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细胞培养课堂 | 揭秘 Th2 细胞!从机制到实操的全方位解析

作者:苏州近岸蛋白质科技股份有限公司 2025-09-26T00:00 (访问量:2149)

辅助型T细胞2(T helper 2 cell,Th2)是 CD4+T 细胞在 IL-4  等细胞因子诱导下分化的功能性亚群,它既能对抗胞外寄生虫、参与组织修复,也可能在免疫失衡时引发过敏、哮喘等疾病。其功能的关键在于分泌 IL-4、IL-5、IL-9、IL-10、IL-13 等细胞因子,调控 B 细胞活化、IgE 生成及炎症反应[1]

Th2 细胞研究进展

近年来, Th2 细胞在哮喘、过敏性炎症及相关免疫疾病领域取得了显著进展。

  • 2024年10月,匹兹堡大学的研究指出,尘螨通过激活 Th2 细胞引发过敏性哮喘,且 IL-2 和 IL-10 在 Th2 细胞形成中起关键作用[3]
  • 2024年11月,四川大学华西医院联合陆军军医大学团队在《Immunity》上发表研究,揭示了 HIF2α 通过调控磷脂代谢促进致病性 Th2 细胞分化的机制,为哮喘精准治疗提供了新靶点[2]
  • 2025年5月,研究指出 TRIM28 通过调控 Mettl5 的泛素化和 Gata3 的转录,进一步揭示了 Th2 极化的分子机制[9]
  • 针灸在哮喘治疗中的作用也受到关注,研究表明其可能通过调节第2组先天淋巴样细胞(ILC2)的功能影响Th2介导的炎症反应[10]

Th2细胞诱导机制[4]

IL-4 (核心动力)

IL-4 与初始 T 细胞表面 IL-4R 结合后启动分化程序,激活 Jak-Stat6 信号通路,诱导核心转录因子 GATA3 表达,促使初始 T 细胞向 Th2 细胞分化。

IL-2(辅助调控)

IL-2 与 T 细胞表面的 IL-2 受体(IL-2R)结合后,激活 JAK1/3 激酶,进而磷酸化信号转导与转录激活因子 5(STAT5),促进 IL-4 表达,同时抑制 Th1 分化。

抗IFN-γ抗体

抗IFN-γ抗体抑制 Th1 细胞分化,减少 Th1 细胞因子的产生,从而有利于 Th2 细胞的分化。

其他关键因子

IL-6 协同 IL-4 启动分化,IL-33 增强 GATA3 活性,IL-13 参与终末分化等。

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图1:Th2细胞分化示意图[4]

Th2细胞分化诱导实验流程[5,6,7,8]

01 试剂耗材

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02 Native CD4+T细胞分离

  • PBMC分离:按照 Lymphoprep™ 说明书进行 PBMC 分离;

  • CD4+细胞富集:用 CD4+ 分离试剂盒从PBMC或组织细胞悬液中分离 CD4+T 细胞;

  • 流式分选:将初始 CD4+T 细胞按照 CD4+CD25-CD62L+CD44-CD45RA+CD45RO- 细胞群体进行分选。

  • 分选得到的细胞后,用完全培养基重悬细胞并进行计数,将细胞浓度调整为1×106个/mL。

03 Th2细胞分化诱导

  • 提前将培养皿包被抗 CD3 抗体和抗 CD28 抗体,过夜4℃孵育,使用前用PBS洗涤2次。

  • 第二天将细胞接种至培养皿,并在培养体系中加入50 U/mL 的 rhIL-2、12.5 ng/mL的 rhIL-4、5-10 ug/mL 的抗 IFN-γ 抗体和 5-10 ug/mL的抗IL-10抗体,培养4 天(这4天细胞会经历激活和增殖的过程)。

  • 4天后,细胞在相同的培养条件下继续培养 3 天进行细胞扩增。

  • 重刺激:每7天,细胞可以使用抗CD3抗体和抗CD28抗体,或者用 PMA 和 Ionomycin激活细胞4小时,以维持细胞的活性和增殖能力。用 PMA 和 Ionomycin 激活静息细胞4小时后,加入 Monensin 进行最后2小时的激活。

    注意事项:PMA具有毒性,操作需戴手套;刺激时间严格控制,避免细胞过度活化。

  • Th2多次循环诱导:以每周为间隔,重复上述 Th2 极化和细胞扩增的步骤,进行多次循环诱导。在每7天为一个时间点,都使用 PMA、Ionomycin和Monensin 刺激细胞 6小时。

    注意事项:每次传代保持细胞密度 1×10⁶个 /ml,及时更换培养基避免代谢废物积累。

 

Th2细胞培养鉴定[5,11,12]

01 细胞内细胞因子染色(ICS)

方法:收集细胞,经7-amino-actinomycin D处理后,用 Cytofix/Cytoperm 试剂盒固定破膜,加入 PE 标记抗 IL-4、IL-5、IL-13 等抗体染色,流式细胞仪分析。

结果:分化第 28 天,约 28% 细胞同时表达 IL-4、IL-5、IL-13,40% 细胞至少表达其中两种(韦恩图显示三者协同表达);IL-13 在早期表达较高,IL-4、IL-5 随分化逐渐增加。

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图2:Th2细胞因子共表达韦恩图[5]

02 转录因子检测(GATA3)

方法:实时荧光定量PCR检测GATA3 mRNA表达,或WB检测胞内GATA3蛋白。

结果:Th2 分化过程中GATA3表达持续上调,与IL-4、IL-13表达呈正相关,证实 Th2细胞特性稳定。

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图3:Th2细胞GATA3蛋白表达情况[12]

03 细胞因子分泌检测(ELISA)

方法:收集细胞上清,检测IL-4、IL-5等细胞因子浓度。

结果:Th2诱导组上清中IL-4浓度显著高于对照组,再刺激后分泌量进一步增加,表明细胞功能活跃。

 

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目录号
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Recombinant Mouse IL-2
GMP-C013
Recombinant Human IL-2
CX03
Recombinant Human IL-4
CK15
Recombinant Mouse IL-4
GMP-CD03
Recombinant Human IL-4
C009
Recombinant Human IL-6
CG39
Recombinant Mouse IL-6
GMP-C009
Recombinant Human IL-6
CC89
Recombinant Human IL-13
CH18
Recombinant Mouse IL-13
C091
Recombinant Human IL-33
CG73
Recombinant Mouse IL-33
GMP-A018
Recombinant anti-Human CD3 mAb
GMP-A063
Recombinant anti-Human CD28 mAb
GMP-B016
anti-Human CD3/CD28 beads

 

 

参考文献

[1]Wynn, T. A. (2015). Type 2 cytokines: mechanisms and therapeutic strategies. Nature Reviews Immunology, 15(5), 271-282.

[2]Zou, X., Wang, K., Deng, Y., Guan, P., Pu, Q., Wang, Y., Mou, J., Du, Y., Lou, X., Wang, S., Jiang, N., Zhou, S., Wang, H., Du, D., Liu, X., Hu, H., & Zhang, H. (2024). Hypoxia-inducible factor 2α promotes pathogenic polarization of stem-like Th2 cells via modulation of phospholipid metabolism. Immunity, 57(12), 2808–2826.

[3]He K, Xiao H, MacDonald WA, et al. Spatial microniches of IL-2 combine with IL-10 to drive lung migratory TH2 cells in response to inhaled allergen. Nat Immunol. 2024 Nov;25(11):2124-2139.

[4]Stark, J. M., Tibbitt, C. A., & Coquet, J. M. (2019). The Metabolic Requirements of Th2 Cell Differentiation. Frontiers in Immunology, 10, 2318.

[5]Cousins, David J., Tak H. Lee, and Dontcho Z. Staynov. "Cytokine Coexpression During Human Th1/Th2 Cell Differentiation: Direct Evidence for Coordinated Expression of Th2 Cytokines." The Journal of Immunology, vol. 169, no. 5, 2002, pp. 2498–2506. DOI:10.4049/jimmunol.169.5.2498.
[6]Upadhyaya, Bhaskar, Yuzhi Yin, Brenna J. Hill, Daniel C. Douek, and Calman Prussin. "Hierarchical IL-5 expression defines a subpopulation of highly differentiated human Th2 cells." The Journal of Immunology, vol. 187, no. 6, 2011, pp. 3111–3120. DOI:10.4049/jimmunol.1101283.
[7]Flaherty, Stephanie, and Joseph M. Reynolds. "Mouse Naïve CD4+ T Cell Isolation and In vitro Differentiation into T Cell Subsets." Journal of Visualized Experiments, vol. 98, 2015, p. e52739. DOI:10.3791/52739.
[8]Cheng, Y., et al., EvaluaLin, Y., Zhang, D., Li, Y., Li, Y., Li, B., & Du, M. (2021). Decidual NR2F2-Expressing CD4+ T Cells Promote TH2 Transcriptional Program During Early Pregnancy. Frontiers in Immunology, 12, 670777.
[9]Miao, Beiping et al. “TRIM28 mediates Mettl5 ubiquitination to promotes Th2 polarization.” Frontiers in immunology vol. 16 1524633. 5 May. 2025, doi:10.3389/fimmu.2025.1524633.
[10]董敏, 李好, 潘嘉欣, 等. 针刺调控哮喘相关第2组先天淋巴样细胞功能的研究进展[J]. 新医学, 2024, 55(11): 950-956. DOI:10.3969/j.issn.0253-9802.2024.11.013.

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