,自然風干,蔡司光學顯微鏡(80×10 放大倍數(shù))下觀察記錄。
1.6 雞NK細胞免疫表型的流式細胞術(shù)分析 取1.4 中制備的雞NK 細胞,臺盼藍溶液染色,血細胞技術(shù)法計算活細胞濃度,調(diào)整細胞濃度至1×106個/mL。PBS 洗2 次。取300 μL 細胞,分別加入1 μL PE 標記的CT-3、CT-4 和F21-2,以及FITC 標記的AV20 和CT-8,單染,同時將未加任何抗體標記的雞NK 細胞作為陰性對照,相同處理。室溫孵育30 min,過量PBS 終止反應(yīng),洗3 遍。最后加入300 μL PBS 重懸,立即通過FACS Aria 流式細胞儀檢測?;蚣尤?00 μL 1 %多聚甲醛重懸,4 ℃固定。利用BD FACS Calibur 軟件獲取數(shù)據(jù),采用Flowjo分析。
2.1 雞NK細胞的形態(tài)學鑒定 利用流式細胞儀檢測培養(yǎng)的TCR0 細胞。流式前向角(Forward scatter,FSC)和側(cè)向角(Side scatter,SSC)分析顯示,TCR0細胞中85.1 %的細胞大小均一,胞內(nèi)顆粒分布一致(圖1)。瑞氏吉姆薩染色表明,分離的TCR0 細胞為大顆粒淋巴細胞,其中細胞核位于一側(cè),嗜酸性顆粒位于細胞內(nèi)另一側(cè),符合NK 細胞特征(圖2)。
2.2 雞NK細胞免疫表型鑒定 采用流式細胞術(shù)和表型MAb 對TCR0 細胞染色。結(jié)果顯示,TCR0 中,MHC I 高表達,占97.4 %,表明分離的細胞狀態(tài)良好,表型完整;CD8a 低表達,占30.8 %;而T 細胞表面標記CD3 染色為陰性;B 細胞的標記CD4和Bu-1 染色均為陰性(圖3)。實驗結(jié)果表明,分離培養(yǎng)的TCR0 細胞狀態(tài)良好,符合雞NK 細胞標記特征。
圖1 流式細胞術(shù)FSC &SSC 分析TCR0 細胞Fig.1 The FAS &SSC analysis of cultured chicken NK cells
圖2 TCR0 細胞的瑞氏吉姆薩染色Fig.2 The Wright-Giemsa staining of the isolated cells
圖3 TCR0 的免疫表型特征鑒定Fig.3 The immunophenotypic analysis of the TCR0 cells by Cytometry
流式前向角散射與被測細胞大小相關(guān),而側(cè)向角與胞內(nèi)顆粒型相關(guān)。在本實驗中,前向角和側(cè)向角分析顯示,在TCR0 細胞中,高達85.1 %的細胞大小均一,顆粒型一致。表明冷胰酶法分離雞胚脾臟細胞和培養(yǎng)純化方法可行。瑞氏吉姆薩染色染色顯示TCR0 細胞的形態(tài)學符合NK 細胞特征[6]。
本實驗結(jié)合國外的免疫表型研究進展對收獲的雞NK 細胞進行了免疫表型分析。Gobel 等研究顯示雞NK 細胞表面不表達CD3,10%低表達CD8α[7]。Zhang 等研究表明純化的雞NK 細胞微量表達Bu-1[8],Jeason 等研究顯示雞NK 細胞不表達CD4[9],本實驗結(jié)果與上述研究結(jié)果基本相符。
總之,本實驗通過對雞NK 細胞形態(tài)學和免疫表型2 個方面的鑒定,證明已成功建立了雞NK 細胞的分離培養(yǎng)方法,為深入研究雞NK 細胞奠定了基礎(chǔ)。
[1]楊超,韓凌霞,陳洪巖.自然殺傷細胞受體與功能的研究進展[J].實驗動物科學,2013(05):55-58.
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