腹主动脉瘤患者外周血CD19+CD24hiCD38hiB细胞功能变化
2015-01-25屈碧辉王迪乐武汉市中心医院血管外科湖北武汉43004
屈碧辉 蔡 威 何 涛 胡 敏 王迪乐 (武汉市中心医院血管外科,湖北 武汉 43004)
腹主动脉瘤(AAA)是一种常见的炎性血管疾病〔1〕。AAA炎症的特点是主动脉壁多种白细胞的浸润,包括淋巴细胞〔2〕。文献报道干扰素(IFN)-γ在AAA患者血液和肿瘤组织中的表达均出现显著的增加〔3~5〕。同时,CD4 T细胞和IFN-γ与 AAA的发生发展密切相关〔6〕。这些研究表明,AAA患者的免疫处功能是处于失衡状态的,据此导致CD4 T细胞的异常增殖和分泌更多的IFN-γ,从而导致腹主动脉扩张相关的自身免疫损伤过程。调节性细胞在维持机体免疫状态平衡中具有重要的作用。除外常见的CD4调节性T细胞(Treg)外,还有一群B细胞,主要细胞表型为CD19+CD24hiCD38hiB细胞,也具有抑制CD4 T细胞分泌IFN-γ和TNF-α的能力,CD19+CD24hiCD38hiB的这种免疫抑制功能主要是通过分泌均细胞介素(IL)-10而实现的〔7〕。CD19+CD24hiCD38hiB细胞的免疫调节功能异常在其他疾病中已有报道〔8〕,而关于 CD19+CD24hiCD38hiB细胞在AAA发病中的作用还未见文献报道。本研究观察了AAA患者外周血 CD4 T细胞及CD19+CD24hiCD38hiB调节性 B细胞(Breg)比例及功能的变化情况,期望为AAA发病机制研究提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1临床资料 收集2012年5月至2014年8月择期手术的AAA患者40例及同期入院进行健康体检者40例。AAA组患者中,男33 例,女 7 例,平均年龄(59.65±8.28)岁,排除自身免疫性疾病、严重心肝肾功能不全和血液系统疾病等。所有患者均经CT或磁共振成像(MRI)检查确诊为AAA。健康对照组中,男32 例,女8 例,平均年龄(59.78±9.49)岁。
1.2外周血单个核细胞(PBMC)分离方法 静脉取血,加入含肝素溶液的试管中,混匀,使血液抗凝。抗凝血以无菌RPMI 1640培养基按1∶1的比例进行稀释,按稀释血液和淋巴细胞分离液2∶1的比例,将预加淋巴细胞分离液离心管倾斜45°角,用滴管将稀释的血液缓缓沿管壁缓慢加至分离液上面,应注意保持两者界面清晰,800 r/min离心18 min;滴管轻轻吸取中间的白膜层,加入装有RPMI 1640培养基的移入另一支离心管中,600 r/min离心15 min;细胞沉淀以适量 RPMI 1640培养基重悬,400 r/min离心8 min;台盼蓝染色计数后制备成合适浓度的细胞悬液用于后续实验。
1.3表面分子流式细胞染色 上述分离获取的PBMC以流式细胞染色洗液洗涤2次后,加入CD4、CD19、CD24和CD38荧光抗体,4℃冰箱中孵育30 min;以流式细胞染色洗液洗涤2次后,细胞重悬于磷酸盐缓冲液(PBS)中立即进行流式细胞仪检测。
1.4胞内分子流式细胞染色 上述分离获取的PBMC中加入Activation Cocktail(含有高尔基体阻断剂),于37℃,5%CO2培养箱中孵育6 h;收集细胞,按上述方法进行表面分子CD4流式细胞染色,随后加入0.5 ml细胞膜固定透化液,室温避光孵育30 min;以透化液洗涤细胞2次后加入IFN-γ抗体,室温避光孵育30 min;以透化液洗涤细胞2次,细胞重悬于0.2 ml PBS中立即进行流式细胞仪检测。CD19+CD24hiCD38hiB细胞抑制CD4 T细胞IFN-γ分泌能力检测时,将两种细胞按1∶1比例加入于1 μg/ml CD3抗体及2 μg/ml CD28抗体包被的96孔板中,于37℃,5%CO2培养箱中共孵育72 h,随后按上述步骤进行检测。
1.5CFSE细胞增殖检测 上述分离获取的PBMC经磁珠分选(按说明书进行操作)获取Naïve CD4 T及经流式细胞仪分选获取CD19+CD24hiCD38hiB细胞。Naïve CD4 T以10 ml的 RPMI 1640培养基洗涤1次,以1 ml的RPMI-1640重悬,按10 μl/1×107个细胞加入CFSE染液,混匀后于37℃,5%CO2培养箱中避光孵育15 min,随后立即在细胞中加入5 ml预冷的含5%PBS的RPMI 1640培养基进行终止染色,随后冰上放置5 min,离心8 min,再以10 ml的RPMI 1640培养基洗涤1次,细胞以含10%FBS的 RPMI-1640完全培养基重悬后,加入1 μg/ml CD3抗体及2 μg/ml CD 28抗体包被的96孔板中,孵育5 d后收取细胞进行流式细胞仪检测。CD19+CD24hiCD38hiB细胞抑制Naïve CD4 T细胞增殖能力检测时,将两种细胞按1∶1比例加入于1 μg/ml CD3抗体及2 μg/ml CD28抗体包被的96孔板中,于37℃,5%CO2培养箱中共孵育5 d,随后按上述步骤进行检测。
1.6统计学处理 采用GraphPad软件进行t检验。
2结果
2.1外周血CD4 T细胞比例变化情况 AAA患者外周血CD4 T细胞比例〔(56.9±5.9)%〕高于健康对照外周血 CD4 T细胞比例(44.6±6.2)%(P<0.05)。
2.2CD4 T细胞IFN-γ分泌情况 AAA患者外周血IFN-γ+CD4 T 细胞比例〔(46.5±5.28)%〕(P<0.05)。
2.3CD19+CD24hiCD38hiB细胞比例变化情况 AAA患者外周血 CD19+CD24hiCD38hiB 细胞比例为(1.01±0.13)%,健康对照组外周血CD19+CD24hiCD38hiB细胞比例为(1.17±0.14)%,二者相比差异不具有统计学意义(P>0.05)。
2.4CD19+CD24hiCD38hiB细胞抑制CD4 T细胞增殖能力检测健康对照外周血单独Naïve CD4 T细胞的增殖能力为(84.9±5.12)%,Naïve CD4 T 细胞与 CD19+CD24hiCD38hiB 细胞共培养后,Naïve CD4 T 细胞的增殖能力为(51.8±3.99)%,提示,健康对照外周血CD19+CD24hiCD38hiB细胞可显著抑制外周血Naïve CD4 T细胞的增殖能力(P<0.01);AAA 患者外周血单独Naïve CD4 T 细胞的增殖能力为(86.5±4.94)%,Naïve CD4 T细胞与CD19+CD24hiCD38hiB细胞共培养后,Naïve CD4 T细胞的增殖能力为(80.6±5.83)%,提示,AAA患者外周血 CD19+CD24hiCD38hiB细胞抑制外周血Naïve CD4 T细胞增殖的能力显著降低(P>0.05)。
2.5CD19+CD24hiCD38hiB细胞抑制CD4 T细胞IFN-γ分泌能力检测 健康对照患者外周血IFN-γ+CD4 T细胞比例在与CD19+CD24hiCD38hiB细胞共孵育后从(24.9±5.02)%下降至(8.89±3.03)%(P<0.01)。
3讨论
AAA是指腹主动脉呈瘤样扩张,通常直径增大50%以上定义为动脉瘤。AAA的发病机制涉及环境、遗传、生物化学等多种因素。慢性炎症细胞浸润是AAA的典型特征。Xiong等〔6〕证实,CD4缺陷小鼠可抵抗AAA的形成提示CD4 T细胞可促进AAA的发生和发展。CD4 T可分泌大量的炎性细胞因子,如 IFN-γ 和 TNF-α〔9~12〕。文献报道,IFN-γ 在 AAA 患者血液和肿瘤组织中的表达均出现显著的增加〔3~5〕,提示CD4 T细胞及其IFN-γ分泌能力的异常可能会导致AAA的发生和发展。结合文献报道结果,提示比例异常升高的CD4 T细胞可分泌大量的IFN-γ,从而参与AAA的发病。
目前,CD4 Treg细胞在AAA形成中的作用已得到肯定。而关于CD19+CD24hiCD38hi调节性B细胞在AAA发病中的作用还未见文献报道。因此,根据CD4 Treg在AAA中功能是存在异常的,可推论CD19+CD24hiCD38hi调节性B细胞功能在AAA亦可能存在异常,这两种调节性细胞功能的异常均参与了CD4 T细胞功能异常的调控,最终导致腹主动脉扩张相关的自身免疫损伤过程。本研究提示,CD19+CD24hiCD38hiB细胞功能的异常参与了AAA的发生和发展。为AAA发病机制的研究提供了一定的科学依据。
1 Thompson RW,Geraghty PJ,Lee JK.Abdominal aortic aneurysms:basic mechanisms and clinical implications〔J〕.Curr Probl Surg,2002;39(2):110-230.
2 Kuivaniemi H,Platsoucas CD,Tilson MD 3rd.Aortic aneurysms:an im-mune disease with a strong genetic component〔J〕.Circulation,2008,117(2):242-52.
3 Galle C,Schandene L,Stordeur P,et al.Predominance of type 1 CD4+T cells in human abdominal aortic aneurysm〔J〕.Clin Exp Immunol,2005;142(3):519-27.
4 Middleton RK,Lloyd GM,Bown MJ,et al.The pro-inflammatory and chemotactic cytokine microenvironment of the abdominal aortic aneurysm wall:a protein array study〔J〕.J Vasc Surg,2007;45(3):574-80.
5 Golledge AL,Walker P,Norman PE,et al.A systematic review of studies examining inflammation associated cytokines in human abdominal aortic aneurysm samples〔J〕.Dis Markers,2009;26(4):181-8.
6 Xiong W,Zhao Y,Prall A,et al.Key roles of CD4+T cells and IFN-gamma in the development of abdominal aortic aneurysms in a murine model〔J〕.J Immunol,2004;172(4):2607-12.
7 Blair PA,Noreña LY,Flores-Borja F,et al.CD19(+)CD24(hi)CD38(hi)B cells exhibit regulatory capacity in healthy individuals but are functionally impaired in systemic Lupus Erythematosus patients〔J〕.Immunity,2010;32(1):129-40.
8 Flores-Borja F,Bosma A,Ng D,et al.CD19+CD24hiCD38hiB cells maintain regulatory T cells while limiting TH1 and TH17 differentiation〔J〕.Sci Transl Med,2013;5(173):173-23.
9 Villegas-Mendez A,Greig R,Shaw TN,et al.IFN-γ-producing CD4+T cells promote experimental cerebral malaria by modulating CD8+T cell accumulation within the brain〔J〕.J Immunol,2012;189(2):968-79.
10 Bold TD,Ernst JD.CD4+T cell-dependent IFN-γ production by CD8+effector T cells in mycobacterium tuberculosis infection〔J〕.J Immunol,2012;189(5):2530-6.
11 Bekiaris V,Šedy JR,Rossetti M,et al.Human CD4+CD3-innate-like T cells provide a source of TNF and lymphotoxin-αβ and are elevated in rheumatoid arthritis〔J〕.J Immunol,2013;191(9):4611-8.
12 Choi IK,Li Y,Oh E,et al.Oncolytic adenovirus expressing IL-23 and p35 elicits IFN-γ-and TNF-α-co-producing T cell-mediated antitumor immunity〔J〕.PLoS One,2013;8(7):e67512.