谷文靜,熊 斌,譚 巖,方艷秋*,付 嘉
(1.天津醫(yī)科大學(xué)免疫學(xué)教研室,天津300071;2.濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院外科總論教研室,山東濟(jì)寧272067;3.吉林省人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)診治實(shí)驗(yàn)中心,吉林長(zhǎng)春130021;4.濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)學(xué)院免疫教研室,山東濟(jì)寧272067)
實(shí)驗(yàn)性APS小鼠經(jīng)口服β2糖蛋白后Th17細(xì)胞及RORγt mRNA表達(dá)變化
谷文靜1,熊 斌2,譚 巖3,方艷秋3*,付 嘉4
(1.天津醫(yī)科大學(xué)免疫學(xué)教研室,天津300071;2.濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院外科總論教研室,山東濟(jì)寧272067;3.吉林省人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)診治實(shí)驗(yàn)中心,吉林長(zhǎng)春130021;4.濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)學(xué)院免疫教研室,山東濟(jì)寧272067)
抗磷脂抗體綜合征(Antiphospholipid antibody syndrome,APS)是一種系統(tǒng)性的自身免疫性疾病,該病以反復(fù)發(fā)作的血栓和流產(chǎn)為主要特征和臨床表現(xiàn),患者血清中可檢出持續(xù)存在抗磷脂抗體(APA)[1]。APS的確切病因目前還不很清楚,除遺傳因素和微生物感染參與疾病發(fā)生外,大量證據(jù)顯示,自身反應(yīng)性T淋巴細(xì)胞參與APS的發(fā)病,并輔助自身反應(yīng)性B細(xì)胞活化產(chǎn)生抗磷脂抗體(APA),致炎因子TF、TNF-α、IL-6、ET-1等大量生成,內(nèi)皮細(xì)胞和血小板活化,凝血因子和補(bǔ)體激活等,導(dǎo)致APS血栓形成、血管炎癥。鑒于致炎因子IL-6在誘導(dǎo)CD4+細(xì)胞向Th17分化中發(fā)揮重要作用;激活的補(bǔ)體可通過(guò)TLR4信號(hào)途徑促進(jìn)Th17的發(fā)育;同時(shí)來(lái)自SLE的Th17分泌的IL-17A可誘導(dǎo)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)ICAM-1等黏附分子,促進(jìn)SLE血管炎癥[2-6]。故而我們推測(cè)Th17在APS的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用。
我們前期工作顯示CD4+CD25+Treg參與實(shí)驗(yàn)性APS(EAPS)的口服耐受機(jī)制。本研究采用RT-PCR檢測(cè)EAPS小鼠PBMC中轉(zhuǎn)錄因子RORγt mRNA的表達(dá)變化,流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)EAPS小鼠PBMC中Th17細(xì)胞的百分率;以期進(jìn)一步了解Th17在EAPS發(fā)病機(jī)制和口服耐受中所發(fā)揮的作用。
1.1 主要試劑和儀器 抗小鼠FITC anti-CD4、PE--anti-IL-17購(gòu)自美國(guó)BD公司及同型對(duì)照γ1/γ2購(gòu)于美國(guó)BD公司;離子霉素(Ionomycin)、乙酸肉豆蔻佛波醇(phorbo lm yristic acetate,PMA)及布雷菲德菌素(brefeldin A,BFA)購(gòu)自Sigma公司。CO2培養(yǎng)箱(GBB16Heraus,German)。流式細(xì)胞儀(FACSCalibur,BD公司,美國(guó));低溫高速離心機(jī)(Beckman,USA);RPMI 1640培養(yǎng)液和Hank s'液購(gòu)自美國(guó)Gibco公司。PCR引物由上海生工生物公司合成。dNTP、Taq DNA聚合酶、TRIZOL、MML-V逆轉(zhuǎn)錄酶等購(gòu)于晶美生物公司。
1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 8-10周齡雌性BALB/c小鼠,購(gòu)于吉林大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,無(wú)特定病原菌條件下飼養(yǎng)。
1.3 人β2糖蛋白1的重組表達(dá) 見(jiàn)文獻(xiàn)[7]。
1.4 分組 將小鼠分為3組:正常對(duì)照組、EAPS模型組及口服耐受組。口服耐受組及EAPS模型組小鼠在模型建立前10天,分別以0.5mg rhβ2GP1/PBS灌胃,隔天灌胃1次共5次。
1.5 免疫方案——EAPS模型的建立及各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè) 見(jiàn)文獻(xiàn)[8]。
1.6 流式細(xì)胞儀檢測(cè)小鼠PBMC CD4+I(xiàn)L-17+Th17細(xì)胞 用RPMI1640培養(yǎng)基調(diào)整外周血單個(gè)核細(xì)胞濃度為1×109/L,用24孔板進(jìn)行培養(yǎng),每孔加入200μl的細(xì)胞懸液,含PMA(25μg/L)、Ionomycin(1mg/L)和BFA(10mg/L),5%CO2,37℃孵育培養(yǎng)5h,間隔30分鐘搖勻一次。取出移至試管中,加10μl FITC anti-CD4,室溫避光孵育30 min。加100μl固定液孵育15min,PBS洗滌后加100μl破膜液,同時(shí)加入PE--anti-IL-17及同型對(duì)照,孵育30min。以含1%多聚甲醛的PBS避光固定,待上機(jī)檢測(cè)。在FSC-SSC散點(diǎn)圖上圈定淋巴細(xì)胞群,用CD4和SSC射門(mén)。選擇CD4+細(xì)胞分析IL-17的表達(dá),收集細(xì)胞數(shù)10 000/管進(jìn)行分析。流式細(xì)胞儀檢測(cè),使用Cell Quest分析軟件進(jìn)行分析。
1.7 RT-PCR檢測(cè)小鼠PBMC中RORγt mRNA表達(dá) Trizol試劑提取總mRNA,在42℃進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄。PCR體系中加入2.5UTaqDNA多聚酶,2.5 mM dNTPs,0.25μM引物,引物分別為RORγt(5’-CTGAGGGGCTGTCAAAGTG-3’)和(5’-AAG GCT GGG TGA AGG G-3’),或GAPDH(5’-TCCA CCACC CTG TT GCTGTA-3’)和(5’-ACCACAGTCC ATGCC ATCAC-3’)。94℃40s,56℃60s,72℃60s。94℃90s,72℃7min。共30個(gè)循環(huán)。擴(kuò)增產(chǎn)物用2%的瓊脂糖凝膠進(jìn)行電泳,凝膠成像分析。檢測(cè)產(chǎn)物灰度值與內(nèi)參的灰度值的比值表示RORγt mRNA的相對(duì)表達(dá)水平。1.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 數(shù)據(jù)以“均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,應(yīng)用SPSS10.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析,組間比較采用q檢驗(yàn)。
2.1 小鼠PBMC中CD4+I(xiàn)L-17+Th17細(xì)胞百分率變化 在三組小鼠免疫后第4、8、12、16、20周檢測(cè)三組小鼠的Th17細(xì)胞在CD4+T細(xì)胞百分率,結(jié)果發(fā)現(xiàn),模型組在第4周開(kāi)始逐漸升高,在第8、12、16周與正常對(duì)照組均具有顯著差異性(P<0.05)。耐受組在各時(shí)間段與對(duì)照組相比,差異未見(jiàn)顯著性(P>0.05)(圖1)。
2.2 小鼠PBMC中轉(zhuǎn)錄因子RORγt表達(dá)的變化三組小鼠免疫后4、8、12、16、20周RORγt mRNA表達(dá)變化(如圖2),自第4周,模型組小鼠表達(dá)水平逐漸升高,第8、12、16、20周差異顯著(P<0.05);耐受組小鼠PBMC中RORγt基因表達(dá)在各時(shí)間段明顯低于模型組(P<0.05),與正常對(duì)照組無(wú)顯著性差異(P>0.05)。

圖1 流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)口服耐受組、模型組及對(duì)照組小鼠PBMC中CD4+I(xiàn)L-17+T細(xì)胞百分率變化

圖2 RT-PCR檢測(cè)口服耐受組、模型組及對(duì)照組小鼠PBMC中RORγt mRNA表達(dá)變化
長(zhǎng)期以來(lái),很多學(xué)者們認(rèn)為T(mén)h1細(xì)胞介導(dǎo)了多種自身免疫性疾病的發(fā)生。然而,Langrish等研究發(fā)現(xiàn):在基因敲除動(dòng)物模型中,缺失能產(chǎn)生IL-17的(IL-17+)T細(xì)胞可以使實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎(EAE)的發(fā)病受到抑制。Park等研究也發(fā)現(xiàn):清除或中和EAE動(dòng)物模型的Th1型細(xì)胞因子(IFN-γ或IL-12),并不能預(yù)防或減輕自身免疫性疾病的發(fā)生和進(jìn)展。從而使人們認(rèn)識(shí)到在此情況下,是IL-17+T細(xì)胞誘導(dǎo)了自身免疫病的發(fā)生和進(jìn)展。因此將這種能分泌IL-17的T淋巴細(xì)胞命名為一個(gè)新的亞群——Th17細(xì)胞。此后,隨著研究的不斷深入,越來(lái)越多的證據(jù)表明Th17細(xì)胞與自身免疫性疾病之間存在著密切的關(guān)系[9-12]。現(xiàn)已知道,IL-17表面表達(dá)IL-6R、IL-21R、CCR6、IL-23R、IL-1R等炎癥相關(guān)受體,核內(nèi)表達(dá)維甲酸相關(guān)的孤兒核受體(RORγt)和STAT3。其中,RORγt是調(diào)控Th17細(xì)胞分化的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子,并可誘導(dǎo)IL-17的分泌,也是Th17的特異性標(biāo)志[13-15]。
研究表明,口服自身抗原可誘導(dǎo)多種實(shí)驗(yàn)性自身免疫病的耐受,這可以為特異性治療自身免疫性疾病提供新的途徑和思路。口服耐受的機(jī)制涉及免疫無(wú)能和缺失、主動(dòng)抑制、旁路抑制等。通常高劑量抗原可誘導(dǎo)自身反應(yīng)T細(xì)胞的克隆刪除和克隆無(wú)能,低劑量可誘導(dǎo)主動(dòng)抑制。我們的前期工作表明,CD4+CD25+Treg參與EAPS的發(fā)病和口服耐受機(jī)制[8]。
Th17與Treg細(xì)胞都來(lái)源于初始CD4+T細(xì)胞,兩者的功能和分化過(guò)程密切相關(guān),在正常情況下兩者保持平衡[16]。當(dāng)機(jī)體發(fā)生炎癥反應(yīng)、自身免疫性疾病時(shí),初始T細(xì)胞的分化格局發(fā)生變化,Th17細(xì)胞分化增強(qiáng),導(dǎo)致一系列炎癥反應(yīng)損傷機(jī)體。研究發(fā)現(xiàn)在多發(fā)性硬化癥(MS)、類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(RA)、重癥肌無(wú)力(MG)、系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)等自身免疫病患者及動(dòng)物模型中均存在Th17數(shù)量和功能的改變[9-11,17]。故而我們推測(cè)Th17細(xì)胞在APS發(fā)病機(jī)制和口服耐受中發(fā)揮作用。
本研究表明,自免疫第4周,自身反應(yīng)性T、B淋巴細(xì)胞增殖活化,模型組小鼠PBMC中CD4+I(xiàn)L-17+Th17細(xì)胞開(kāi)始升高,隨著疾病進(jìn)展,CD4+I(xiàn)L-17+Th17細(xì)胞頻率繼續(xù)升高(P<0.05),提示自身免疫反應(yīng)產(chǎn)生的大量致炎因子如TNF-α[3]、IL-6[6]等可能促進(jìn)了Th17細(xì)胞的分化。而耐受組在各時(shí)間段與對(duì)照組相比未見(jiàn)顯著差異(P>0.05),顯示口服耐受可能對(duì)Th17細(xì)胞的發(fā)生、分化或分布產(chǎn)生影響。隨著CD4+I(xiàn)L-17+Th17細(xì)胞頻率升高,模型組小鼠PBMC中轉(zhuǎn)錄因子RORγt mRNA表達(dá)水平也相應(yīng)升高(P<0.05),耐受組小鼠PBMC中RORγt基因表達(dá)在各時(shí)間段均明顯低于模型組(P<0.05),與正常對(duì)照組相比差異無(wú)顯著性(P>0.05)。鑒于RORγt是調(diào)控Th17分化的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子,我們的研究結(jié)果提示APS進(jìn)展與Th17的過(guò)度分化有密切關(guān)系;口服耐受可通過(guò)調(diào)節(jié)Th17的分化發(fā)揮作用。
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谷文靜(1982-),女,在讀碩士,主要從事免疫學(xué)、分子生物學(xué)方面的研究。
2014-08-16)
1007-4287(2015)10-1639-03
山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助課題(ZR2010CL017、ZR2014HL023);濟(jì)寧市科技局項(xiàng)目資助課題;濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院重點(diǎn)科研項(xiàng)目資助課題
*通訊作者