2024年4月15日发(作者：后建明)
PMA诱导人单核细胞白血病细胞株THP-1细胞表面标志物
CD14和CD11b的表达
李晓琴;陈利荣
【摘 要】目的 考察豆蔻佛波醇乙酯(PMA)对体外培养的原单核细胞THP-1的分
化诱导条件. 方法 首先用PMA梯度剂量(0,25,50,100,200,400 ng/ml)作用于
THP-1细胞24h,通过CCK-8法检测细胞活力,再分别采用0,10,50 ng/ml PMA体
外刺激THP-1细胞24h、48 h,流式细胞术检测细胞表面标志物CD11b、CD14.
结果 梯度PMA剂量(0-100 ng/ml)对细胞活力没有影响(P＞0.05).10 ng/ml、50
ng/ml PMA处理后,CD11b、CD14阳性细胞百分比均有显著上调(与0 ng/ml相
比,P＜0.05). 结论 10 ng/ml PMA能够诱导THP-1细胞向巨噬细胞方向分化,为
PMA诱导THP-1细胞分化为巨噬细胞模型提供依据.
【期刊名称】《山西医科大学学报》
【年(卷),期】2018(049)009
【总页数】4页(P1051-1054)
【关键词】PMA;THP-1细胞;CD14;CD11b
【作 者】李晓琴;陈利荣
【作者单位】山西医科大学汾阳学院医学检验系,汾阳032200;山西医科大学汾阳
学院医学检验系,汾阳032200
【正文语种】中 文
【中图分类】R733.7
巨噬细胞(macrophage)是一类由血液中单核细胞分化而来的固有免疫细胞[1],是
机体固有免疫系统的重要成分之一,具有吞噬、抗原提呈和分泌多种细胞因子的功
能,在炎症、防御、修复、代谢等生理过程中发挥重要作用,同时也是机体维持自身
稳定的关键因素[2]。在激活和平衡宿主免疫系统的促炎和抑炎途径中,巨噬细胞发
挥着核心作用[3]。但是由于细胞数量少,分离过程较复杂,因此多用豆蔻佛波醇乙酯
(phorbol myristate acetate, PMA)诱导THP-1单核细胞分化而来的THP-1-巨噬
细胞作为研究巨噬细胞功能的体外细胞模型[1],因在某些方面可替代人血液及组织
中的单核/巨噬细胞,成为目前最常用的巨噬细胞模型之一[4]。虽然是目前比较通用
的巨噬细胞模型,但既往文献关于PMA诱导THP-1模型中,不同PMA诱导条件对
细胞表面标志物CD11b、CD14表达等尚无系统的比较研究。基于此,本研究拟对
不同浓度PMA作用THP-1细胞后,其CD11b、CD14的表达进行分析,初步考察
了PMA诱导THP-1细胞分化的条件,为后续相关实验提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 细胞株及主要试剂
人来源的单核细胞白血病细胞株THP-1(中科院上海细胞库);佛波醇PMA(美国
Sigma公司);RPMI-1640培养基、胎牛血清(美国Gibco公司);CD14-FITC流式抗
体、CD11b-PE流式抗体(美国eBioscience公司)。
1.2 THP-1细胞培养
THP-1细胞生长于含10%FBSRPMI-1640培养基的培养瓶中,37 ℃、5%CO2饱
和湿度培养,2-3 d传代1次。THP-1细胞以4×105/ml的密度接种于12孔板,培
养12 h。实验分为对照组(PMA浓度为0 ng/ml)和实验组(加入PMA终浓度分别
为10 ng/ml、50 ng/ml),处理24 h和48 h。
1.3 CCK-8法检测细胞活力
THP-1细胞悬液接种于96孔板,细胞数5 000/孔,100 μl/孔,置于37 ℃培养箱过
夜培养。根据实验要求对接种的细胞进行处理,分组如下:空白对照(只有培养基)、
对照组(细胞+培养基)。PMA组(细胞+培养基+PMA):终浓度分别为25，50，100，
200，400 ng/ml。每组3个复孔,24 h后吸除原培养基,更换含有10%FBS及
10%CCK-8溶液的新鲜完全培养基,37 ℃孵育1-4 h,测定450 nm处的OD值。
最后的实验结果得数为各个OD值与空白对照OD值的差。
1.4 流式细胞仪检测CD11b、CD14
24 h、48 h后弃上清,PBS 洗一次,将贴壁细胞处理并收集于流式管内。设置空白
对照组、单标组,分别加入FITC-CD14、PE-CD11b。其他管均加入两种抗体,4 ℃
孵育30 min。PBS洗3次,用100 μl PBS重悬,上流式细胞仪检测。
1.5 统计学分析
实验数据用GraphPad Prism5软件统计分析并作图,实验结果以平均数±标准差表
示,组间数据比较进行t检验,以P<0.05为差异具有统计学意义。
2 结果
2.1 不同浓度的PMA对THP-1细胞活力的影响
PMA处理后,在光镜下可见THP-1细胞紧密贴壁,并且丧失增殖能力,呈现梭形,并有
伪足形成。用CCK-8法检测了PMA对THP-1细胞活力的影响。我们在0-400
ng/ml的浓度范围内检测了THP-1的活力。结果表明,在PMA处理24 h,与对照
组(0 ng/ml)相比,浓度为0-100 ng/ml时,PMA对细胞活力没有影响,而200
ng/ml、400 ng/ml PMA对细胞有一定毒性(P<0.05,见图1)。根据结果和结合文
献,筛选后续实验中PMA的浓度分别为10 ng/ml和50 ng/ml。
2.2 PMA处理后THP-1细胞表面标志物CD11b、CD14的表达
流式结果显示:10 ng/ml PMA处理THP-1细胞48 h、24 h,细胞表面标志物
CD11b、CD14表达均升高,与对照组相比,差异有统计学意义(P<0.05),CD11b增
加单核细胞的黏附性;同样50 ng/ml PMA处理THP-1细胞48 h、24 h,CD11b、
CD14表达也增加(P<0.05,见图2)。结果提示:PMA具有诱导THP-1单核细胞向
巨噬细胞分化的潜能,结果说明细胞表面标志表达上有向巨噬细胞分化的特征。
与对照组(0 ng/ml)相比,*P<0.05图1 CCK-8检测不同浓度的PMA对THP-1细
胞活力的影响Figure 1 Effect of different concentrations of PMA on THP-1
cell viability by CCK-8 assay
3 讨论
血液中的单核细胞在黏附分子等作用下,进入血管内皮下被激活为巨噬细胞[5]。巨
噬细胞是一种具有可塑性和多功能性的固有免疫细胞[1],在机体的促炎和抑炎途径
中,都发挥重要作用。而合适的巨噬细胞模型有助于筛选抗炎活性化合物。THP-1
细胞经PMA诱导分化可建立巨噬细胞模型已广泛用于单核/巨噬细胞功能研究及
抗炎药物筛选[6]。THP-1细胞来源于人急性单核细胞性白血病细胞系,属于血液系
统肿瘤细胞范畴。PMA能够诱导THP-1贴壁,在光镜下可见其紧密贴壁,呈现梭形
或者多形性,并有伪足形成,分化为成熟巨噬细胞[7]。鉴于其种属来源为人,在某些方
面可替代人血液及组织中的人单核/巨噬细胞。虽然这是一个非常经典又常见的细
胞模型,但以往文献无论是在PMA剂量、处理时间还是诱导方法等均存在很大的
差异及不确定性,导致在结果的解释上具有一定争议[8]。而且关于不同剂量PMA
作用THP-1细胞后,细胞表面标志物CD11b、CD14的表达情况,这一方面尚未有
全面报道[9],因此,深入探讨PMA诱导THP-1分化为巨噬细胞过程中的细胞表面
标志表达为巨噬细胞模型的相关研究提供依据。
本实验中以THP-1细胞为研究对象,研究了PMA对其诱导分化的条件。THP-1细
胞具有更类似于人原代单核细胞的表型及功能特征,又具有比人原代单核细胞如外
周血单个核细胞更广泛且稳定的来源,故是迄今研究人单核/巨噬细胞功能应用最普
遍的体外模型细胞。同时在迄今研究的多种诱导分化剂中,PMA为最常用的THP-
1细胞诱导分化剂。文中首先通过CCK-8法检测不同浓度
PMA(25,50,100,200,400 ng/ml)对THP-1细胞细胞活力的影响,得出当PMA浓
度为200 ng/ml和400 ng/ml时,细胞活力显著下降,而0-100 ng/ml的PMA对
细胞活力没有显著影响,这也与大部分文献使用的PMA浓度范围相符。如邹明月
等[6]考察的PMA浓度为50 ng/ml和100 ng/ml。Neu等[10]使用的PMA浓度
为10 ng/ml。Schwende等[11]指出低剂量PMA(10 ng/ml)即可诱导THP-1细
胞完全分化。基于此本实验最终采用的后续实验PMA浓度为10 ng/ml和50
ng/ml。
图2 细胞表面标志CD11b、CD14表达Figure 2 Expression of cell surface
markers CD11b and CD14
其次分别用10 ng/ml和50 ng/ml PMA处理THP-1细胞,发现正常培养条件下
即对照组THP-1细胞CD14、CD11b表达量不高,而有报道称,PMA、TPA等可诱
导未成熟的髓系细胞,向巨噬细胞方向分化,并使单核分化标志物CD11b和CD14
的表达上调。CD11b是细胞黏附分子整合蛋白家族成员之一MAC(CD11b/CD18)
的α链,正常情况下,它主要在成熟单核细胞、巨噬细胞、自然杀伤细胞上表达,其主
要功能是促进炎症的发生和发展,促进吞噬细胞的吞噬功能等,在机体的抗感染免疫
中发挥重要作用,故被广泛地用作单核/巨噬分化的标志物[12]。另CD14为LPS受
体,主要功能是结合LPS并引起细胞活化,主要存在于单核细胞、巨噬细胞等细胞表
面,并且在PMA、TPA等诱导剂作用下表达增加,使THP-1细胞发生分化[13-16]。
本文也观察到PMA作用后,CD11b和CD14表达均增加,结果提示THP-1细胞向
巨噬细胞分化。并且在比较低的浓度(10 ng/ml)剂量诱导下即可被诱导分化。
综上所述,本研究结果表明,10 ng/ml的PMA可诱导THP-1向巨噬细胞分化。在
实际工作中可根据实验结果选择适宜条件建立巨噬细胞模型。
参考文献：
【相关文献】
[1] 彭卓颖,李想,丛喆,等.流式细胞术分析PMA诱导THP-1分化为巨噬细胞的表型特征[J].中国比较
医学杂志,2017,27(10):10-15.
[2] 阮静瑶,陈必成,张喜乐,等.巨噬细胞M1/M2极化的信号通路研究进展[J].免疫学杂志,2015,
31(10):911-917.
[3] 颜文杰,孙文逵,李培,等.三种不同方法转染THP-1巨噬细胞效果比较[J].中华肺部疾病杂志,2015,
8(1):7-12.
[4] 黄永洪.CRP对人单核细胞表达CD11b和分泌IL-6的影响及普伐他汀与虎杖甙的干预作用[D].
重庆:重庆医科大学,2006.
[5] 陈东,严激,陈康玉.PMA诱导THP-1源巨噬细胞的MMP-1表达[J].安徽医
药,2010,14(12):1410-1412.
[6] 邹明月,席磊,饶菁菁,等.佛波醇联合脂多糖诱导THP-1炎症细胞模型的优化及评价[J].细胞与分
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[7] 许建华,段光杰,朱江,等.分化诱导剂PMA对THP-1源性巨噬细胞膜表面受体MD-2表达的影响
[J].免疫学杂志,2013,29(2):121-125.
[8] 章成芳,马筱玲,戴春阳,等.RLuks-PV体外诱导人急性髓系白血病细胞THP-1分化作用研究[J].安
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[9] 侯本祥,张琛,荫俊.脂多糖对THP-1细胞CD14诱导表达的影响[J].首都医科大学学
报,2005,26(6):711-713.
[10] Neu C,Sedlag A,Bayer C,et 14-Dependent monocyte lsolation enhances
phagocytosis of Listeria monocytogenes by proinflammatory, GM-CSF-Derived
macrophages[J].PLoS One,2013,8(6):1-11.
[11] Schwende H,Fitzke E,Ambs ences in the state of differentiation of THP-1
cells induced by phorbol ester and 1,25-dihydroxyritamin D3[J].J Leukoc
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[12] 张婷,沈晶,任天年,等.乌索酸诱导人单核细胞白血病细胞株THP-1分化的研究[J].中国药科大学
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[13] Aldo PB,Craveiro V,Guller S,et of culture conditions on the phenotype of
THP-1 monocyte cell line [J].Am J Reprod Immunol,2013,70(1):80-86.
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[16] Tedesco S,De Majo F,Kim J,et ience versus biological significance: are PMA-
differentiated THP-1 cells a reliable substitute for blood-derived macrophages when
studying in vitro polarization? [J].Front Pharmacol,2018,9:71.
2024年4月15日发(作者：后建明)
PMA诱导人单核细胞白血病细胞株THP-1细胞表面标志物
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【期刊名称】《山西医科大学学报》
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【作者单位】山西医科大学汾阳学院医学检验系,汾阳032200;山西医科大学汾阳
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【正文语种】中 文
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巨噬细胞(macrophage)是一类由血液中单核细胞分化而来的固有免疫细胞[1],是
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Sigma公司);RPMI-1640培养基、胎牛血清(美国Gibco公司);CD14-FITC流式抗
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1.2 THP-1细胞培养
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养12 h。实验分为对照组(PMA浓度为0 ng/ml)和实验组(加入PMA终浓度分别
为10 ng/ml、50 ng/ml),处理24 h和48 h。
1.3 CCK-8法检测细胞活力
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夜培养。根据实验要求对接种的细胞进行处理,分组如下:空白对照(只有培养基)、
对照组(细胞+培养基)。PMA组(细胞+培养基+PMA):终浓度分别为25，50，100，
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最后的实验结果得数为各个OD值与空白对照OD值的差。
1.4 流式细胞仪检测CD11b、CD14
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孵育30 min。PBS洗3次,用100 μl PBS重悬,上流式细胞仪检测。
1.5 统计学分析
实验数据用GraphPad Prism5软件统计分析并作图,实验结果以平均数±标准差表
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2 结果
2.1 不同浓度的PMA对THP-1细胞活力的影响
PMA处理后,在光镜下可见THP-1细胞紧密贴壁,并且丧失增殖能力,呈现梭形,并有
伪足形成。用CCK-8法检测了PMA对THP-1细胞活力的影响。我们在0-400
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献,筛选后续实验中PMA的浓度分别为10 ng/ml和50 ng/ml。
2.2 PMA处理后THP-1细胞表面标志物CD11b、CD14的表达
流式结果显示:10 ng/ml PMA处理THP-1细胞48 h、24 h,细胞表面标志物
CD11b、CD14表达均升高,与对照组相比,差异有统计学意义(P<0.05),CD11b增
加单核细胞的黏附性;同样50 ng/ml PMA处理THP-1细胞48 h、24 h,CD11b、
CD14表达也增加(P<0.05,见图2)。结果提示:PMA具有诱导THP-1单核细胞向
巨噬细胞分化的潜能,结果说明细胞表面标志表达上有向巨噬细胞分化的特征。
与对照组(0 ng/ml)相比,*P<0.05图1 CCK-8检测不同浓度的PMA对THP-1细
胞活力的影响Figure 1 Effect of different concentrations of PMA on THP-1
cell viability by CCK-8 assay
3 讨论
血液中的单核细胞在黏附分子等作用下,进入血管内皮下被激活为巨噬细胞[5]。巨
噬细胞是一种具有可塑性和多功能性的固有免疫细胞[1],在机体的促炎和抑炎途径
中,都发挥重要作用。而合适的巨噬细胞模型有助于筛选抗炎活性化合物。THP-1
细胞经PMA诱导分化可建立巨噬细胞模型已广泛用于单核/巨噬细胞功能研究及
抗炎药物筛选[6]。THP-1细胞来源于人急性单核细胞性白血病细胞系,属于血液系
统肿瘤细胞范畴。PMA能够诱导THP-1贴壁,在光镜下可见其紧密贴壁,呈现梭形
或者多形性,并有伪足形成,分化为成熟巨噬细胞[7]。鉴于其种属来源为人,在某些方
面可替代人血液及组织中的人单核/巨噬细胞。虽然这是一个非常经典又常见的细
胞模型,但以往文献无论是在PMA剂量、处理时间还是诱导方法等均存在很大的
差异及不确定性,导致在结果的解释上具有一定争议[8]。而且关于不同剂量PMA
作用THP-1细胞后,细胞表面标志物CD11b、CD14的表达情况,这一方面尚未有
全面报道[9],因此,深入探讨PMA诱导THP-1分化为巨噬细胞过程中的细胞表面
标志表达为巨噬细胞模型的相关研究提供依据。
本实验中以THP-1细胞为研究对象,研究了PMA对其诱导分化的条件。THP-1细
胞具有更类似于人原代单核细胞的表型及功能特征,又具有比人原代单核细胞如外
周血单个核细胞更广泛且稳定的来源,故是迄今研究人单核/巨噬细胞功能应用最普
遍的体外模型细胞。同时在迄今研究的多种诱导分化剂中,PMA为最常用的THP-
1细胞诱导分化剂。文中首先通过CCK-8法检测不同浓度
PMA(25,50,100,200,400 ng/ml)对THP-1细胞细胞活力的影响,得出当PMA浓
度为200 ng/ml和400 ng/ml时,细胞活力显著下降,而0-100 ng/ml的PMA对
细胞活力没有显著影响,这也与大部分文献使用的PMA浓度范围相符。如邹明月
等[6]考察的PMA浓度为50 ng/ml和100 ng/ml。Neu等[10]使用的PMA浓度
为10 ng/ml。Schwende等[11]指出低剂量PMA(10 ng/ml)即可诱导THP-1细
胞完全分化。基于此本实验最终采用的后续实验PMA浓度为10 ng/ml和50
ng/ml。
图2 细胞表面标志CD11b、CD14表达Figure 2 Expression of cell surface
markers CD11b and CD14
其次分别用10 ng/ml和50 ng/ml PMA处理THP-1细胞,发现正常培养条件下
即对照组THP-1细胞CD14、CD11b表达量不高,而有报道称,PMA、TPA等可诱
导未成熟的髓系细胞,向巨噬细胞方向分化,并使单核分化标志物CD11b和CD14
的表达上调。CD11b是细胞黏附分子整合蛋白家族成员之一MAC(CD11b/CD18)
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要功能是促进炎症的发生和发展,促进吞噬细胞的吞噬功能等,在机体的抗感染免疫
中发挥重要作用,故被广泛地用作单核/巨噬分化的标志物[12]。另CD14为LPS受
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面,并且在PMA、TPA等诱导剂作用下表达增加,使THP-1细胞发生分化[13-16]。
本文也观察到PMA作用后,CD11b和CD14表达均增加,结果提示THP-1细胞向
巨噬细胞分化。并且在比较低的浓度(10 ng/ml)剂量诱导下即可被诱导分化。
综上所述,本研究结果表明,10 ng/ml的PMA可诱导THP-1向巨噬细胞分化。在
实际工作中可根据实验结果选择适宜条件建立巨噬细胞模型。
参考文献：
【相关文献】
[1] 彭卓颖,李想,丛喆,等.流式细胞术分析PMA诱导THP-1分化为巨噬细胞的表型特征[J].中国比较
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