






[摘要] 目的
探討重組信號結合蛋白Jκ(RBP-J)對病理性Th17(pTh17)細胞的調控以及RBP-J/pTh17軸在肝纖維化進展中的作用。
方法 收集5例正常人(供者)和5例肝纖維化病人(受者)的肝組織及外周血樣本。應用實時熒光定量PCR(qRT-PCR)、免疫組織化學和Western blot方法,檢測肝組織RBP-J和白細胞介素23受體(IL-23R)的表達,應用流式細胞術方法檢測外周血中pTh17細胞的頻率。
結果 與健康對照組相比,肝纖維化病人肝組織中RBP-J和IL-23R蛋白表達量以及IL-23R基因表達水平顯著增加(t=5.70~83.34,Plt;0.05)。與健康對照組相比,肝纖維化病人外周血中pTh17細胞頻率也明顯增加(t=18.88,Plt;0.01)。
結論 肝損傷時,RBP-J可能通過驅動IL-23R表達促進pTh17細胞分化,從而促進肝纖維化的進程,提示RBP-J/pTh17軸可能是治療肝纖維化的一個潛在靶點。
[關鍵詞] 免疫球蛋白J重組信號序列結合蛋白質;Th17細胞;肝纖維化
[中圖分類號] R392.12;R563.9
[文獻標志碼] A
[文章編號] 2096-5532(2024)05-0647-06
doi:10.11712/jms.2096-5532.2024.60.146
[網絡出版] https://link.cnki.net/urlid/37.1517.R.20241028.1049.005;2024-10-29 09:30:14
Effect of RBP-J regulating pathological Th17 cells in the progression of liver fibrosis
XU Shuo, SONG Meiying, JIANG Suli, DU Qiaochu, LIU Guixian, ZHANG Bei
(Department of Immunology, School of Basic Medicine, Qingdao University, Qingdao 266071, China)
[Abstract]Objective To explore the regulatory effect of recombinant signal-binding protein Jκ (RBP-J) on pathological T helper 17 (pTh17) cells and the role of the RBP-J/pTh17 axis in the progression of liver fibrosis.
Methods Liver tissues and peripheral blood samples from five normal individuals (donors) and five patients with liver fibrosis (recipients) were collected. Real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,immunohistochemistry, and Western blot were applied to measure the expression levels of RBP-J and interleukin 23 receptor (IL-23R) in the liver tissues; flow cytometry was used to determine the frequency of pTh17 cells in peripheral blood samples.
Results In the liver tissues of patients with liver fibrosis, the protein expression of RBP-J and IL-23R and the gene expression level of IL-23R were significantly increased in comparison with that of healthy controls (t=5.70-83.34,Plt;0.05). In the peripheral blood of patients with liver fibrosis, pTh17 cell frequency was also significantly increased compared with that of healthy controls (t=18.88,Plt;0.01).
Conclusion In liver injury, RBP-J may promote pTh17 cell differentiation by driving IL-23R expression and thus promote the progression of liver fibrosis,suggesting that the RBP-J/pTh17 axis may be a potential target for the treatment of liver fibrosis.
[Key words] immunoglobulin J recombination signal sequence-binding protein; Th17 cells; hepatic fibrosis
肝纖維化是各種肝臟損傷的共同特征,主要表現為肝內結締組織增生與沉積[1]。肝結締組織由膠原蛋白、非膠原基質蛋白及有關細胞如肝星狀細胞(HSCs)等組成。HSCs的活化以及肝細胞外基質(ECM)合成增多而降解不足是肝纖維化病理變化的中心環節[2-4]。Th17細胞分泌的白細胞介素(IL)-17A是一種促炎細胞因子,在炎癥及肝纖維化中起重要作用。IL-17A誘導HSCs等炎癥細胞的活化和趨化,作為纖維化因子參與ECM的重塑,導致纖維化[5]。Th17細胞可分為不同亞群,IL-1β、IL-6和IL-23等細胞因子交替誘導會使Th17細胞分化為病理性Th17(pTh17)細胞[6]。pTh17細胞的分化需要IL-23受體(IL-23R)與IL-23的結合,IL-23R的表達是pTh17細胞分化的關鍵因素。Notch信號通路中的重組信號結合蛋白Jκ(RBP-J)是Notch受體下游的轉錄因子。RBP-J可通過驅動IL-23R的表達促進pTh17細胞的分化[7]。但是RBP-J影響肝纖維化發生發展的研究相對較少。本研究旨在探討RBP-J對pTh17細胞的調控以及RBP-J/pTh17軸在肝纖維化進展中的作用。
1 材料與方法
1.1 樣本獲取
在青島大學附屬醫院器官移植中心獲取5例正常人(供者,健康對照)和5例肝纖維化病人(受者)的肝組織及外周血樣本。正常人與病人年齡均在18~63歲之間。本研究獲得青島大學附屬醫院倫理委員會批準。
1.2 肝損傷組織學檢測
肝臟組織石蠟包埋后切片,行蘇木精-伊紅(HE)染色,用中性樹膠玻片,在高倍鏡(400倍)下查看3~5個視野,觀察肝臟組織結構并拍照。
1.3 免疫組化檢測RBP-J和IL-23R蛋白表達
肝臟組織石蠟包埋后切片,進行脫蠟和水化;用檸檬酸鈉緩沖液進行熱修復,以PBS洗2~3次;滴加50 μL一抗,在室溫下放置1 h或在4 ℃過夜;滴加45~50 μL二抗,在37 ℃放置1 h;以PBS洗3次,DAB顯色,應用蘇木精復染,自來水洗10~15 min;脫水、封片后在高倍鏡(400倍)下查看3~5個視野,觀察免疫組化結果并拍照。
1.4 Western blot檢測RBP-J蛋白表達
用RIPA Lysis Buffer蛋白提取試劑提取肝組織總蛋白,用100 g/L十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳分離蛋白,轉移到聚偏氟乙烯(PVDF)膜上。將膜用羊抗人RBP-J抗體在室溫下孵育1 h,再用過氧化物酶標記的兔抗山羊IgG在室溫下孵育1 h,
采用增強化學發光法觀察膜上的特異性蛋白條帶。以GAPDH為參照,計算目的蛋白的相對表達水平。
1.5 實時熒光定量PCR(qRT-PCR)檢測IL-23R基因表達
肝組織用TRIzol試劑溶解,提取總RNA,用翌圣試劑盒進行反轉錄以及qRT-PCR。qRT-PCR 反應條件為:95 ℃預變性30 s;95 ℃變性5 s,60 ℃退火30 s,72 ℃延伸30 s,共進行40個循環。使用2- △△Ct方法計算目的基因的表達水平。PCR引物及其序列見表1。
1.6 流式細胞術檢測外周血pTh17細胞頻率
用150 μg/L佛波酯 (碧云天)和500 μg/L離子霉素(碧云天)刺激外周血單個核細胞6 h;固定和滲透細胞。用于表面染色的抗人單克隆抗體為抗人CD4(BioLegend)。用于細胞內細胞因子染色的抗體為粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子(GM-CSF,BioLegend)、IL-17A(BioLegend)和RBP-J(愛必信)。采集數據一式兩份,使用FlowJo軟件進行數據分析。
1.7 免疫熒光法檢測RBP-J與IL-23R表達
肝組織石蠟切片脫蠟至水,抗原修復和血清封閉后,加RBP-J一抗及對應的HRP標記的二抗(愛必信),加CY3-TSA(塞維爾),微波處理后加IL-23R一抗(博奧森)及對應的二抗(愛必信),然后用DAPI復染細胞核,抗熒光淬滅劑封片,于熒光顯微鏡下觀察并采集圖像。
1.8 生物信息學分析
從GEO數據庫GSE84044數據集中下載124例肝纖維化病人數據,使用R軟件包GSVA進行單樣本基因富集分析(ssGSEA)和基因集變異分析,使用ComplexHeatmap軟件包繪制熱圖。
1.9 統計學分析
采用Graph Pad Prism 8軟件進行統計學處理,數據間比較采用兩獨立樣本t檢驗,以Plt;0.05為差異有統計學意義。
2 結 "果
2.1 生物信息學分析
免疫浸潤分析結果顯示,Notch信號通路富集于肝纖維化程度(Degree of liver fibrosis)2、3期(圖1A),Th17細胞富集于Degree of liver fibrosis 1、2期(圖1B),IL-23R富集于Degree of liver fibrosis 1、2、4期(圖1C),GM-CSF富集于Degree of liver fibrosis 1期(圖1D)。肝纖維化病人scheuer score-s與scheuer score-g之間有明顯相關性。scheuer score-s較高的病人肝組織中炎癥細胞浸潤明顯增加(圖1E~H)。
2.2 肝纖維化病人肝組織RBP-J表達
HE染色結果顯示,肝纖維化病人肝組織有明顯的纖維化以及結締組織增生(圖2A)。免疫組化檢測結果顯示,與健康對照組相比,肝纖維化病人肝組織中RBP-J蛋白表達呈顯著陽性表達,而且在結締組織中表達尤為明顯(圖2B、C),差異具有統計學意義(t=83.34,Plt;0.001)。Western blot檢測結果進一步驗證了肝纖維化病人肝組織中RBP-J的高表達(圖2D、E),與健康對照組相比,差異具有統計學意義(t=32.83,Plt;0.001)。
2.3 肝纖維化病人肝組織IL-23R表達
免疫組化檢測結果顯示,肝纖維化病人肝組織中IL-23R 表達水平明顯高于健康對照組,差異具有統計學意義(t=9.28,Plt;0.05)。見圖3A、B。qRT-PCR檢測結果顯示,肝纖維化病人肝組織中
IL-23R mRNA表達水平明顯高于健康對照組,差異具有統計學意義(t=5.70,Plt;0.001)。見圖3C。
2.4 肝纖維化病人肝組織中RBP-J和IL-23R的共定位
免疫熒光實驗結果顯示,RBP-J與IL-23R共定位于同一細胞中,并且這些細胞大多數位于結締組織中(圖4)。
2.5 肝纖維化病人外周血中pTh17細胞的表達
流式細胞術檢測結果顯示,與健康對照組相比較,肝纖維化病人外周血中CD4+IL-17A+細胞和CD4+IL-17A+GM-CSF+細胞的表達頻率均顯著升高(t=12.04、18.88,Plt;0.001)。見圖5。
2.6 肝纖維化病人外周血CD4+IL-17A+細胞中RBP-J+細胞的表達
與健康對照組相比較,肝纖維化病人外周血CD4+IL-17A+細胞中RBP-J+細胞的表達頻率顯著增高(t=11.86,Plt;0.001)。見圖6。
3 討 "論
臨床上肝病難以治愈,關鍵在于機制不清[7]。肝纖維化期是各種肝損害的必經階段,探索肝纖維化調控機制對肝病治療意義重大。本研究將目光聚焦于炎癥反應后的免疫應答,探討其在炎癥反應進程中的作用。近些年來的研究發現,Th17細胞與ECM的沉積和肝纖維化的發生發展密切相關[8-11]。Th17細胞和IL-17A現在被認為在包括自身免疫和對感染的應答在內的多種病理過程中扮演重要角色。事實上,IL-17A在結腸炎、癌癥、牛皮癬、實驗性自身免疫性腦脊髓炎(EAE)和多種感染模式中發揮著重要作用[12-15]。其中pTh17細胞起著不可忽視的作用,pTh17細胞和非致病性Th17細胞有不同的基因表達譜,前者特異性表達高水平的GM-CSF、IL-23R和低水平的CD5L[15-17]。Notch信號通路關鍵效應分子RBP-J作為典型的炎癥通路因子,在肝臟炎癥發生發展時被大量激活。Th17細胞轉錄調控網絡分析表明,RBP-J是Th17細胞分化的積極調節因子,RBP-J通過驅動IL-23R的表達和抑制抗炎細胞因子IL-10的產生來維持Th17細胞的致病狀態[17-22]。因此,RBP-J被大量激活上調了IL-23R的表達,進一步促進了pTh17細胞的分化以及大量促炎因子分泌,參與肝纖維化的進程。
本研究結果顯示,與健康對照組相比,肝纖維化病人肝組織中RBP-J和IL-23R蛋白表達量以及IL-23R基因表達水平顯著增加,并且RBP-J與IL-23R共定位于同一細胞中,大多數位于結締組織中。
與健康對照組相比,肝纖維化病人外周血中Th17細胞頻率也明顯增加。在CD4+IL-17A+細胞的分群下進一步觀察pTh17細胞的表達頻率,結果顯示,與健康對照組相比,肝纖維化病人CD4+IL-17A+GM-CSF+細胞頻率明顯增加。對肝纖維化病人外周血CD4+IL-17A+細胞中RBP-J+細胞的表達進行分析顯示,RBP-J+細胞頻率顯著高于健康對照組。以上結果提示,在肝纖維化中pTh17細胞被激活,促炎因子IL-17A和GM-CSF分泌量增加,且pTh17細胞被激活是受到RBP-J的調控,Notch信號通路以及pTh17細胞可能在調控肝纖維化和肝組織炎癥中發揮重要作用。
綜上所述,肝損傷時,RBP-J可能通過驅動IL-23R的表達促進Th17細胞分化為pTh17細胞,分泌大量促炎因子,從而促進肝纖維化的進程,提示RBP-J/pTh17軸可能是治療肝纖維化的一個潛在靶點。本研究結果為明確肝纖維化調控機制做出補充,為臨床上肝病的治愈提供了一個新的方向。
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(本文編輯 馬偉平)
[收稿日期]2023-02-10; [修訂日期]2023-08-01
[基金項目]青島市科技惠民資助項目(22-3-7-smjk-7-nsh)
[第一作者]徐碩(1997-),男,碩士研究生。
[通信作者]張蓓(1973-),女,博士,教授,博士生導師。E-mail:zhangbei124@aliyun.com。