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巨噬細(xì)胞極化實(shí)驗(yàn)又雙叒失敗了?別急,可能只是檢測時間選錯了!

2025-12-01 14:42:38

來源/作者:普拉特澤-生物醫(yī)學(xué)整體課題外包平臺

普拉特澤生物承接細(xì)胞周期檢測、原代及干細(xì)胞鑒定細(xì)胞凋亡檢測等流式相關(guān)服務(wù)上萬例,積累了操作大量經(jīng)驗(yàn)

為大家詳細(xì)分享巨噬細(xì)胞極化實(shí)驗(yàn)結(jié)果,同時為廣大科研工作者開展線上的理論培訓(xùn)與線下實(shí)操,可承接流式等實(shí)驗(yàn)外包服務(wù)

做免疫實(shí)驗(yàn)的小伙伴,誰還沒“養(yǎng)”過巨噬細(xì)胞?

作為我們固有免疫和適應(yīng)性免疫中的關(guān)鍵角色,巨噬細(xì)胞簡直是免疫界的“變形金剛”。它們的可塑性極強(qiáng),能根據(jù)周圍環(huán)境信號,極化成不同的功能亞型。

最經(jīng)典的分型,莫過于M1(經(jīng)典活化)和M2(替代活化)了。

  • M1型: 促炎“戰(zhàn)斗機(jī)”,負(fù)責(zé)抗腫瘤、殺病菌。
  • M2型: 抗炎“維修工”,負(fù)責(zé)組織修復(fù)、傷口愈合。

為了研究它們,大家通常會從健康人外周血中分離純化出單核細(xì)胞,用M-CSF誘導(dǎo)7天,獲得人單核細(xì)胞衍生的巨噬細(xì)胞(MDMs)。

然后,用不同的“雞尾酒”去刺激它們,使其極化成不同的亞型:


聽起來很簡單?但魔鬼藏在細(xì)節(jié)中。

一個靈魂拷問:你一般在刺激后第幾小時去收樣檢測?

是6小時?24小時?還是48小時?

我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn),文獻(xiàn)A說24小時能看到某標(biāo)志物高表達(dá),文獻(xiàn)B說48小時才行,而你自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻是陰性……

為什么?

因?yàn)槟壳盀橹?,對于這些標(biāo)志物檢測的“最佳時間點(diǎn)”,業(yè)內(nèi)根本沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)!

巨噬細(xì)胞的極化是一個高度動態(tài)的過程,不同標(biāo)志物的表達(dá)模式(mRNA和蛋白)隨時間變化極大。如果你在“次優(yōu)”時間點(diǎn)檢測,很可能得到“假陰性”結(jié)果,這不僅浪費(fèi)時間,更可能讓你與真相失之交臂。

為了解決這個大難題,土耳其Duygu Unuvar Purcu等人做了一件“功德無量”的事:他們把M1、M2a、M2c的所有常用標(biāo)志物,在4h, 8h, 12h, 24h, 48h, 72h 這一系列時間點(diǎn)上,從mRNA到蛋白水平(流式、ELISA)全都測了一遍!

今天,我們就來“抄一下作業(yè)”。

M1型 (促炎“戰(zhàn)斗機(jī)”):手快有,手慢無!

用  刺激后,M1的反應(yīng)非常迅速,但也非?!熬帧薄?/span>

1、mRNA 水平 (qPCR)

  • “急性子” (4小時達(dá)峰): CXCL9, CXCL10, TNF 這三個M1關(guān)鍵基因的mRNA水平,在4小時就飆到了頂峰!隨后開始逐漸下降。
    • 劃重點(diǎn): 如果你習(xí)慣性地等到24小時或48小時才去收RNA,你看到的只是“峰后殘影”,甚至可能錯過整個表達(dá)高峰。
  • “穩(wěn)定型” (4小時后穩(wěn)定): IL-1β 在4小時顯著上調(diào)后,能在后續(xù)時間點(diǎn)(直至72小時)都保持穩(wěn)定高表達(dá)。
  • “晚熟型” (48小時后起飛): IDO1 是個例外,它的表達(dá)隨時間持續(xù)增加,在48-72小時才達(dá)到最高值。
  • “最奇怪的” (先降后升): IL-12 的基因表達(dá)在4小時反而下降了,直到48小時才開始顯著飆升。

2、蛋白水平 (流式細(xì)胞術(shù) & ELISA)

  • 流式(表面標(biāo)志物):
    • CD86 和 HLA-DR 是“短時高峰”,在12小時達(dá)到最強(qiáng),24小時后反而會回落(可能是因?yàn)榧?xì)胞因子IL-10的負(fù)反饋調(diào)節(jié))。
    • CD64 是最可靠的“晚期”M1表面標(biāo)志物,從8小時開始上調(diào),24-72小時持續(xù)走高。
  • ELISA(分泌蛋白):
    • TNF(腫瘤壞死因子)在4-12小時分泌量最高。
    • IL-1β 在8-24小時這個時間窗口檢測最佳。
    • IL-12p70 在4小時很低,但在8-72小時都能穩(wěn)定檢測到高水平。

M1小結(jié):M1的反應(yīng)風(fēng)風(fēng)火火。想看基因?4-8小時是黃金時間。想看流式表面蛋白?12小時看CD86/HLA-DR,24小時后看CD64。想看分泌的細(xì)胞因子?8-24小時是檢測M1“三巨頭”(TNF, IL-1β, IL-12)的最佳窗口。

M2a型 (修復(fù)“醫(yī)療兵”):耐心,是最大的美德

用  刺激誘導(dǎo)的M2a型,整體反應(yīng)偏“慢”,需要你耐心等待。

1、mRNA 水平 (qPCR)

  • “穩(wěn)步增長型”: MRC1 (CD206) 和 TGM2 在4小時就被誘導(dǎo),穩(wěn)步增長,直到72小時才達(dá)到最高峰。
  • “持續(xù)高能型”: CCL17 在所有時間點(diǎn)都保持非常高的表達(dá)量。
  • “逐漸上量型”: CCL22 從4小時到48小時逐漸增加。
  • “驚天逆轉(zhuǎn)”: 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在  刺激下,IL-10的mRNA水平居然是逐漸下降的!
    • 劃重點(diǎn): 這和很多使用THP-1細(xì)胞系(24小時IL-10上調(diào))的報道完全相反!這再次證明了原代細(xì)胞和細(xì)胞系之間存在巨大差異,做原代細(xì)胞不能照搬細(xì)胞系的經(jīng)驗(yàn)!

2、蛋白水平 (流式細(xì)胞術(shù) & ELISA)

  • 流式(表面標(biāo)志物):
    • CD200R 和 CD206 (MRC1) 這兩個M2a的“金標(biāo)準(zhǔn)”標(biāo)志物,都是晚期標(biāo)志物。它們從8小時開始緩慢上調(diào),在48-72小時達(dá)到最高水平。
    • 劃重點(diǎn): 如果你只刺激了24小時就去看CD206,很可能因?yàn)楸磉_(dá)量不夠高而“假陰性”。
  • ELISA(分泌蛋白):
    • 雖然mRNA在M2a中沒有上調(diào),但 IL-10 蛋白 確實(shí)分泌了!不過非常晚,在48-72小時才能檢測到顯著水平。

M2a小結(jié):研究M2a表型,“耐心” 是關(guān)鍵詞。無論是看流式(CD206/CD200R)還是ELISA(IL-10),都請至少等到48小時,最好是72小時。

M2c型 (抗炎“清道夫”):mRNA和蛋白的“時差”

用  刺激誘導(dǎo)的M2c型,展現(xiàn)了mRNA和蛋白表達(dá)之間巨大的“時間差”。

1、mRNA 水平 (qPCR)

  • “早高峰”: IL-10 的mRNA水平在4小時就達(dá)到了頂峰。
  • “穩(wěn)定型”: CD163 的mRNA在4小時到72小時都維持穩(wěn)定表達(dá)。
  • “人間蒸發(fā)”: 在所有檢測時間點(diǎn),均未檢測到TGFβ的基因表達(dá)!

2、蛋白水平 (流式細(xì)胞術(shù) & ELISA)

  • 流式(表面標(biāo)志物):
    • CD163 蛋白的表達(dá)在24-72小時開始增加(盡管存在較大的供體差異)。這與4小時mRNA就穩(wěn)定的情況形成了“時差”。
  • ELISA(分泌蛋白):
    • 最大的“時差”來了: 盡管沒有檢測到TGFβ的mRNA,但在72小時,檢測到了非常顯著的TGFβ蛋白分泌!
    • 劃重點(diǎn): 這說明細(xì)胞可能早已轉(zhuǎn)錄好mRNA,或者現(xiàn)有的mRNA已足夠維持蛋白合成,也可能蛋白是合成后積累在胞內(nèi),到晚期才集中釋放。千萬不要因?yàn)閝PCR測不到mRNA,就斷言沒有蛋白功能!

M2c小結(jié):M2c充分展示了科研的復(fù)雜性??磎RNA(IL-10)要趁早(4h),看蛋白(CD163/TGFβ)要趁晚(24-72h)。

終極“抄作業(yè)”指南:黃金時間表(建議收藏)

說了這么多,一張圖(表)總結(jié)所有知識點(diǎn)。下次做實(shí)驗(yàn),請直接對照這張表來安排時間!

表1:人單核細(xì)胞衍生巨噬細(xì)胞中M1, M2a, M2c極化標(biāo)志物的建議檢測時間注:nd (no significant upregulation was detected),未檢測到明顯上調(diào)。

總結(jié):

  1. 沒有“一刀切”的時間點(diǎn): M1標(biāo)志物(特別是mRNA)反應(yīng)快,M2標(biāo)志物(特別是蛋白)反應(yīng)慢。
  2. 原代細(xì)胞 ≠ 細(xì)胞系: M2a中IL-10 mRNA的下降,警示我們不能盲目套用THP-1等細(xì)胞系的數(shù)據(jù)。
  3. mRNA ≠ 蛋白: M2c中TGFβ的表達(dá)差異,提醒我們mRNA和蛋白的檢測結(jié)果必須結(jié)合分析,不能相互推斷。

有了這份指南,你就可以根據(jù)自己想檢測的特定標(biāo)志物,精確安排實(shí)驗(yàn)時間,告別“假陰性”,提高實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性和可比性!

快轉(zhuǎn)發(fā)給你身邊還在為巨噬細(xì)胞實(shí)驗(yàn)“禿頭”的小伙伴吧!或者可直接咨詢:18570028002(微信同號)



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