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细胞学堂 | THP-1如何诱导分化为巨噬细胞和泡沫细胞?

来源:Procell  浏览量:  发布时间:2022-03-22 09:11:41

THP-1(人单核细胞白血病)来自一位急性单核细胞白血病患者的血液,在实验研究中,常常诱导其分化为巨噬细胞和泡沫细胞。

本期普诺赛为大家总结了分化类型及其具体实验操作。


THP-1分化为巨噬细胞


巨噬细胞是重要的免疫效应细胞,在固有免疫和适应性免疫应答中发挥重要作用。同时,它也是高度异质性的细胞,受局部微环境的影响,可活化为不同的类型,展现出不同的表型和功能。由于巨噬细胞在不同的组织环境和生理、病理条件下的异质性,巨噬细胞被分为两种主要类型:M1型巨噬细胞和M2型巨噬细胞[1]

THP-1细胞通常用佛波酯(PMA)诱导分化为巨噬细胞,然后在PMA仍然存在的情况下:

脂多糖(LPS)(100ng/mL)、IFN-γ(20ng/mL)培养48h,诱导其向M1极化;

IL-4(20ng/mL)、IL-13(20ng/mL)培养48h,诱导其向M2极化;


最后,在无刺激物和无PMA的情况下,用无血清RPMI-1640培养基重悬细胞,可保持72h[2]


巨噬细胞分化为M1和M2

图1. 巨噬细胞分化为M1和M2


PMA诱导THP-1步骤:


将处于对数生长期的THP-1细胞离心,用RPMI-1640培养基重悬;

加入PMA,显微镜下细胞计数,调整THP-1细胞密度为5*10^5/mL;

使PMA终浓度为100ng/mL,将细胞种入六孔板,每孔加入细胞2mL;

48h后,显微镜下观察巨噬细胞构建成功。


单核细胞THP-1用PMA诱导后,由悬浮式生长变成贴壁生长,由圆形变成不规则形态,体积进一步增大,细胞浆疏松,细胞核增大明显,可见大量明显细胞器,胞膜周围可见少量突起[3]


THP-1经PMA诱导分化为巨噬细胞

图2. THP-1经PMA诱导分化为巨噬细胞


THP-1分化为泡沫细胞


THP-1细胞诱导分化为巨噬细胞后,可以通过摄取大量脂质转变为泡沫细胞,这也是动脉粥样硬化产生的原因。

将THP-1细胞经PMA诱导为巨噬细胞后,可用RPMI-1640培养基配制氧化修饰低密度脂蛋白OX-LDL,使其终浓度为80mg/L,加入六孔板中,每孔量为2mL,干预24h。


油红O染色步骤:


吸出各孔中培养基,PBS漂洗三次;

4%多聚甲醛37℃固定30min;

PBS漂洗两次,油红O(1mL/孔)37℃染色20-30min;

60%异丙醇漂洗5s,最好不要超过10s;

马上用PBS漂洗2-3次。


单核细胞源性巨噬细胞用OX-LDL诱导24h后, 倒置显微镜下观察,巨噬细胞体积进一步增大,细胞膜突触形成明显,胞浆增加,疏松化,可见大量细胞器及吞噬的脂质小滴。油红O染色后,细胞浆内可见大量红染物质[4]


巨噬细胞经OX-LDL诱导后用油红O染色

图3. 巨噬细胞经OX-LDL诱导后用油红O染色


参考文献


[1] 郭强, 阴海鹏, 李翠玲, 等. 诱导THP-1细胞分化为M1和M2型巨噬细胞的鉴定[C].第九届全国免疫学学术大会论文集. 2014.

[2] Serena T ,  Federica D M ,  Jieun K , et al. Convenience versus Biological Significance: Are PMA-Differentiated THP-1 Cells a Reliable Substitute for Blood-Derived Macrophages When Studying in Vitro Polarization?[J]. Frontiers in Pharmacology, 2018, 9:71-.

[3,4] 王庸晋, 王治平, 石变华,等. IL-1对单核细胞向泡沫细胞诱导分化过程中ACAT-1mRNA表达的影响[J]. 长治医学院学报, 2008, 22(6):4.


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