THP-1分化的1型和2型巨噬细胞中PD-L1(CD274)和PD-1(CD279)表达的不同诱导

Different Induction of PD-L1 (CD274) and PD-1 (CD279) Expression in THP-1-Differentiated Types 1 and 2 Macrophages.

作者信息Chun-Yi Lai, Po-Chun Tseng, Chia-Ling Chen, Rahmat Dani Satria, Yung-Ting Wang, Chiou-Feng Lin
PMID34675601
发布时间2021-10-13
DOI10.2147/JIR.S329921

实验完整度

中

包含体外细胞分化模型、流式细胞术检测、功能阻断实验及功能验证,但缺乏体内实验和机制验证。

主要模型

THP-1人单核细胞系 PMA诱导的THP-1分化巨噬细胞(M0、M1、M2)

重点核对

PMA浓度150 ng/mL,处理48小时 M1极化使用LPS 1 μg/mL和IFN-γ 10 ng/mL M2极化使用IL-4 25 ng/mL和IL-13 25 ng/mL 中和抗体浓度为5 μg/mL 实验重复三次(n=3)

摘要

背景:佛波醇12-十四酸酯13-乙酸酯(PMA)诱导的人单核细胞THP-1分化是制备静息巨噬细胞(M0)以进行巨噬细胞不同功能特化极化的实验模型。方法:在本研究中,我们通过多色染色后的流式细胞术检测免疫检查点的表达。使用中和抗体阻断免疫检查点,以评估其在PMA诱导的THP-1分化巨噬细胞中的作用。结果:在PMA诱导的巨噬细胞分化后,检测到CD11b和CD68表达水平升高,并根据其粘附表型伴随细胞复杂性的产生进行表征。虽然分化后细胞生长速率被抑制,但一些细胞发生了细胞死亡。值得注意的是,我们发现程序性细胞死亡蛋白1(也称为PD-1(CD279))及其配体PD-L1(CD274)的表达增加,主要出现在分化的M0(CD68+CD11b+)巨噬细胞中。然而,中和PD-L1/PD-1既不阻断THP-1细胞向巨噬细胞分化,也不抑制M1和M2中的巨噬细胞极化。在特化巨噬细胞中,M2中CD274和CD279均降低。结论:这些结果揭示了PD-L1/PD-1在PMA诱导的THP-1分化的M0巨噬细胞中的诱导表达,随后在M2巨噬细胞中降低。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
PMA诱导的THP-1巨噬细胞分化过程中PD-L1和PD-1的表达是否被调节,以及它们在分化与极化中的作用。
核心机制
PMA诱导THP-1细胞分化为M0巨噬细胞时上调PD-L1和PD-1表达,但PD-L1/PD-1不参与分化或极化过程,M2极化时表达下调。
主要证据
流式细胞术检测显示PMA处理增加CD11b、CD68、PD-L1和PD-1表达,中和抗体未改变分化标志物及M1/M2极化标志物。
研究意义
揭示了PMA诱导的巨噬细胞分化模型中PD-L1/PD-1的表达调节,为进一步研究其在巨噬细胞生理病理学中的作用提供基础。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

THP-1细胞培养与PMA诱导分化

建立巨噬细胞分化模型,验证PMA诱导的分化效果。

THP-1细胞分为对照组和PMA组,PMA组用150 ng/mL PMA处理48小时,然后去除PMA继续培养24小时,获得M0巨噬细胞。通过形态观察和流式细胞术检测CD11b和CD68表达验证分化。

2

细胞生长与毒性检测

评估PMA诱导分化对细胞增殖和细胞毒性的影响。

使用MTT法检测细胞生长,LDH法检测细胞毒性。

3

PD-L1和PD-1表达检测

检测分化巨噬细胞中PD-L1和PD-1的表达水平。

采用流式细胞术,通过荧光标记抗体检测CD274和CD279的表达,并比较CD68+CD11b+与CD68−CD11b−细胞中的表达。

4

阻断PD-L1/PD-1对分化的影响

验证PD-L1/PD-1是否参与PMA诱导的巨噬细胞分化。

在PMA处理期间同时加入抗CD274和抗CD279中和抗体(5 μg/mL),观察细胞粘附、密度及CD68表达。

5

M1和M2极化及PD-L1/PD-1表达变化

评估极化过程中PD-L1/PD-1的表达及其对极化过程的影响。

将M0分别用LPS/IFN-γ和IL-4/IL-13处理72小时,诱导M1和M2极化。检测M1标志物CD80和M2标志物CD209,以及CD274和CD279的表达;并加用中和抗体观察对极化的影响。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证样本或模型特征
验证分子表达变化

产品清单

实验环节名称品牌货号
RPMI-1640培养基Invitrogen Life Technologies--
胎牛血清Invitrogen Life Technologies--
佛波醇12-十四酸酯13-乙酸酯Sigma-Aldrich--
脂多糖Sigma-Aldrich--
干扰素-γPeproTech--
白细胞介素-4PeproTech--
白细胞介素-13PeproTech--
二甲基亚砜Sigma-Aldrich--
抗CD274中和抗体Sino Biological10084-R639
抗CD279中和抗体Sino Biological10377-HN94
流式染色缓冲液Thermo Fisher Scientific--
抗人CD11b抗体Thermo Fisher Scientific47-0118-42
抗人CD68抗体Thermo Fisher Scientific12-0689-42
抗人CD80抗体Thermo Fisher Scientific67-0809-42
抗人CD209抗体Thermo Fisher Scientific45-2099-42
抗人CD274抗体Thermo Fisher Scientific47-5983-42
抗人CD279抗体Thermo Fisher Scientific67-2799-42
MTT细胞增殖试剂盒Sigma-Aldrich--
细胞毒性检测试剂盒Roche Diagnostics--
AxioVert. A1倒置显微镜Carl Zeiss--
Attune Nxt流式细胞仪Invitrogen Life Technologies--
SpectraMax 340PC酶标仪Molecular Devices Corporation--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞培养与分化
THP-1细胞浓度、PMA浓度、处理时间、DMSO对照
阅读提示:Methods: Differentiation Protocol
极化处理
LPS和IFN-γ浓度(M1)、IL-4和IL-13浓度(M2)、处理时间
阅读提示:Methods: Differentiation Protocol; Figure 5 legend
阻断实验
中和抗体浓度、处理时间
阅读提示:Methods: Cells, Culture Condition, and Reagents; Figure 4 legend
流式细胞术检测
抗体克隆号、细胞染色浓度、仪器设置
阅读提示:Methods: Immunofluorescence Staining
细胞增殖与毒性检测
MTT和LDH检测波长、试剂盒品牌
阅读提示:Methods: MTT Assay and LDH Assay