CTLL2小鼠T淋巴細胞系
CTLL2小鼠T淋巴細胞系起源于 C57BL/6 小鼠的細胞毒性 T 淋巴細胞(CTL),是維持 T 細胞免疫活性與 IL-2 依賴增殖特性的經典模型,在 T 細胞活化調控、細胞因子信號傳導及免疫藥物研發中應用廣泛,為解析 T 細胞功能機制提供了標準化研究工具。
該細胞系具有典型的細胞毒性 T 細胞形態與表型。顯微鏡下呈圓形或橢圓形,直徑 10-12μm,以懸浮生長為主,偶見小簇聚集。細胞核圓形,染色質呈粗網狀,含 1-2 個核仁,核分裂象活躍(每 10 個高倍視野 4-6 個),胞質嗜堿性,含少量嗜天青顆粒。電鏡顯示胞質內游離核糖體豐富,部分細胞含電子致密顆粒(含穿孔素和顆粒酶),符合 CTL 的超微結構特征。免疫表型上,CD3?CD8?雙陽性細胞占 90% 以上,CD4 陰性,高表達 IL-2 受體 α 鏈(CD25,85%),為其 IL-2 依賴性增殖提供分子基礎。
體外培養的核心特征是嚴格依賴 IL-2。最適體系為含 10% 胎牛血清的 RPMI 1640 培養基,添加 20U/mL 重組 IL-2,在 37℃、5% CO?條件下,傳代周期 48 小時,倍增時間 30 小時,顯著快于原代 T 細胞。脫離 IL-2 后 24 小時增殖停滯,48 小時凋亡率達 60%,這一特性使其成為 IL-2 生物活性檢測的 “金標準"。IL-2 濃度 1-100U/mL 時,增殖率呈線性正相關(r=0.92),100U/mL 達平臺期,可精準量化細胞因子活性。軟瓊脂克隆形成率 25%(僅含 IL-2 時),連續傳代 50 次后,表型與功能穩定性良好,凍存復蘇存活率超 90%。
功能實驗證實其保留完整的細胞毒性活性。經抗原肽刺激后,能特異性識別并殺傷表達同源 MHC-Ⅰ 類分子的靶細胞(如 EL-4),效靶比 50:1 時殺傷率達 75%,該過程依賴穿孔素和顆粒酶 B 的釋放(刺激后分泌量增加 4-5 倍)。脫顆粒實驗中,CD107a 表達上調 3 倍,證明顆粒釋放功能正常。與原代 CTL 相比,其細胞毒性波動更小(批次差異<10%),適合標準化免疫功能檢測。
信號傳導機制中,IL-2/STAT5 通路起主導作用。IL-2 刺激 15 分鐘后,STAT5 磷酸化水平升高 8 倍,同時激活 PI3K/Akt(p-Akt↑6 倍)和 MAPK/ERK(p-ERK↑4 倍)通路。STAT5 抑制劑可阻斷 70% 的 IL-2 誘導增殖,證實其核心地位。該細胞系 IL-2 受體 β 鏈(CD122)表達量是 Jurkat 細胞的 3 倍,對 IL-2 的敏感性更高(半數有效濃度為 Jurkat 的 1/5)。
在科研應用中具有多方面價值。在細胞因子檢測領域,可量化樣本中 IL-2 活性,靈敏度達 1U/mL,較 ELISA 更能反映生物學功能。免疫藥物篩選中,可評估化合物對 T 細胞增殖的影響:某免疫增強劑可提升 IL-2 誘導增殖率 40%,100ng/mL 環bao素 A 可wan全抑制增殖。腫瘤免疫研究中,經 CAR 修飾的 CTLL2 細胞對靶腫瘤殺傷率達 90%,為 CAR-T 療法提供簡化模型。
動物實驗顯示其體內活性與體外一致。CFSE 標記細胞靜脈注射免疫缺陷小鼠后,IL-2 組 7 天內脾臟 / 淋巴結細胞擴增 10 倍,無 IL-2 組 3 天內幾乎清除。聯合 B16 黑色素瘤模型中,可使腫瘤體積縮小 50%,生存期延長 30%,證實其體內抗腫瘤活性。
自身免疫病研究中,高 IL-2 環境下可誘導對自身靶細胞的殺傷(35%),1μM 地塞mi松可抑制 60%,為自身免疫藥物篩選提供模型。其對免疫抑制劑的反應與原代 T 細胞接近(半數抑制濃度差異<2 倍),結果參考價值高。
代謝特征呈現活化 T 細胞表型。IL-2 刺激后糖酵解速率增加 3 倍,氧化磷酸化增強 2 倍,伴隨 GLUT1 表達上調 3 倍。谷an酰胺消耗速率增加 2 倍,谷an酰胺酶抑制劑可降低 IL-2 誘導增殖率 45%,提示代謝重編程在其活化中的關鍵作用,為靶向 T 細胞代謝的免疫調節研究提供線索。
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