Rato Naïve CD4⁺ Isolamento de células T e<em> In vitro</em> Diferenciação em subpopulações de células T

O conceito de linhagens distintas ou subconjuntos de CD4 ⁺ T helper (Th) tem sido em torno desde a última parte do ^século 20 ^1. O reconhecimento de antigénio correspondente na presença de sinais co-estimuladores resultados em diversas fases da proliferação celular e da eventual diferenciação em células Th efectoras. O tipo de célula Th gerada durante este processo é dependente do ambiente citoquina presente durante a activação ^2. Inicialmente, as células Th simples foram pensados ​​para polarizar em duas linhagens distintas seguintes receptor de células T (TCR) de activação, ligação co-estimulador CD28, e sinalização de citocina. Tipo 1 células auxiliares (Th1) são caracterizadas pela sua produção efectora da citoquina IFN-y, bem como a sua exigência de sinalização de IL-12 durante o processo de diferenciação ^3,4. Finalmente, foi descoberto que as células Th1 diferenciadas têm um perfil genético que é distintamente mais caracterizada by a expressão do factor de transcrição da família T box, Tbx21 (T-bet), o qual é considerado o principal regulador do programa genético Th1 ^5. Além disso, a IL-12, bem como de IFN-y pode promover a expressão de T-bet ^6,7. Na resposta imune, as células Th1 são importantes para a defesa do hospedeiro contra agentes patogénicos intracelulares, bem como promotores fortes de inflamação auto-imune. Em contraste, as células auxiliares do tipo 2 (Th2) IL-4 requerem para o seu desenvolvimento e suas citocinas efectoras, incluindo IL-4, IL-5 e IL-13, são importantes para dirigir as respostas das células B e são patogénicas em alergia ^{8, 9.} Semelhante a células Th1, Th2 foram encontrados para expressar seu próprio regulador mestre da transcrição, denominada GATA-3 ^10,11. Interessantemente, a presença de citocinas polarizadoras e a geração de uma linhagem Th são antagonistas específicos para o desenvolvimento de outros ^2,12, sugerindo que apenas um subconjunto Th particular pode tornar-se dominante durante uma re imunerespos-.

Desde a identificação das linhagens Th1 e Th2, a continuação dos trabalhos demonstrou ainda mais exclusivos subconjuntos de células T auxiliares, incluindo folicular auxiliar (TFH), IL-9, produzindo-(Th9), e IL-22 produtoras (Th22) (recentemente revisto em ^13). Para efeitos de experiências in vitro de diferenciação, este protocolo vai se concentrar apenas em dois subconjuntos Th adicionais, chamadas de células T reguladoras (Tregs) e IL-17 produzindo células-T CD4 ⁺ (Th17). CD25 ⁺ células T reguladoras pode ocorrer naturalmente (nTreg) no timo; células Th simples pode também ser induzida (iTreg) para se tornar reguladora na periferia (revisto em ^14,15). Ambos os tipos de Tregs expressar um factor de transcrição característica, denominado forkhead caixa P3 (Foxp3), o qual é crítico para as suas mecanismos efectores que incluem supressão de produção solúvel anti-inflamatória mediador, IL-2 consumo, e os mecanismos de células dependentes de contacto ^14,15. A falta de Foxp3 resultados de expressão em um multi-órgãos distúrbio grave, auto-imune denominado alteração no sistema imunológico, poliendocrinopatia, enteropatia, síndrome do X-linked (IPEX), demonstrando o papel fundamental deste subconjunto Th na resolução de inflamação e regulação tolerância periférica à auto antígenos ^16. In vitro, as células T helper CD4 ⁺ naive-regulam Foxp3 e tornar-se comprometida com o programa Treg após estimulação com IL-2 e TGF-β ^14,15. Não pode ser moderada a plasticidade considerável em linhagens de células CD4 ⁺ T, especialmente quando se considera apenas a produção de citocinas (revisto em ^17,18). No entanto, para efeitos de protocolos de diferenciação in vitro, vamos discutir cada subconjunto como uma linhagem única.

Recentemente, um subconjunto de células Th17, que produz a citocina IL-17 foi identificada como uma linhagem original com funções pró-inflamatórias que são particularmente patogénico durante a inflamação autoimune ^19-21. Células Th17 expressar um fator de transcrição original, denominado dependente do retinóide gamma receptor órfão t (RORγt), que coordena o programa genético Th17 ^22. TGFp é importante para a geração de Th17 linhagem através da indução de RORγt. No entanto, se acredita que o efeito de sinalização de TGF-p para induzir apenas Th17 compromisso sobre sinergia com IL-6 (revisto em ^12). Outros estudos têm mostrado que uma variedade de outros sinais que podem regular positivamente Th17 compromisso, incluindo IL-1β, o aumento de sódio, e de sinalização de TLR ^23-26. Outros relatos sugeriram que as células Th17 patogénicos in vivo são os que realmente desviam a sinalização TGF-p e em vez disso dependem de uma combinação de IL-1, IL-6, e IL-23 para a diferenciação ^27. Assim, as células Th17 pode ser derivado de uma variedade de vias de sinalização; para efeitos do presente protocolo, o comumente usado (TGF e IL-6) via para Th17 compromisso linhagemirá ser apresentada.

Os protocolos de diferenciação descritos abaixo para todas as linhagens efectoras depende de anticorpo fixa como estímulos para o TCR e CD28 ao longo de todo o decurso da experiência. No entanto, outros autores demonstraram que a activação de TCR com células apresentadoras de antigénio ou ²⁸ anti-CD3 e anti-CD28 com anticorpo de hamster de ligação cruzada durante 2 dias ²⁹ também são meios altamente eficazes de induzir a produção de vários subconjuntos Th. O protocolo aqui apresentado baseia-se em métodos reportados anteriormente para isolar as células CD4 ⁺ T murino de órgãos linfóides secundários ³⁰ e geração de células Th17 ^31. Uma diferença importante é que este protocolo baseia-se na utilização de um separador de células para isolar as células T CD4 ⁺ naive a partir de tecidos linfóides. No entanto, muitas empresas já oferecem kits de separação rápidas que podem enriquecer as células T CD4 ⁺ naïve, que pode ser capaz de contornar a exigência de fou classificação, dependendo da experiência. Os métodos e reagentes apresentados neste protocolo são o que nós rotineiramente usar e encontrar para ser o mais eficaz. No entanto, tenha em mente que existem reagentes alternativos e metodologias para muitos dos passos apresentados a seguir e cabe ao laboratório indivíduo para determinar o que funcionará melhor para seus propósitos.