关于BMDCs
树突状细胞（Dendritic cells, DCs）在天然识别病原体和随后的适应性免疫反应的活化中发挥着关键作用。虽然DCs存在于体内多种组织中，但含量很少，无法满足科学研究和临床治疗的需要， 所以学者们尝试多种方法来体外培养和扩增DC。对于小鼠，最常见的方法是从骨髓细胞诱导产生骨髓来源的DC（Bone Marrow-Derived Dendritic Cells, BMDCs），需要通过骨髓细胞在一系列细胞因子——主要是粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）和白细胞介素-4（IL-4）存在下体外分化来获得。BMDCs是研究免疫反应、抗原呈递和细胞免疫调控的关键工具。
BMDCs助力多种应用研究
上海交通大学药学院沈琦研究团队在著名学术期刊《Advanced Functional Materials》发表了题为“Self-adjuvanting bacteria hydrogel for SHP1 checkpoint inhibition in tumor-draining lymph nodes to enhance cancer immunotherapy”[1]的研究成果。作者设计的AAM水凝胶系统结合了多个机制，旨在通过DCs的免疫活性，提升肿瘤免疫治疗效果。作者在BMDCs诱导中使用了重组小鼠GM-CSF和小鼠IL-4。结果表明，MHV能够通过甘露糖受体靶向BMDCs，并通过温和的光热效应诱导肿瘤细胞发生免疫原性细胞死亡（ICD），释放肿瘤抗原，激活BMDCs。
苏州大学FUNSOM陈倩团队在《Advanced Materials》在线发表了题为“A Minimalist Pathogen-Like Sugar Nanovaccine for Enhanced Cancer Immunotherapy”[2]的研究论文。在此研究中，作者使用重组小鼠GM-CSF和IL-4诱导骨髓源细胞分化BMDCs，进行体外验证疫苗的免疫激活和免疫通路，以及抗原特异性T细胞的增殖情况。
BMDCs实验Protocol
实验材料
6-8周龄C57BL/6小鼠、解剖用的剪刀和钳子、磷酸盐缓冲液（PBS）、15 ml和50 ml离心管、1 ml注射器、70 μm细胞过滤器、BMDCs培养基：RPMI1640，10% 胎牛血清，100 μg/mL青霉素，100 μg/ml链霉素，Mouse GM-CSF（20 ng/ml）和Mouse IL-4（10 ng/ml）、β-巯基乙醇（50 μM）、血细胞计数板、细胞培养皿或培养板。
实验步骤
01 取适当周龄的C57BL/6健康雌鼠，颈椎脱臼处死后浸泡于75%乙醇中，放入超净工作台中表面灭菌15 min。将小鼠从75%乙醇中转移至PBS（含1%青霉素/链霉素），使用手术剪和手术镊取出两条股骨和胫骨，去除表面肌肉组织，剪开骨端暴露骨髓腔，使用注射器吸取完全培养基进行冲洗骨头中骨髓细胞，直至骨头发白无血红色；
02 收集的细胞悬液经70 μm无菌滤网过滤，在4 ℃条件下1000 rpm离心5 min，弃上清；
03 沉淀中加入3 ml红细胞裂解液，静置3 min，加入9 ml无血清RPMI1640培养基终止裂红，4 ℃条件下1000 rpm离心5 min，弃上清；
04 将细胞重悬于含有Mouse GM-CSF、Mouse IL-4和β-巯基乙醇（非必需）的完全培养基中。在T75培养瓶中将细胞接种，细胞浓度为1.5~2×107个/30 ml/瓶，细胞在37°C，5% CO2孵育；
05 第三天时，轻轻拍打培养瓶使得半粘附状态的细胞重悬，以便更好与刺激因子接触并分化；加入30 ml新鲜的完全培养基（含等浓度的刺激因子），继续培养；
06 第六天时，吸取少量细胞进行PBS清洗，并通过流式细胞术染色鉴定；CD11c+ cells的比例在40%~60%，CD11c+ cells 细胞群中CD80+CD86+ cells的比例在10%~20%则代表分化程度和成熟度合适，可进行进一步实验。
实验结果
使用Mouse GM-CSF(Cat.No.:CJ46)和Mouse IL-4(Cat.No.:CK15)诱导7天后的骨髓来源细胞中，CD11c阳性细胞的百分比[1]
GM-CSF和IL-4 树突状细胞体外分化的 “黄金搭档”
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产品名称 |
目录号 |
引用文献数量* |
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Recombinant Mouse GM-CSF (C-6His) |
CK02 |
57 |
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Recombinant Mouse IL-4 |
CK15 |
59 |
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Recombinant Mouse GM-CSF (C-6His) |
CJ46 |
9 |
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Recombinant Mouse IL-4 |
CK74 |
34 |
*引用文献数量截至2024年12月
活性数据
BMDCs诱导常见Q&A
Q1：如何判断树突状细胞是否已成熟？
A1：树突状细胞的成熟可以通过流式细胞术检测表面标志物来确认。成熟树突状细胞通常会表达CD11c、MHC-II和CD86等标志物。同时，细胞形态上也会出现典型的树突状突起。
Q2：如何提高BMDCs的诱导效率？
A2：优化细胞密度：培养初期，骨髓细胞的接种密度需要适中。通常为1-2×10^6细胞/ml。细胞因子的浓度需足够，小鼠GM-CSF的浓度通常为20-40 ng/mL，小鼠IL-4 的浓度通常为10-20 ng/mL。及时更换培养液有助于保持生长因子浓度。
Q3：如何保证GM-CSF和IL-4的稳定性？
A3：GM-CSF和IL-4这类细胞因子在培养基中较为敏感，暴露在光照下或高温下会加速降解。建议将它们分装并在-20°C或-80°C储存，使用时快速取出并避免反复冻融。
Q4：诱导过程中遇到的低细胞存活率如何解决？
A4：确保培养环境（温度、湿度、CO₂浓度）和培养基条件合适。每次更换培养液时，避免过度操作。 使用新鲜分装的细胞因子，避免反复冻融。每隔2-3天半量换液，补充新鲜细胞因子。
Q5：诱导过程中细胞生长缓慢或分化不完全如何解决？
A5：检查GM-CSF和IL-4的浓度，并确保生长因子的添加频率和浓度合适。有时需要稍微延长诱导时间。
Q6：GM-CSF和IL-4诱导BMDCs后，是否需要对其进行进一步的免疫激活？
A6：如果需要测试树突状细胞的完全成熟或功能激活，通常需要通过刺激因子（如LPS、TNF-α等）来进一步激活BMDCs。这将增加其免疫功能，如增强抗原呈递能力和细胞因子分泌。