今天想給大家介紹另一種分泌型細(xì)胞因子的檢測(cè)方法,也就是ELISPOT技術(shù),它是目前用于細(xì)胞因子檢測(cè)靈敏的實(shí)驗(yàn)方法。
01
Enzyme-linked Immunospot Assay,即ELISPOT,全名為酶聯(lián)免疫斑點(diǎn)檢測(cè)。該技術(shù)同時(shí)結(jié)合了細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)和酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)(ELISA技術(shù)),能夠在單細(xì)胞水平檢測(cè)細(xì)胞因子的分泌情況(ELISPOT實(shí)際上是雙夾心ELISA的延伸和發(fā)展,可以看作單細(xì)胞水平的ELISA)。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于:①靈敏度高,較傳統(tǒng)ELISA靈敏度高2-3個(gè)數(shù)量級(jí);②單細(xì)胞水平評(píng)價(jià)活細(xì)胞功能;③操作簡(jiǎn)單,可進(jìn)行高通量篩選。
ELISPOT常見(jiàn)的應(yīng)用領(lǐng)域包括:T/B細(xì)胞功能研究、自身免疫檢測(cè)、yizhi、疫苗和藥品的研發(fā)與檢測(cè)、腫瘤研究、傳染病的研究和檢測(cè)、病毒研究等。ELISPOT技術(shù)最初用于B淋巴細(xì)胞分泌抗體的檢測(cè)。由于B細(xì)胞分泌的抗體量一般較大,容易檢測(cè),即使早期ELISPOT檢測(cè)靈敏度不高,但是用于抗體檢測(cè)還是綽綽有余。后面隨著技術(shù)的進(jìn)步,ELISPOT檢測(cè)的靈敏度越來(lái)越高,因此被更多地用于痕量細(xì)胞因子的檢測(cè)。ELISPOT用于T細(xì)胞功能評(píng)價(jià)時(shí),能夠區(qū)分活化的T細(xì)胞亞群,例如,Th1細(xì)胞產(chǎn)生IFN-γ、IL-2和TNF-α,Th2細(xì)胞產(chǎn)生IL-4、IL-5和IL-13等。目前利用ELISPOT檢測(cè)T細(xì)胞分泌IFN-γ的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)得到非常廣泛的應(yīng)用,尤其在疫苗有效性評(píng)價(jià)中具有重要意義,原因:① IFN-γ與CD8 T細(xì)胞的溶細(xì)胞活性密切相關(guān);② CD4 T細(xì)胞參與的細(xì)胞毒性免疫反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生IFN-γ。
02
ELISPOT實(shí)驗(yàn)原理
ELISPOT實(shí)驗(yàn)原理如圖1:
a:ELISPOT 實(shí)驗(yàn)在96孔板上進(jìn)行,使用 PVDF 膜作為基質(zhì),膜上包被特異性的單克隆抗體(抗體須無(wú)毒,不含內(nèi)毒素,親和力高),以捕獲細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子。
b:待測(cè)細(xì)胞和刺激物(抗原或絲裂原)在板內(nèi)進(jìn)行共培養(yǎng),此時(shí)待測(cè)細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子能夠被包被在膜上的抗體特異性地捕獲。
c:去除細(xì)胞后,加入生物素標(biāo)記的二抗,可與被捕獲的細(xì)胞因子相結(jié)合。
d:然后加入酶標(biāo)親和素與生物素結(jié)合,進(jìn)行化學(xué)酶聯(lián)顯色反應(yīng),此時(shí)可以在膜的局部形成一個(gè)個(gè)圓形斑點(diǎn)e,一個(gè)斑點(diǎn)對(duì)應(yīng)當(dāng)初一個(gè)分泌細(xì)胞因子的細(xì)胞。
e:特異性抗原再刺激引流淋巴結(jié)細(xì)胞9天進(jìn)行小鼠IFN-γ ELISPOT檢測(cè)結(jié)果。
陽(yáng)性細(xì)胞率%=膜斑點(diǎn)數(shù)/加入孔內(nèi)的細(xì)胞總數(shù)×100%
圖1 ELISPOT技術(shù)檢測(cè)原理[1]
注:也可以直接使用熒光素標(biāo)記二抗與細(xì)胞因子進(jìn)行結(jié)合反應(yīng),此時(shí)不再需要進(jìn)行化學(xué)發(fā)光顯色,可以一次檢測(cè)多種細(xì)胞因子。但是作為膜板材質(zhì)的NC膜和PVDF膜具有自發(fā)熒光的問(wèn)題,會(huì)造成檢測(cè)結(jié)果背景升高。
實(shí)驗(yàn)所使用的的配對(duì)抗體對(duì)于斑點(diǎn)形成的靈敏度具有重要影響,以下兩圖列出了小鼠和人進(jìn)行細(xì)胞因子ELISPOT實(shí)驗(yàn)文獻(xiàn)中推薦使用的配對(duì)抗體??贵w可以從多種商業(yè)途徑獲得,包括eBiosciences、Biolegend、BD Biosciences和Thermo Scientific等。
圖2 小鼠細(xì)胞因子ELISPOT實(shí)驗(yàn)推薦使用的配對(duì)抗體[1]
圖3 人細(xì)胞因子ELISPOT實(shí)驗(yàn)推薦使用的配對(duì)抗體[1]
以下過(guò)程1(抗原包被)和2(細(xì)胞培養(yǎng))必須在無(wú)菌條件下進(jìn)行,過(guò)程3(細(xì)胞因子檢測(cè))在常規(guī)條件下操作即可。我們也可以用ELISPOT實(shí)驗(yàn)檢測(cè)分泌特異性抗體的B細(xì)胞,該過(guò)程的原理和步驟與細(xì)胞因子ELISPOT測(cè)定相同,不同之處在于需要使用特異性抗原(例如肽或蛋白質(zhì),1-20 μg/mL)而非抗體包被ELISPOT板。
(1)準(zhǔn)備無(wú)菌的96孔PVDF膜ELISPOT板,每孔加入50 μL 70%的乙醇溶液,室溫孵育30 s。
注:在PVDF膜之前,經(jīng)常使用的是硝酸纖維素膜。大家都知道PVDF膜和NC膜是我們進(jìn)行WB實(shí)驗(yàn)常用的兩種蛋白結(jié)合膜,其中PVDF膜比NC膜具有更優(yōu)的蛋白吸附性能,更精細(xì)的顯色條帶分辨率。但是由于疏水性問(wèn)題,PVDF膜使用前常需要用酒精活化,增強(qiáng)其蛋白結(jié)合能力(潤(rùn)濕后PVDF膜由潔白不透明變成暗色半透明狀)。
(2)棄乙醇溶液,每孔以200 μL無(wú)菌PBS洗滌3次,盡量減少乙醇?xì)埩簟?/span>
注:本實(shí)驗(yàn)所用的所有PBS溶液均不含鈣、鎂離子。在進(jìn)行移液操作時(shí),移液槍?xiě)?yīng)沿著孔壁接近孔底的地方加入,不能直接對(duì)著膜垂直加入或者觸碰到膜,減少膜可能的破損。此外,若在高壓/高速下往孔中添加或移除溶液,可能導(dǎo)致孔的背景顏色不均勻。因此后面在洗滌膜板時(shí),通常是將膜板浸入水中而不是直接利用流動(dòng)的水進(jìn)行沖洗。
(3)96孔板每孔加入抗體溶液50 μL(無(wú)菌PBS稀釋至適宜濃度),蓋上板蓋置于濕盒中(可減少抗體溶液揮發(fā)),4℃包被過(guò)夜。
注:內(nèi)毒素對(duì)ELISPOT實(shí)驗(yàn)的結(jié)果會(huì)產(chǎn)生很大的影響,即使是微量的內(nèi)毒素也能非特異性刺激T淋巴細(xì)胞,促進(jìn)細(xì)胞因子的分泌。實(shí)驗(yàn)中內(nèi)毒素的來(lái)源主要是各種試劑。此外,血清除了含有內(nèi)毒素之外還可能含有其它未知的ELISPOT敏感性成分,影響最終斑點(diǎn)的形成,使用無(wú)血清ELISPOT技術(shù)可以避免其影響。文獻(xiàn)[1]在培養(yǎng)小鼠細(xì)胞時(shí)使用的是HL-1培養(yǎng)基,培養(yǎng)人細(xì)胞時(shí)使用的是CTL-Test培養(yǎng)基。
以下過(guò)程1(抗原包被)和2(細(xì)胞培養(yǎng))必須在無(wú)菌條件下進(jìn)行,過(guò)程3(細(xì)胞因子檢測(cè))在常規(guī)條件下操作即可。我們也可以用ELISPOT實(shí)驗(yàn)檢測(cè)分泌特異性抗體的B細(xì)胞,該過(guò)程的原理和步驟與細(xì)胞因子ELISPOT測(cè)定相同,不同之處在于需要使用特異性抗原(例如肽或蛋白質(zhì),1-20 μg/mL)而非抗體包被ELISPOT板。
(1)準(zhǔn)備無(wú)菌的96孔PVDF膜ELISPOT板,每孔加入50 μL 70%的乙醇溶液,室溫孵育30 s。
注:在PVDF膜之前,經(jīng)常使用的是硝酸纖維素膜。大家都知道PVDF膜和NC膜是我們進(jìn)行WB實(shí)驗(yàn)常用的兩種蛋白結(jié)合膜,其中PVDF膜比NC膜具有更優(yōu)的蛋白吸附性能,更精細(xì)的顯色條帶分辨率。但是由于疏水性問(wèn)題,PVDF膜使用前常需要用酒精活化,增強(qiáng)其蛋白結(jié)合能力(潤(rùn)濕后PVDF膜由潔白不透明變成暗色半透明狀)。
(2)棄乙醇溶液,每孔以200 μL無(wú)菌PBS洗滌3次,盡量減少乙醇?xì)埩簟?/span>
注:本實(shí)驗(yàn)所用的所有PBS溶液均不含鈣、鎂離子。在進(jìn)行移液操作時(shí),移液槍?xiě)?yīng)沿著孔壁接近孔底的地方加入,不能直接對(duì)著膜垂直加入或者觸碰到膜,減少膜可能的破損。此外,若在高壓/高速下往孔中添加或移除溶液,可能導(dǎo)致孔的背景顏色不均勻。因此后面在洗滌膜板時(shí),通常是將膜板浸入水中而不是直接利用流動(dòng)的水進(jìn)行沖洗。
(3)96孔板每孔加入抗體溶液50 μL(無(wú)菌PBS稀釋至適宜濃度),蓋上板蓋置于濕盒中(可減少抗體溶液揮發(fā)),4℃包被過(guò)夜。
注:內(nèi)毒素對(duì)ELISPOT實(shí)驗(yàn)的結(jié)果會(huì)產(chǎn)生很大的影響,即使是微量的內(nèi)毒素也能非特異性刺激T淋巴細(xì)胞,促進(jìn)細(xì)胞因子的分泌。實(shí)驗(yàn)中內(nèi)毒素的來(lái)源主要是各種試劑。此外,血清除了含有內(nèi)毒素之外還可能含有其它未知的ELISPOT敏感性成分,影響最終斑點(diǎn)的形成,使用無(wú)血清ELISPOT技術(shù)可以避免其影響。文獻(xiàn)[1]在培養(yǎng)小鼠細(xì)胞時(shí)使用的是HL-1培養(yǎng)基,培養(yǎng)人細(xì)胞時(shí)使用的是CTL-Test培養(yǎng)基。
圖4 ELISPOT實(shí)驗(yàn)過(guò)程總覽[2]
(1)棄去抗體包被液,每孔以200 μL無(wú)菌PBS洗滌3次,最后一次棄去液體后,輕輕在無(wú)菌吸水紙上扣干。(2)封閉:每孔加入200 μL含1% BSA的PBS溶液(以0.22 μm濾膜過(guò)濾),室溫封閉2 h。
(3)棄去封閉液,每孔以200 μL無(wú)菌PBS洗滌1次,輕輕在無(wú)菌吸水紙上扣干。(膜板不用時(shí)可在4℃保存數(shù)周)
注:后續(xù)若是使用的是過(guò)往封閉的膜板,每孔可以加入200 μL細(xì)胞培養(yǎng)基于室溫下靜置10 min。棄培養(yǎng)基后,重復(fù)該操作一次,再棄培養(yǎng)基,扣干后進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)操作。
(4)組別設(shè)計(jì):① 陰性對(duì)照孔:100 μL培養(yǎng)基+100 μL細(xì)胞;② 細(xì)胞樣品孔:100 μL培養(yǎng)基稀釋的適宜濃度刺激物+100 μL細(xì)胞;③ 陽(yáng)性對(duì)照:100 μL陽(yáng)性對(duì)照刺激物+100 μL細(xì)胞(常用陽(yáng)性對(duì)照刺激物類(lèi)型及濃度見(jiàn)文末附1和2);④背景對(duì)照孔:不含細(xì)胞,只加培養(yǎng)基和所有的檢測(cè)試劑。
注1:細(xì)胞加入之后,不宜再震動(dòng)或拍擊ELISPOT板,震動(dòng)或拍擊反而會(huì)促進(jìn)細(xì)胞成圈分布在孔的外周。同時(shí)ELISPOT板之間不能疊放,疊放會(huì)引起整塊板溫度不均勻,導(dǎo)致四周溫度較高的邊緣效應(yīng)。
注2:細(xì)胞狀態(tài)對(duì)ELISPOT檢測(cè)結(jié)果具有重要意義。細(xì)胞狀態(tài)好、活力高、功能保持完整,那么檢測(cè)獲得的結(jié)果必然好。因此在進(jìn)行ELISPOT檢測(cè)時(shí)要盡可能保證細(xì)胞處于良好的生長(zhǎng)狀態(tài)。對(duì)于新鮮分離的原代細(xì)胞,需要盡可能減少分離過(guò)程中的機(jī)械損傷以及有毒化學(xué)物質(zhì)對(duì)細(xì)胞的損害。對(duì)于凍存后復(fù)蘇的細(xì)胞,通常較難保證細(xì)胞的生長(zhǎng)狀態(tài),因此對(duì)細(xì)胞凍存過(guò)程提出了更嚴(yán)格的要求。
圖5 樣品孔設(shè)置舉例(實(shí)驗(yàn)?zāi)康模夯?/span>ELISpot的方法來(lái)測(cè)量小鼠樣品中卵清蛋白特異性CD4+和CD8+T細(xì)胞)[2]
圖注:Media為培養(yǎng)基+DMSO,DMSO 濃度和陽(yáng)性對(duì)照終濃度一致;CD4/CD8 epitope是本實(shí)驗(yàn)所用的抗原刺激物。該實(shí)驗(yàn)以Con A(刀豆蛋白)作為陽(yáng)性對(duì)照,CoA是一種非特異性有絲分裂原,理論上可在一定程度上刺激所有樣品,允許我們確認(rèn)所有樣品均含有活細(xì)胞。若陽(yáng)性對(duì)照的響應(yīng)十分強(qiáng)烈,為節(jié)約板空間,不需要對(duì)所有樣品進(jìn)行CoA質(zhì)控。(5)加完所有樣品后,蓋上板蓋,在5%CO2 、37℃條件下培養(yǎng)18-24 h,培養(yǎng)期間不要晃動(dòng)或移動(dòng)孔板。為防止液體蒸發(fā),96孔板可以使用鋁箔紙包裹。注:板的碰撞或移動(dòng)會(huì)造成細(xì)胞移位,進(jìn)而導(dǎo)致斑點(diǎn)模糊、拖尾、一個(gè)細(xì)胞生成多個(gè)斑點(diǎn)等現(xiàn)象。對(duì)于IFN-γ檢測(cè)通常培養(yǎng)20 h,Th1和Th17細(xì)胞因子培養(yǎng)24 h,Th2細(xì)胞因子和GM-CSF培養(yǎng)48 h,總之要確保每次細(xì)胞因子檢測(cè)培養(yǎng)時(shí)長(zhǎng)的一致性。
(1)棄去孔內(nèi)的混合培養(yǎng)液,每孔加入200 μL冰冷的去離子水,在冰浴上孵育10 min。孵育結(jié)束后,每孔用200 μL PBST(含0.05%Tween的PBS溶液)溶液洗滌5次,以除去細(xì)胞和未結(jié)合的細(xì)胞因子。最后一次棄去液體后,輕輕在吸水紙上扣干。
注:無(wú)菌水孵育的目的在于,利用低滲作用誘導(dǎo)細(xì)胞膨脹和裂解,使其在后續(xù)的洗滌過(guò)程中更容易被去除,否則會(huì)影響最終斑點(diǎn)的形成。(2)每孔加入100 μL生物素標(biāo)記的二抗(以含0.5%BSA或FCS的PBS稀釋至適宜濃度,并經(jīng)0.22 μm濾膜過(guò)濾),室溫條件下孵育1-2 h。
(3)孵育結(jié)束后,每孔以200 μL PBST溶液洗滌5次,洗滌最后一次時(shí),將PVDF膜板背面的塑料保護(hù)層取下,同時(shí)洗滌膜的正反兩面,蓋上保護(hù)層,輕輕在吸水紙上扣干。
注:洗滌膜板背面時(shí),可以將膜板浸入裝有PBST溶液的容器中,輕輕晃動(dòng)幾次,待膜背面和塑料保護(hù)層上的液體甩干之后,再將其合攏,切忌傷害到膜。該步驟之后,若不立即進(jìn)行斑點(diǎn)顯影檢測(cè),ELISPOT板可在4℃條件下保存過(guò)夜甚至一周。(4)每孔加入100 μL堿性磷酸酶(ALP)或辣根過(guò)氧化物酶(HRP)標(biāo)記的鏈霉親和素(streptavidin)或外源性抗生物素蛋白(ExtrAvidin)(以含1%BSA的PBST溶液稀釋?zhuān)?,室溫孵?/span>1 h。
(5)酶底物顯色:每孔加入200 μLPBST溶液洗滌5次,洗滌最后一次時(shí),將PVDF膜板背面的塑料保護(hù)層取下,同時(shí)洗滌膜的正反兩面,蓋上保護(hù)層,輕輕在吸水紙上扣干。隨后每孔加入100 μL BCIP/ NBT(用于ALP)或100 μL AEC(用于HRP)顯色液,用鋁箔覆蓋膜板避光。
注:同時(shí)洗滌膜的兩側(cè)可以減少試劑試劑泄露導(dǎo)致的高背景染色。顯色反應(yīng)通常發(fā)生在10-30 min,通過(guò)目視監(jiān)測(cè)斑點(diǎn)的形成過(guò)程。
(6)待斑點(diǎn)生長(zhǎng)到合適大小,以去離子水洗滌2次,終止顯色反應(yīng)。將板倒扣在吸水紙上,拍干細(xì)小的水珠,之后取下保護(hù)層,放在通風(fēng)的地方,室溫靜置10-30 min,讓膜自然晾干。
注:此處洗滌建議將膜板浸泡在盛滿持續(xù)流動(dòng)水的容器中進(jìn)行,而不是直接利用流動(dòng)的水進(jìn)行沖洗,并且需要同時(shí)洗滌膜板正反面。
(7)將ELISPOT板置于自動(dòng)讀板儀內(nèi),調(diào)節(jié)好合適的參數(shù)后,進(jìn)行斑點(diǎn)計(jì)數(shù)并作統(tǒng)計(jì)分析[3]。
注:斑點(diǎn)計(jì)數(shù)時(shí),應(yīng)注意區(qū)分由纖維、膜撕裂、碎片等導(dǎo)致的不規(guī)則斑點(diǎn),一般細(xì)胞生成的斑點(diǎn)通常為圓形。
附1:實(shí)驗(yàn)所用的刺激物(抗原)類(lèi)型[4]:
① Freeze and Thaw lysate(細(xì)胞凍融產(chǎn)物)
② Class I and Ⅱ Peptides(I類(lèi)和Ⅱ類(lèi)肽)
③ Recombinant proteins(重組蛋白)
④ RNA
⑤ Recombinant virus vectors (重組病毒載體)附2:實(shí)驗(yàn)常用的陽(yáng)性對(duì)照抗原[4]:通刺激物的選擇應(yīng)該遵循“成分盡可能簡(jiǎn)單、純度盡可能高"的原則。特異性刺激物T細(xì)胞表位肽,無(wú)需APC的內(nèi)化和加工,可直接被遞呈給T細(xì)胞,每一條T細(xì)胞表位肽都有相對(duì)應(yīng)的MHC分子,代表了一種特異性的細(xì)胞免疫。但是由于涉及到MHC分子類(lèi)型匹配的問(wèn)題,若不知道實(shí)驗(yàn)對(duì)象的MHC類(lèi)型,可能需要多選擇幾個(gè)T細(xì)胞表位肽,驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)效果。其次推薦使用重疊多肽池,在潛在的T細(xì)胞表位肽附近合成一系列的重疊多肽,混合成多肽池,也能對(duì)特異性的細(xì)胞免疫應(yīng)答做出有效刺激。國(guó)際上通用的標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)性刺激物CEF就是這樣一個(gè)T細(xì)胞表位肽池,有32條多肽混合而成,分別取自于人類(lèi)巨細(xì)胞病毒(CMV)、人類(lèi)皰疹病毒(EBV)和流感病毒。其他非特異性刺激物還有植物血凝素(PHA)、脂多糖(LPS)和刀豆蛋白A(ConA)如下圖。
在臨床前研究評(píng)估疫苗佐劑時(shí),卵清蛋白(OVA)通常被用作模型抗原。原因是:① 單獨(dú)使用時(shí),OVA具有固有的弱免疫原性;② 不同品系小鼠呈遞的OVA抗原表位目前已經(jīng)清晰。
圖注:來(lái)自免疫小鼠脾細(xì)胞的IFN-γ+斑點(diǎn)形成細(xì)胞。C57BL/6小鼠在第0天和第21天單獨(dú)用OVA(10 μg)或聯(lián)合明礬(40 μg)+ CpG 1826(10 μg)佐劑進(jìn)行肌肉注射誘導(dǎo)免疫反應(yīng)。在第28天收集脾細(xì)胞,用IFN-γ ELISpot分析OVA特異性CD4 T細(xì)胞。代表性結(jié)果如圖a-d。a, b:經(jīng)OVA免疫后分離的小鼠細(xì)胞在板中分別用培養(yǎng)基或2 μg/mL ISQAVHAAHAEINEAGR(CD4 Epitope)進(jìn)行刺激。c, d:經(jīng)OVA+明礬/CpG聯(lián)合免疫后分離的小鼠細(xì)胞在板中分別用培養(yǎng)基或2 μg/mL ISQAVHAAHAEINEAGR進(jìn)行刺激。
ELISPOT評(píng)價(jià)T細(xì)胞功能注意事項(xiàng)
在前面的實(shí)驗(yàn)步驟中,我已經(jīng)盡可能羅列了各步操作中應(yīng)當(dāng)注意的事項(xiàng),在此根據(jù)文獻(xiàn)[5]對(duì)相關(guān)內(nèi)容再做補(bǔ)充,希望幫助大家拿下這個(gè)實(shí)驗(yàn)。
(1)血液樣本:血樣收集時(shí)推薦使用肝素抗凝,EDTA-K2抗凝時(shí)會(huì)對(duì)部分酶產(chǎn)生抑制作用,尤其可以抑制ALP酶活(EDTA螯合了ALP酶活性所需要的Mg2+)。(2)血樣儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)移:建議在室溫避光條件下儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)運(yùn)血樣,如此可維持PBMC中CD4和CD8細(xì)胞功能至少24 h(活性在90%以上)。(3)培養(yǎng)基:切忌使用未經(jīng)測(cè)試的血清。血清除了含有內(nèi)毒素之外還可能含有其它未知的ELISPOT敏感性成分,影響最終斑點(diǎn)的形成。因此建議使用ELISPOT專(zhuān)用的無(wú)血清培養(yǎng)基進(jìn)行細(xì)胞凍存、復(fù)蘇、洗滌以及其它相關(guān)操作。(4)細(xì)胞儲(chǔ)存:細(xì)胞梯度冷卻后應(yīng)在48 h內(nèi)轉(zhuǎn)移至液氮中保存。即使是短期儲(chǔ)存,也不建議將細(xì)胞保存在-80℃,否則會(huì)引起細(xì)胞功能逐漸喪失。(5)PBMC過(guò)夜培養(yǎng)與計(jì)數(shù):重新復(fù)蘇的PBMC給予過(guò)夜培養(yǎng),有助于細(xì)胞功能恢復(fù)。細(xì)胞數(shù)目會(huì)造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可變性,臺(tái)盼藍(lán)染色法在該實(shí)驗(yàn)中存在不足:該染色會(huì)將部分凋亡的細(xì)胞統(tǒng)計(jì)在內(nèi),但是這部分細(xì)胞在后續(xù)進(jìn)行ELISPOT實(shí)驗(yàn)會(huì)。染料應(yīng)當(dāng)能夠準(zhǔn)確區(qū)分活、死和凋亡細(xì)胞,反映PBMC樣本的總體質(zhì)量。有必要時(shí)PBMC可經(jīng)DNase洗滌除亡細(xì)胞釋放的DNA裂解物,提高計(jì)數(shù)準(zhǔn)確性。(6)乙醇預(yù)潤(rùn)濕PVDF膜:理論上只有疏水性低的單克隆抗體(PVDF膜疏水性)才需要乙醇預(yù)潤(rùn)濕,部分疏水性抗體無(wú)需該步驟。預(yù)潤(rùn)濕可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的膜泄露,以及增加額外的實(shí)驗(yàn)步驟,因此針對(duì)部分抗體建議測(cè)試乙醇預(yù)潤(rùn)濕對(duì)分析結(jié)果性能的影響。
(7)每孔細(xì)胞數(shù):如果抗原特異性T細(xì)胞頻率未知,推薦以3-5×105細(xì)胞/孔作為起始數(shù)目。在1-8×105細(xì)胞/孔的范圍內(nèi),加入的細(xì)胞數(shù)與形成的斑點(diǎn)數(shù)具有良好的線性關(guān)系,實(shí)際可根據(jù)需求進(jìn)行調(diào)整。此外,由于臨床樣本的珍貴性,PBMC以105細(xì)胞/孔設(shè)置多個(gè)復(fù)孔,可以幫助獲得較準(zhǔn)確的結(jié)果。
注:如有必要,可通過(guò)滴定來(lái)確定ELISPOT實(shí)驗(yàn)所使用的細(xì)胞密度,以獲得特定組織類(lèi)型來(lái)源細(xì)胞的最佳斑點(diǎn)分離效果。文獻(xiàn)[1]給出了一些常見(jiàn)細(xì)胞的推薦使用濃度。在使用純化的T淋巴細(xì)胞或者每孔細(xì)胞數(shù)少于106時(shí),推薦在活化期間加入額外的飼養(yǎng)層細(xì)胞(比如脾細(xì)胞)或抗原提呈細(xì)胞(APC),前提是確保加入這些細(xì)胞有效。特定組織每孔細(xì)胞常用濃度為:
①小鼠引流淋巴結(jié)細(xì)胞:0.5×106細(xì)胞/孔②小鼠脾細(xì)胞:0.5-1×106細(xì)胞/孔③小鼠腦來(lái)源的單核細(xì)胞(在實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎中,EAE研究):2-5×104細(xì)胞/孔④小鼠T細(xì)胞系:500或1000細(xì)胞/孔⑤小鼠T細(xì)胞單克隆系:250-1000細(xì)胞/孔⑥小鼠APCs:脾細(xì)胞或胸腺細(xì)胞:0.5×106細(xì)胞/孔;B細(xì)胞:4×104細(xì)胞/孔⑦人PBMCs:0.5-1×106細(xì)胞/孔⑧人T細(xì)胞系:1-2×104細(xì)胞/孔
⑨人APCs:自體PBMCs 0.5×106細(xì)胞/孔
(8)添加APC:PBMC中含有豐富的能夠刺激T細(xì)胞的APC。巨噬細(xì)胞、B細(xì)胞以及DC細(xì)胞具有類(lèi)似的刺激作用。雖然DC細(xì)胞的活化速度更快,單個(gè)細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子量更多,但是這些差異在培養(yǎng)24 h后基本消失。因此,對(duì)于常規(guī)的ELISPOT分析,額外添加DC細(xì)胞作為APC對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響可能不大,但卻大大增加了實(shí)驗(yàn)操作的復(fù)雜性。因此建議對(duì)額外添加DC細(xì)胞的效果進(jìn)行驗(yàn)證,減少后續(xù)不必要的操作。
(9)DMSO濃度控制:大多數(shù)I類(lèi)MHC限制性肽是疏水性的,需要用DMSO助溶,超過(guò)0.5%濃度的DMSO對(duì)淋巴細(xì)胞,尤其是活化的淋巴細(xì)胞有毒。