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Stemcell | 分选后的细胞可以直接进行体内注射吗?

Stemcell | 分选后的细胞可以直接进行体内注射吗? 睿捷生物
2025-04-10
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导读:在药物发现和临床前研究中,体内实验至关重要‼,而细胞分选的效率和纯度,往往直接影响实验结果的可靠性和推进速度

在药物发现和临床前研究中,体内实验至关重要‼,而细胞分选的效率和纯度,往往直接影响实验结果的可靠性和推进速度

使用EasySep™免疫磁珠无柱分选技术可以简单、高效地从样本中分离出高纯度的目的细胞,并且无论是通过正选或是负选的细胞,均可直接注射至动物模型中进行实验,从而有效地帮助研究人员加速实验流程并提高结果准确性。

本期,我们将继续从高分文献出发,聚焦EasySep™分选细胞后的体内注射应用,探索其在前沿研究中的价值。


往期推荐



细胞分选下游应用之单细胞测序

细胞分选下游应用之流式分析

01

负选中性粒细胞并进行静脉注射


文章标题β-Glucan reprograms neutrophils to promote disease tolerance against influenza A virus

发表期刊Nature Immunology(IF = 27.8)

发表时间:2025.1.8


细胞分选及体内注射实验

研究团队使用EasySep™小鼠中性粒细胞分选试剂盒(产品号 #19762)通过免疫磁珠负选从对照或β-葡聚糖处理的CD45.1小鼠的骨髓中分离中性粒细胞
对分离的中性粒细胞计数并清洗后,通过静脉注射将3×106个中性粒细胞转移到naive CD45.2小鼠体内。第二天用致死剂量的甲型流感病毒感染小鼠并检测其存活情况。
研究内容
宿主对传染病的防御策略包括宿主抵抗力和疾病耐受性。宿主抵抗力可防止病原体入侵或消除病原体,而疾病耐受性可限制病原体和/或免疫反应造成的组织损伤。与抵抗力不同,疾病耐受性不一定对病原体生长产生直接影响,其在肺部感染中发挥关键作用,通过促进组织修复来维持肺组织的完整性和生理功能。然而,疾病耐受性对抗传染病的机制仍亟待探究。

β-葡聚糖(一种真菌细胞壁成分)可重编程造血干细胞(HSCs)并产生单核细胞,也可预防各种急性细菌感染、真菌或肿瘤,但其对肺部病毒感染的作用尚不清楚。在此研究中,研究团队探究了β-葡聚糖是否可通过重编程先天免疫系统以抵抗甲型流感病毒(IAV)感染。研究结果表明,用β-葡聚糖治疗可提高肺组织RoRγt+ T细胞中的中性粒细胞的募集,从而降低IAV感染的发病率和死亡率,且与宿主抵抗力无关。此外,β-葡聚糖以1型干扰素依赖的方式促进粒细胞生成,通过线粒体氧化代谢生成独特的未成熟中性粒细胞亚群并分泌白细胞介素10。

图1 β-葡聚糖通过募集中性粒细胞来抵抗IAV的感染。d. 过继性转移实验示意图。从CD45.1对照小鼠或β-葡聚糖供体小鼠中分离中性粒细胞,并将其转移到感染了致死剂量IAV的naive CD45.2受体小鼠中

综上,该研究表明β-葡聚糖能够重编程造血干细胞以生成具有新的“调节”功能的中性粒细胞,从而促进疾病耐受性和维持肺组织完整性以防止病毒感染。


02

正选巨噬细胞和负选单核细胞并进行股四头肌注射


文章标题Single-cell and spatial transcriptomics identify a macrophage population associated with skeletal muscle fibrosis
发表期刊Science Advances(IF=11.7)
发表时间2023.7.7


细胞分选及体内注射实验:

研究人员使用EasyPlate™ EasySep™磁极(产品号 #18102)和EasySep™小鼠单核细胞分选试剂盒(产品号 #19861)通过免疫磁珠负选从股骨和胫骨中分离出单核细胞。使用EasySep™ Release小鼠APC正选试剂盒(产品号 #100-0033)从后肢肌肉中分离Folr2+巨噬细胞

计数并清洗后,将10 μl分离的单核细胞(PBS中20,000细胞/μL)或Folr2+巨噬细胞(PBS中15,000细胞/μL)注射到小鼠股四头肌内,另一只股四头肌不注入任何细胞以用作对照。在细胞回输后的第2天和7天,对免疫缺陷mdx小鼠的股四头肌进行流式分析。


研究内容

巨噬细胞在先天免疫中发挥着关键作用,其可通过调节组织修复和细胞外基质(ECM)重塑来维持组织稳态。骨骼肌巨噬细胞包括常驻和单核细胞衍生巨噬细胞。常驻巨噬细胞存在于骨骼肌中,而在肌肉损伤或发生疾病时,血液中的单核细胞会迁移到受损区域,并分化成为巨噬细胞。这些巨噬细胞可以分为促炎的M1型和抗炎的M2型,其共同参与组织修复和炎症消退过程。然而,巨噬细胞的失调会促进杜氏肌营养不良症(DMD)发生,且巨噬细胞失调所导致的肌肉疾病中纤维化发展的机制尚未完全确定。

在本研究中,研究团队首先使用单细胞RNA测序确定了小鼠营养不良和正常肌肉巨噬细胞的亚群表型,发现营养不良肌肉中的巨噬细胞的主要特征表型为gal-3hi Folr2lo(gal-3+),并高表达纤维化因子、半乳糖凝集素-3(gal-3)和骨桥蛋白(Spp1)。对营养不良肌肉的空间转录组分析表明,富含gal-3+巨噬细胞和基质细胞的区域表达与肌肉纤维化相关的基因。此外,gal-3+巨噬细胞在急性损伤后会暂时激活,而gal-3+巨噬细胞在营养不良的肌肉中却长期处于激活状态。同时,过继性转移实验表明,营养不良肌肉中的肌肉驻留巨噬细胞和外周单核细胞会转化为gal-3+巨噬细胞。通过CellChat细胞间通讯推算和体外检测表明,巨噬细胞来源的Spp1能够调节基质祖细胞分化。值得注意的是,gal-3+巨噬细胞也在多种人类肌肉疾病中富集,这表明Spp1介导的gal-3+巨噬细胞和基质细胞相互作用在人和小鼠中是保守的。

图2 外周单核细胞和骨骼肌驻留巨噬细胞产生gal-3+巨噬细胞。将单核细胞(A)、骨骼肌驻留巨噬细胞(C)、gal-3+巨噬细胞(E)过继性转移至小鼠体内的流程示意图

综上,该研究确定了营养不良性肌肉巨噬细胞的主要表型,加深了对肌营养不良症中巨噬细胞的理解,并揭示了Spp1是巨噬细胞和基质祖细胞相互作用的主要调节分子。



03

正选肿瘤相关巨噬细胞并进行乳腺脂肪垫注射


文章标题Interleukin-16 enhances anti-tumor immune responses by establishing a Th1 cell-macrophage crosstalk through reprogramming glutamine metabolism in mice
发表期刊Nature Communications(IF=14.7)


细胞分选及体内注射实验:

研究人员使用EasyEights™ EasySep™磁极(产品号 #18103)和EasySep™小鼠F4/80正选试剂盒(产品号 #100-0659)从E0771肿瘤的单细胞悬液中分离出肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)

在TAM共接种实验中,将1 × 106 TAMs与E0771细胞通过乳腺脂肪垫共注射到小鼠中


研究内容

近年来,利用机体自身免疫系统来对抗肿瘤已成为极具前景的癌症治疗策略。肿瘤微环境 (TME) 中包含多种免疫细胞,包括骨髓来源细胞(如巨噬细胞、树突状细胞、中性粒细胞和肥大细胞等)以及淋巴细胞(如T细胞、B细胞等)。建立有效的抗肿瘤反应需要这些肿瘤浸润免疫细胞(TILs)发挥关键的免疫监视功能。因此,深入研究TME中免疫抑制的分子决定因素对于产生有效的抗肿瘤免疫反应至关重要。

在本研究中,研究团队首先利用单细胞RNA测序(scRNA-seq)对人乳腺癌组织和相应的正常组织进行了分析,表明IL-16可能在调控肿瘤发展中发挥关键作用,并通过小鼠乳腺癌模型和肺癌模型确定了IL-16能够抑制肿瘤发展。随后,研究团队对IL-16处理小鼠和对照小鼠的肿瘤微环境进行深入分析,发现IL-16在肿瘤微环境中可增强Th1免疫反应,并主要通过调控CD4+ T细胞来增强CD8+ T细胞的抗肿瘤功能。通过RNA测序、流式细胞术、代谢组学等检测分析,研究人员揭示IL-16可通过抑制谷氨酰胺分解促进Th1细胞分化,从而增强抗肿瘤免疫反应。此外,研究结果表明,IL-16主要通过增强Th1主导的TME以促使TAMs重编程为抗肿瘤表型,并且能够增强免疫检查点阻断(ICB)治疗的功效。最后,研究人员探究了TME中IL-16表达下调的潜在机制,发现肥大细胞表达的组胺可维持TME中IL-16的表达。

图3 从PBS或IL-16处理的E0771肿瘤中分离TAMs,然后与E0771细胞共同接种到新的受体小鼠中,并监测肿瘤生长

图4 IL-16通过促进Th1主导的肿瘤免疫微环境来调控肿瘤免疫反应

综上,IL-16通过促进Th1细胞主导的肿瘤免疫微环境,不仅有助于抗肿瘤免疫反应,还可通过调节TAMs的表型来增强免疫检查点阻断治疗的效果,为癌症免疫疗法提供了新的潜在治疗策略。

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参考文献
1.Khan, Nargis et al. “β-Glucan reprograms neutrophils to promote disease tolerance against influenza A virus.” Nature immunology vol. 26,2 (2025): 174-187. doi:10.1038/s41590-024-02041-2
2.Coulis, Gerald et al. “Single-cell and spatial transcriptomics identify a macrophage population associated with skeletal muscle fibrosis.” Science advances vol. 9,27 (2023): eadd9984. doi:10.1126/sciadv.add9984
3.Wen, Zhenzhen et al. “Interleukin-16 enhances anti-tumor immune responses by establishing a Th1 cell-macrophage crosstalk through reprogramming glutamine metabolism in mice.” Nature communications vol. 16,1 2362. 10 Mar. 2025, doi:10.1038/s41467-025-57603-1



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