孫 鵬,周曉晶,劉伯巖,楊文穎*
(1.吉林省人民醫(yī)院 消化內(nèi)科,吉林 長(zhǎng)春130021;2.長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室,吉林 長(zhǎng)春130117)
潰瘍性結(jié)腸炎(UC)是一種以結(jié)直腸黏膜慢性感染導(dǎo)致潰瘍?yōu)樘卣鞯穆匝装Y。盡管對(duì)該疾病的發(fā)病機(jī)制研究了很多年,但是至今仍不清楚。目前潰瘍性結(jié)腸炎的治療以SASP和糖皮質(zhì)激素為主,但其療效欠佳且副作用大。因此急待開(kāi)發(fā)一種新的藥物來(lái)治療潰瘍性結(jié)腸炎。據(jù)報(bào)道,潰瘍性結(jié)腸炎的發(fā)生與結(jié)腸黏膜細(xì)胞表達(dá)TLR9密切相關(guān)[1],當(dāng)TLR9與細(xì)菌的CpG ODN結(jié)合后會(huì)激活NF-κB途徑進(jìn)而促進(jìn)免疫細(xì)胞和腸黏膜細(xì)胞分泌與潰瘍性結(jié)腸炎發(fā)病密切相關(guān)的細(xì)胞因子IL-8,TNF-α等[2]。因此抑制TLR9與細(xì)菌CpG ODN的結(jié)合或許是治療潰瘍性結(jié)腸炎的一個(gè)新靶點(diǎn)。抑制性O(shè)DN是TLR9的抑制劑,目前已發(fā)現(xiàn)其在系統(tǒng)性紅斑狼瘡、膿毒血癥等一些TLR9過(guò)度表達(dá)的自身免疫性疾病的治療研究中顯示了巨大的發(fā)展?jié)摿Γ?,4]。但用ODN來(lái)抑制潰瘍性結(jié)腸炎的研究還未見(jiàn)報(bào)道。因此本研究將探討抑制性O(shè)DN對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎患者腸黏膜固有層單個(gè)核細(xì)胞細(xì)胞因子表達(dá)的影響。
1.1.1 ODNs 純化的單鏈寡聚脫氧核苷酸購(gòu)自日本Takara大連分公司(OPC級(jí),純度90%,HPLC級(jí),純度99%)。本研究使用的ODNs序列如下:2216 (5′-GGGGGACGATCGTCGGGGGG-3′),A151 (5′-TTAGGGTTAGGGTTAGGGT-TAGGG-3′)。所有的CpG ODNs被溶于無(wú)菌PBS中,紫外分光光度計(jì)定量,檢測(cè)內(nèi)毒素<0.03EU/mg,符合實(shí)驗(yàn)要求,于-20℃冷藏備用。
1.1.2 本研究納入在吉林省人民醫(yī)院消化內(nèi)鏡中心經(jīng)腸鏡檢查的10例潰瘍性結(jié)腸炎患者。每例患者各取5塊活檢組織,立即浸泡于D-Hanks緩沖液中待用。
1.1.3 人 TNF-α、IL-8檢測(cè)試劑盒購(gòu)自 Groundwork Biotechnology Diagnosticate公司。Trizol RNasin購(gòu)自大連寶生物工程有限公司。PCR引物由上海生工合成。oligo dT購(gòu)自上海生工。AMV及AMV Buffer購(gòu)自Promega公司。
1.2.1 腸黏膜固有層單個(gè)核細(xì)胞株(LPMC)的分離 分離方法如文獻(xiàn)所述[5-6]。用10mM/L DTT溶液作用于活檢標(biāo)本30min,然后用10mM/L的EDAT溶液作用30分鐘以去除上皮,此步驟重復(fù)2-4次至溶液中觀察不到上皮細(xì)胞。然后用10ml消 化 酶 (0.02% 酶,0.01%DNase,25Mm/L HEPES)于37℃水浴,5h后用濾網(wǎng)過(guò)濾,收集溶液,12 000rpm離心5min,去上清,用 D-Hanks液重新浸泡,用巴氏管在其底部緩慢加入淋巴細(xì)胞分離液。密度梯度離心,28 000rpm離心30min,巴氏管小心吸取出分層處細(xì)胞約1-2ml,將其離心,12 000rpm離心5min,棄上清。用1mL 1640溶解細(xì)胞,混勻后臺(tái)盼藍(lán)染色、計(jì)數(shù)待用。
1.2.2 培養(yǎng)LPMCs及A151干預(yù) 將分離得到的LPMCs培養(yǎng)于1640培養(yǎng)液中,37℃,5%CO2孵箱內(nèi)培養(yǎng)。3h后,接種于24孔培養(yǎng)板上,每孔1mL(細(xì)胞濃度:1×106/mL)。進(jìn)行如下培養(yǎng):medium組(無(wú)干預(yù),無(wú)2216刺激);2216組(無(wú)干預(yù),6μg/mL 2216刺激);medium+PBS組(以PBS干預(yù),無(wú)2216刺激);2216+PBS組(以PBS干預(yù),有2216刺激);medium+A151組(以A151干預(yù),無(wú)2216刺激);2216+A151組(以A151干預(yù),有2216刺激);medium+DEX組(以DEX干預(yù),無(wú)2216刺激);2216+DEX組(以DEX干預(yù),有2216刺激)。每組設(shè)三復(fù)孔,培養(yǎng)48小時(shí)后,收集細(xì)胞及上清液,-70℃凍存?zhèn)溆?。上清液用于ELISA檢測(cè),凡是有2216刺激的細(xì)胞用于RT-PCR檢測(cè)。
1.2.3 細(xì)胞培養(yǎng)上清中的細(xì)胞因子水平檢測(cè) 根據(jù)試劑盒說(shuō)明書(shū)應(yīng)用ELISA法檢測(cè)培養(yǎng)上清中的IL-8和 TNF-α的水平。
1.2.4 細(xì)胞中IL-8和 TNF-αmRNA 表達(dá)的檢測(cè) 參照TRIzol試劑說(shuō)明書(shū)提取LPMC的總RNA,逆轉(zhuǎn)錄后進(jìn)行PCR反應(yīng),檢測(cè)IL-8和TNF-α基因mRNA的表達(dá)。
1.2.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 所得數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,各組數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)檢驗(yàn)及方差齊性檢驗(yàn),采用方差分析,P<0.05為差異有顯著性。
分離患者的 LPMCs,將其與 medium、2216(1 μg/ml)共同孵育,并用A151和DEX加以干預(yù)。48 h后,ELISA法檢測(cè)培養(yǎng)上清中的IL-8和TNF-α的表達(dá)情況。結(jié)果如表1所示,與medium相比,2216能明顯地刺激LPMCs分泌IL-8和TNF-α(P<0.05)(圖1)。而用A151和DEX加以干預(yù)后,與PBS組相比,兩者均能抑制IL-8和TNF-α的分泌(P<0.05),但是A151的抑制作用明顯強(qiáng)于DEX(P<0.05)(圖1)。

表1 A151對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎患者LPMCs分泌TNF-α和IL-8的影響
分離患者的LPMCs,將其與 medium、2216(1 μg/ml)共同孵育,并用A151和DEX加以干預(yù)。48 h后,收集LPMCs。提取LPMCs的RNA,分別以TNF-α和IL-8的引物進(jìn)行 RT-PCR反應(yīng),PCR 產(chǎn)物進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)。結(jié)果如圖2所示,DEX和A151均能抑制TNF-α和IL-8的mRNA的表達(dá),但A151的抑制作用更強(qiáng)。

圖1 A151對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎患者LPMCs分泌TNF-α和IL-8的抑制作用

圖2 A151對(duì)TNF-α和IL-8的mRNA表達(dá)的抑制作用
根據(jù)潰瘍性結(jié)腸炎的發(fā)病機(jī)理-炎性細(xì)胞因子尤其是 TNF-α、IL-1β和IL-8的高表達(dá)與潰瘍性結(jié)腸炎的發(fā)生高度相關(guān)[7-8],而且有研究表明正常人的腸黏膜單個(gè)核細(xì)胞與潰瘍性結(jié)腸炎病人的腸黏膜單核細(xì)胞內(nèi)均可檢測(cè)到TLR9的表達(dá)[9],TLR9是多表達(dá)于免疫細(xì)胞內(nèi)的Toll樣受體家族的成員之一,其配體為細(xì)菌DNA或含CpG的寡聚脫氧核苷酸[2]。一旦TLR9與其配體相結(jié)合,可經(jīng) NF-κB途徑刺激細(xì)胞因子的分泌。潰瘍性結(jié)腸炎病人腸黏膜細(xì)胞可表達(dá)TLR9,而且疾病的發(fā)生與細(xì)胞因子有關(guān),這說(shuō)明潰瘍性結(jié)腸炎的發(fā)生或許是TLR9被激活,進(jìn)而導(dǎo)致炎性因子的分泌,從而誘發(fā)了腸黏膜的炎癥[10]。因此抑制TLR9的活化,拮抗其配體與其結(jié)合或許是治療該疾病的一個(gè)新途徑。因此,本研究利用抑制性O(shè)DN是TLR9的抑制劑這一特點(diǎn),探索其是否具有治療潰瘍性結(jié)腸炎的潛力。結(jié)果發(fā)現(xiàn),抑制性O(shè)DN能夠抑制潰瘍性結(jié)腸炎患者腸黏膜單個(gè)核細(xì)胞分泌TNF-α及IL-8,而且能抑制這兩種細(xì)胞因子mRNA的表達(dá)。因此本研究為研發(fā)新的治療潰瘍性結(jié)腸炎的藥物提供了思路和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
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