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第二部分 研究型综合实验 实验目的 • 研究麦芽糖结合蛋白(Maltose binding protein, MBP)免疫调节作用 • MBP 抗肿瘤作用及机制 MBP 免疫 Lewis 肺癌 细胞接种 小 鼠 测肿瘤大小 取脾制备淋巴细胞悬液 淋巴细胞分离 流式细胞术 ELISPOT 实 验 结 果 分 析、论 文 书 写 材 料 的 准 备 按照每组 8 只准备: • 小鼠:免疫前两天(11月30日)领 C57BL/6(20 g左右) 雌性小鼠 50 只。 • 10 只 1 ml注射器,10 只灭菌的玻璃小试管。 • PBS(磷酸盐缓冲液)30 ml。 • MBP 2.4 mg 通过 Amylose 亲和层析纯化。 • BCG 50 mg/只 两支。 免疫方法: MBP:50μg/只,BCG:3 mg/只,每隔 7 天免疫一 次,第二次免疫不加 BCG。鼠颈背部六点,腹股沟二点 皮下注射,每只鼠液体总量 400μl。 免疫日期:11月2日第一次,11月9日第二次。 小鼠免疫 PBS Group 1 Group 2 Group 3 Group 4 Group 5 PBS+MBP Group 6 Group 7 肿瘤接种 • 细胞培养:复苏 Leiws 肺癌细胞,用IMDM 液洗两次后, 在含 10% 新生牛血清,100 U/ml 青霉素,100 U/ml 链霉素的 IMDM 培养液,5% CO2 孵箱 37℃ 培养,收 集 4.5 x 107个细胞。 • 接种肿瘤细胞:20 只 C57 小鼠背部皮下注射生理盐水, 21 只注射 Leiws 肺癌细胞,2 x 106/只,观察肿瘤生 长情况。 • 接种时间:在第二次免疫后3天注射肿瘤细胞。 实验组及编号 • Group1:MBP(-) BCG (-) Tumor(-): 编号 G1-1, G1-2, G1-3, G1-4,G1-5,G1-6 • Group2:MBP(-) BCG(+): 编号 G2-1, G2-2, G2-3, G2-4,G2-5,G2-6 • Group3:MBP(+) BCG(-): 编号 G3-1, G3-2, G3-3, G3-4,G3-5,G3-6 • Group4:MBP(+) 50μg/只 BCG(+): 编号 G4-1, G4-2, G4-3,G4-4,G4-5,G4-6 • Group5:MBP(-) BCG (-) Tumor(+): 编号 G5-1, G5-2, G5-3,G5-4,G5-5,G5-6 • Group6:MBP(-) BCG(+) Tumor(+): 编号 G6-1,G6-2, G6-3, G6-4,G6-5,G6-6 • Group7:MBP(+) 50μg/只 BCG(+) Tumor(+): 编号 G7-1, G7-2, G7-3, G7-4,G7-5,G7-6 学生分组与安排 实验共分 7 个组,每组 6 人,每人一只鼠。 前 3 号做 ELISPOT,在超净台内操作 后 3 号做流式细胞术并检测,在超净台外操作 1-4 组在 211 室 5-7 组在 214 室,作流式的同学细胞加封闭液固定后,回 211室。 • 5-7 组每组杀完鼠后,分别集中放在 3 个塑料袋中收回。 • ELISPOT 操作步骤贴在超净台上。 • 流式细胞术操作步骤看幻灯。 • • • • • 酶联免疫斑点试验,Enzyme-linked immunospot assay,ELISPOT 实验目的 • 通过检测分泌 IFN-γ 的抗原特异性 T 细胞频数, 确定抗原特异性 Th1 细胞的活化。 实验原理 • 最灵敏、最有效的直接离体检测抗原特异 性 T 和 B 细胞的方法。 • 可用于检测特异性抗体分泌细胞和细胞因 子分泌细胞。 实验材料 1 —— 共用试剂与器材 • • • • • • • • • • • • MBP 0.7 mg/ml,40μl:配成 50 μg/ml RPMI1640 50 ml ConA 50 μg/ml 200μl 细胞计数液 (3%醋酸溶液)100 ml 小鼠:实验当天从动物室取回 微量移液器 20μl,微量移液器 高压灭菌吸水纸 1 盒 细胞计数板 14 块,每组两块 游标卡尺 1 个 废液缸1个 超净工作台 6 个 CO2细胞培养箱 注:ELISPOT及流式所用的玻璃器皿、器械枪尖及试剂均须高压。 实验材料 2 • • • • • • • • • • • • —— 每个超净台内的试剂与器材:1-4 组 (211 三个超净台) 10% FCS + RPMI1640 50 ml X 1 PBS 50 ml X 1 淋巴细胞分层液 3 ml, 1 ml/管分装入 8 支玻璃试管中。 平皿 2 个,每个人半个。 4 个镊子,2 把剪刀,放入酒精烧杯装好。 200 目钢网 4 个, 5 ml 刻度吸管 2 只 毛细管 4 只 20μl、 200μl、1000μl 加样器各两把 20μl、 200μl、1000μl 加样器头各 1 盒 1.5 ml EP 管 一盒 记号笔 1支、废液缸 1 个、酒精棉球1 盒 • 大小胶帽各两个 注:ELISPOT及流式所用的玻璃器皿、器械枪尖及试剂均须高压。 实验材料 2 —— 每个超净台内的试剂与器材:5-7 组 (214,2 个超净台) • 10% FCS + RPMI1640 50 ml X 1 • PBS 50 ml X 1 • 淋巴细胞分层液 5 ml, 1 ml/管分装入 5支玻璃试管中。 平皿 3 个,每个人半个。 • 4 个镊子,2 把剪刀 • 200 目钢网 6 个, • 5 ml 刻度吸管 2只, • 20μl、200μl、1000μl 加样器各两把 • 20μl 、200μl、1000μl加样器头各 1 盒 • 1.5 ml EP 管 一盒 • 记号笔 2 支、废液缸 1 个、酒精棉球1 盒 • 大小胶帽各两个 注:ELISPOT及流式所用的玻璃器皿、器械枪尖及试剂均须高压。 进入超净台安排(房间 211) • • • • • • • • • • 一组 6 个人同时操作。需要 3位教师指导 首先平皿、试管做标记(写好编号) 将两组共用器材放在中间(枪尖盒、剪刀镊子) 磨脾取出细胞后,将平皿排列整齐放在右侧 第一组、第二组进入取脾后细胞离心(第一轮,20分钟) 第三组、四组进入继续(第二轮,20分钟) 第一组、第二组洗细胞1次(第三轮, 10分钟) 第三组、四组洗细胞1次(第四轮,10分钟) 第一组、第二组洗细胞1次(第五轮, 10分钟) 第三组、四组洗细胞1次(第六轮10分钟) 进入超净台安排(房间 214) • • • • • • • • • 一组 4 个人同时操作。需要 2 位教师指导 首先平皿、试管做标记(写好编号) 将两组共用器材放在中间(枪尖盒、剪刀镊子) 磨脾取出细胞后,将平皿排列整齐放在右侧 第五组、第六组1个人进入取脾(第一轮,20分钟) 第六组2个人、第 7 组2个人进入继续(第二轮,20分钟) 第七组1个人取脾、第五组洗涤1次(第三轮, 10分钟) 第六组、第 7 组1个人洗细胞1次(第四轮10分钟) 第 7 组 2 个人洗细胞1次、第五组 2 人洗细胞2次(第五轮, 10分钟) • 第六组、第 7 组2个人洗细胞2次(第六轮10分钟) • 第 7 组1个人洗细胞2次(第七轮10分钟) 一、小鼠脾脏淋巴细胞分离 密度梯度离心法原理 利用血液中各种细胞的比重不同,红细胞和多核系 白细胞比重 1.092,单个核细胞为1.070,因此将抗凝 血置于比重为 1.077 左右的分层液上,经过一定速度 和时间的离心沉淀,即可分离出较纯的单个核细胞。淋 巴细胞占 90% 以上。 根据比重不同进行分离 淋巴细胞分离操作步骤 1、处死小鼠,进入超净台。 2、将装好 1 ml 淋巴细胞分层液的玻璃试管编号,取 3 ml RMPI1640 培 养液放入平皿中,放入钢网。 3、取脾脏放在钢网上研磨,摇动平皿,使细胞充分进入液体中,制备细胞 悬液。 4、然后用 1 ml 加样器取 2 ml 脾细胞悬液轻轻置于分层液上。 5、1800 转,室温离心 15 分钟。 6、用毛细管吸上清弃去,尽量吸取毛玻璃层,放入 1.5 ml EP 管。 7、用 1 ml 加样器加入 PBS 1 ml 悬浮细胞,1500 rpm 离心 5 分钟. 8、在超净台中用 1 ml 枪尖吸取上清弃去,再加入 PBS 1 ml 1500 rpm 离心 5 分钟,弃去上清。 9、用 1 ml 加样器加入 1 ml 培养液悬浮细胞,用 200μl 加样器取 50 μl 加入另一 EP 管中,细胞计数。 10、调细胞浓度 3 x 10 6/ml 制备 1 ml 细胞悬液备用。 二、接种细胞 操作步骤 1、预包被板活化:加入 200μl 的 RPMI 1640 培养基,室温 静置 10 min,倾倒。(由教师完成) 2、加细胞:每孔加入 3 x 105 个细胞,100μl/well。 设一组正对照(ConA),每孔加入 50μg/ml Con A 10μl。 每一个细胞样品(同一个实验动物)要设一个负对照(不加 刺激物),一个MBP刺激组,50μg/ml MBP 10μl(终浓度 5μg/ml),整块板设一个背景负对照(不含细胞,只加培养 基和所有的检测试剂)。 按照图示加细胞(由教员完成)。 3、细胞培养:盖上板盖,放入37℃,5% CO2培养箱培养 24 h. 1 2 5 6 7 8 9 10 A 背景 G1-1 G1-2 G1-3 G2-1 G2-2 G2-3 G3-1 G3-2 G3-3 B G1-1 G1-1 G1-1 G1-1 G1-2 G1-2 G1-2 G1-2 G1-3 C G2-1 G2-1 G2-1 G2-1 G2-2 G2-2 G2-1 G2-2 D G3-1 G3-1 G3-1 G3-1 G3-2 G3-2 G3-2 E G4-1 G4-1 G4-1 G4-1 G4-2 G4-2 F G5-1 G5-1 G5-1 G5-1 G5-2 G G6-1 G6-1 G6-1 G6-1 H G7-1 G7-1 G7-1 2.5 5 Ag 0 (μg) 3 4 11 12 G1-3 G1-3 G1-3 Group1 G2-3 G2-3 G2-3 G2-3 Group2 G3-2 G3-3 G3-3 G3-3 G3-3 Group3 G4-2 G4-2 G4-3 G4-3 G4-3 G4-3 Group4 G5-2 G5-2 G5-2 G5-3 G5-3 G5-3 G5-3 G6-2 G6-2 G6-2 G6-2 G6-3 G6-3 G6-3 G6-3 G7-1 G7-2 G7-2 G7-2 G7-2 G7-3 G7-3 G7-3 G7-3 10 0 2.5 5 10 0 2.5 5 10 只加细胞不加抗原 ConA + Group5 Group6 Group7 第二天:按照说明书操作 (不再需要无菌操作) 试剂与器材 • • • • • • • • • • • • • IFN-γ预包被试剂盒: Biotinylate antibody(生物素标记抗体100μl Streptavidin-HRP(酶联亲和素)100μl Dilution buffer R (1 X) 10 ml X 2, Washing buffer(50 X)10 ml(实验员配制) AEC 稀释液 10 ml, AEC solutionⅠ500μl, AEC solutionⅡ 500 μl, AEC solution III 50μl IFN-γ预包被96孔板一块 200μl、1000μl加样器各1 把 200μl加样器头 20个 蒸馏水 250 ml X 4(高压),4度保存备用 5 ml 玻璃试管 1 支 37度 5%CO2 孵箱 吸水纸1盒 试剂配制 • Biotinylate antibody(生物素标记抗体): 100 μl+ Dilution buffer R 10 ml • Streptavidin-HRP(酶联亲和素): 100 μl+ Dilution buffer R 10 ml • Dilution buffer R (1 X): 10 ml ( 2 只) • Washing buffer (50 X):10 ml + 蒸馏水 500 ml • AEC 显色液:10 ml (临用时配制) AEC稀释液 9 ml AEC solution Ⅰ AEC solutionⅡ 500 μl 500 μl AEC solutionⅢ 50 μl 4、裂解细胞:倾倒孔内的细胞及培养基。每孔加入 200μl 冰 冷的去离子水,4℃ 冰箱冰浴10分钟(低渗法裂解细胞)。 5、洗板:每孔用 200μl 1× Washing buffer 洗涤 7次,每 次 30 秒,并在吸水纸上扣干。 6、检测抗体孵育:每孔加入100 ul稀释好的生物素标记抗体, 37℃孵育1 h. 7、洗板:每孔用 200μl 1× Washing buffer 洗涤 5次,每 次 30 秒,并在吸水之上扣干。 8、亲和素孵育:每孔加入100 μl 稀释好的酶标亲和素,37℃ 孵育 1 h. 9、洗板:每孔用 200 μl 1× Washing buffer 洗涤 5次, 每次 30 秒,并在吸水纸上扣干。 10、显色:每孔加入100 μl的显色液,室温避光静置 15-45 分钟(在 20-25℃,显色 25 min 比较合适)。 11、终止:待斑点长到合适的大小之后,以去离子水洗涤 2 遍,终止显色过程。将板倒扣在吸水纸上,拍干细小的水 珠,之后取下保护层,放在通风的地方,室温静置 10-30 min,让膜自然晾干。 12、肉眼观察。 流式细胞术(Flow cytometry) 实验目的 • 检测小鼠脾淋巴细胞 CD4+ CD8+ 细胞亚群。 实验原理 • 采用单克隆抗体技术和免疫荧光标记技术,并结合光学、电学及计算机分 析而产生的鉴定和分离细胞亚群的技术。 又名荧光激活细胞分类仪(fluorescence activated cell sorter, FACS). 基本运作程序 1、细胞与激光束相交而产生光信号 2、光信号转化成电信号 3、光信号数字化,计算机处理 Side scatter Histogram 直方图 Dot blot 散点图 Forward scatter 每组的试剂与器材:1-4 组 (211) • • • • • • • • • • • • • • 平皿 2 个,每个人半个。 4 个镊子,2 把剪刀,放入酒精烧杯装好。 200 目钢网 4 个, 毛细管 4 只 20μl、200μl、1000μl 加样器各两把 20μl 、200μl、1000μl 加样器头各 1 盒 1.5 ml EP 管 一盒 记号笔 2支、废液缸 1 个、酒精棉球1 盒 淋巴细胞分层液 3 ml, 1 ml/管分装入 3 支玻璃试管中。 10% FCS + RPMI1640 50 ml X 1 PBS 50 ml X X 1 2% 多聚甲醛 3 ml FACS 液 30 ml 玻璃试管 6 支,吸水纸若干 注:流式所用的玻璃器皿、器械枪尖及试剂均须高压。 每组的试剂与器材:5-7 组(214) • • • • • • • • • • • • • • • 平皿 3 个,每个人半个 4 个镊子,2 把剪刀 200 目钢网 6 个, 5 ml 刻度吸管 5 只,吸球 2 个 淋巴细胞分层液 5 ml, 1 ml/管分装入 5支玻璃试管中 20μl、 200μl、1000μl 加样器各两把 20μl、 200μl、1000μl加样器头各 1 盒 1.5 ml EP 管 一盒 记号笔 2 支、废液缸 1 个、酒精棉球1 盒 10% FCS + RPMI1640 50 ml X 1 PBS 50 ml X 1 2% 多聚甲醛 3 ml FACS 液 50 ml 玻璃试管 6支 带盖冰盒 1 个,试管架 1 个,吸水纸若干 注:流式所用的玻璃器皿、器械枪尖及试剂均须高压。 共用试剂器材 FITC-抗 CD4 20 μl FITC-抗 CD8 20 μl PE-抗 CD3 40μl 10 ml玻璃试管 4 支 EP 管 4 个 10 uL\ 200 uL 加样器各1把 10 uL\ 200 uL 加样器头各1盒 离心机1台 漩涡搅拌器1台 流式细胞仪1台 注:ELISPOT及流式所用的玻璃器皿、器械枪尖及试剂均须高压。 试剂配制 2% 多聚甲醛 50 ml:1g多聚甲醛加入 50 ml PBS 中, 4℃ 保存。用时稀释 至0.5%。 FACS液(含 2 % 胎牛血清+ 0.1 % 叠蛋钠的 PBS) 250 ml 胎牛血清 5 ml ,叠蛋钠 0.25 g 溶于 250 ml PBS 中,4℃ 保存。 实验分组 • 7 个组中每组4、 5、6号在超净台外做。 • 每人 2 支玻璃试管,一支做 CD4 管,另一支做 CD8 管。 在每只试管上标记编号,如 G1-4 CD4,G1-4 CD8. • 4 只试管,标好空白、CD3,CD4,CD8用于机器调试。 实验方法 1、处死小鼠。 2、将装好 1 ml 淋巴细胞分层液的玻璃试管编号,取 3 ml RMPI1640 培养 液放入平皿中,放入钢网。 3、取脾脏放在钢网上研磨,摇动平皿,使细胞充分进入液体中,制备细胞 悬液。 4、然后用 1 ml 加样器取 2 ml 脾细胞悬液轻轻置于分层液上。 5、1800 转,室温离心 15 分钟。 6、用毛细管吸上清弃去,尽量吸取毛玻璃层,放入 1.5 ml EP 管。 7、用 1 ml 加样器加入 PBS 1 ml 悬浮细胞,1500 rpm 离心 5 分钟. 8、用 1 ml 枪尖吸取上清弃去,再加入 PBS 1 ml 悬浮细胞,取 50 μl 加入 另一 EP 管中,细胞计数。 9、其中1只正常组小鼠需要 2 X 106个,每管 5 X 105 (4个对照组由教师 完成),其余每只取 1 X 106 分成两管,每管 5 X 105 个加入玻璃试 管中。做好标记。 10、加入 PBS 1 ml 洗1次,1500 rpm,5 min。离心洗涤一次,弃上清。 用漩涡搅拌器悬浮细胞,置于冰上。 荧光抗体 No1 No2 No3 No4 No 5 No 6-21 CD3-PE - 1 μl - - 1 μl 1 μl 1 μl 1 μl CD8-FITC - - 1 μl - 1 μl - 1 μl - CD4-FITC - - - 1 μl - 1 μl - 1 μl 12、加入用 冰冷的 FACS 液 1 ml 4℃ 封闭 1 h。 13、按表加样,混悬细胞,置冰盒中避光反应 30 min,每 15 min 混匀 一次。 14、1500 rpm,5 min,用 FACS 液 1 ml 洗细胞二次,1500 rpm, 5 min。 15、每管加入 2% 多聚甲醛 150 μl,FACS液 450 μl,待检。 16、病理实验室流式细胞仪检测。 荧光抗体配制 1 FACS 液 387μl CD3 抗 体 43μl CD4 抗 体 CD8 抗 体 2 3 178μl 178μl 22μl 22μl