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实验性APS小鼠经口服β2糖蛋白后Th17细胞及RORγt mRNA表达变化

2015-05-06谷文静方艳秋

中国实验诊断学 2015年10期
关键词:济宁免疫性口服

谷文静,熊 斌,谭 岩,方艳秋*,付 嘉

(1.天津医科大学免疫学教研室,天津300071;2.济宁医学院外科总论教研室,山东济宁272067;3.吉林省人民医院医学诊治实验中心,吉林长春130021;4.济宁医学院基础学院免疫教研室,山东济宁272067)

实验性APS小鼠经口服β2糖蛋白后Th17细胞及RORγt mRNA表达变化

谷文静1,熊 斌2,谭 岩3,方艳秋3*,付 嘉4

(1.天津医科大学免疫学教研室,天津300071;2.济宁医学院外科总论教研室,山东济宁272067;3.吉林省人民医院医学诊治实验中心,吉林长春130021;4.济宁医学院基础学院免疫教研室,山东济宁272067)

抗磷脂抗体综合征(Antiphospholipid antibody syndrome,APS)是一种系统性的自身免疫性疾病,该病以反复发作的血栓和流产为主要特征和临床表现,患者血清中可检出持续存在抗磷脂抗体(APA)[1]。APS的确切病因目前还不很清楚,除遗传因素和微生物感染参与疾病发生外,大量证据显示,自身反应性T淋巴细胞参与APS的发病,并辅助自身反应性B细胞活化产生抗磷脂抗体(APA),致炎因子TF、TNF-α、IL-6、ET-1等大量生成,内皮细胞和血小板活化,凝血因子和补体激活等,导致APS血栓形成、血管炎症。鉴于致炎因子IL-6在诱导CD4+细胞向Th17分化中发挥重要作用;激活的补体可通过TLR4信号途径促进Th17的发育;同时来自SLE的Th17分泌的IL-17A可诱导人脐静脉内皮细胞表达ICAM-1等黏附分子,促进SLE血管炎症[2-6]。故而我们推测Th17在APS的发病机制中发挥重要作用。

我们前期工作显示CD4+CD25+Treg参与实验性APS(EAPS)的口服耐受机制。本研究采用RT-PCR检测EAPS小鼠PBMC中转录因子RORγt mRNA的表达变化,流式细胞术检测EAPS小鼠PBMC中Th17细胞的百分率;以期进一步了解Th17在EAPS发病机制和口服耐受中所发挥的作用。

1 材料和方法

1.1 主要试剂和仪器 抗小鼠FITC anti-CD4、PE--anti-IL-17购自美国BD公司及同型对照γ1/γ2购于美国BD公司;离子霉素(Ionomycin)、乙酸肉豆蔻佛波醇(phorbo lm yristic acetate,PMA)及布雷菲德菌素(brefeldin A,BFA)购自Sigma公司。CO2培养箱(GBB16Heraus,German)。流式细胞仪(FACSCalibur,BD公司,美国);低温高速离心机(Beckman,USA);RPMI 1640培养液和Hank s'液购自美国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逆转录酶等购于晶美生物公司。

1.2 实验动物 8-10周龄雌性BALB/c小鼠,购于吉林大学实验动物中心,无特定病原菌条件下饲养。

1.3 人β2糖蛋白1的重组表达 见文献[7]。

1.4 分组 将小鼠分为3组:正常对照组、EAPS模型组及口服耐受组。口服耐受组及EAPS模型组小鼠在模型建立前10天,分别以0.5mg rhβ2GP1/PBS灌胃,隔天灌胃1次共5次。

1.5 免疫方案——EAPS模型的建立及各项指标检测 见文献[8]。

1.6 流式细胞仪检测小鼠PBMC CD4+IL-17+Th17细胞 用RPMI1640培养基调整外周血单个核细胞浓度为1×109/L,用24孔板进行培养,每孔加入200μl的细胞悬液,含PMA(25μg/L)、Ionomycin(1mg/L)和BFA(10mg/L),5%CO2,37℃孵育培养5h,间隔30分钟摇匀一次。取出移至试管中,加10μl FITC anti-CD4,室温避光孵育30 min。加100μl固定液孵育15min,PBS洗涤后加100μl破膜液,同时加入PE--anti-IL-17及同型对照,孵育30min。以含1%多聚甲醛的PBS避光固定,待上机检测。在FSC-SSC散点图上圈定淋巴细胞群,用CD4和SSC射门。选择CD4+细胞分析IL-17的表达,收集细胞数10 000/管进行分析。流式细胞仪检测,使用Cell Quest分析软件进行分析。

1.7 RT-PCR检测小鼠PBMC中RORγt mRNA表达 Trizol试剂提取总mRNA,在42℃进行逆转录。PCR体系中加入2.5UTaqDNA多聚酶,2.5 mM dNTPs,0.25μM引物,引物分别为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个循环。扩增产物用2%的琼脂糖凝胶进行电泳,凝胶成像分析。检测产物灰度值与内参的灰度值的比值表示RORγt mRNA的相对表达水平。1.8 统计学方法 数据以“均数±标准差”表示,应用SPSS10.0统计软件进行方差分析,组间比较采用q检验。

2 结果

2.1 小鼠PBMC中CD4+IL-17+Th17细胞百分率变化 在三组小鼠免疫后第4、8、12、16、20周检测三组小鼠的Th17细胞在CD4+T细胞百分率,结果发现,模型组在第4周开始逐渐升高,在第8、12、16周与正常对照组均具有显著差异性(P<0.05)。耐受组在各时间段与对照组相比,差异未见显著性(P>0.05)(图1)。

2.2 小鼠PBMC中转录因子RORγt表达的变化三组小鼠免疫后4、8、12、16、20周RORγt mRNA表达变化(如图2),自第4周,模型组小鼠表达水平逐渐升高,第8、12、16、20周差异显著(P<0.05);耐受组小鼠PBMC中RORγt基因表达在各时间段明显低于模型组(P<0.05),与正常对照组无显著性差异(P>0.05)。

图1 流式细胞术检测口服耐受组、模型组及对照组小鼠PBMC中CD4+IL-17+T细胞百分率变化

图2 RT-PCR检测口服耐受组、模型组及对照组小鼠PBMC中RORγt mRNA表达变化

3 讨论

长期以来,很多学者们认为Th1细胞介导了多种自身免疫性疾病的发生。然而,Langrish等研究发现:在基因敲除动物模型中,缺失能产生IL-17的(IL-17+)T细胞可以使实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)的发病受到抑制。Park等研究也发现:清除或中和EAE动物模型的Th1型细胞因子(IFN-γ或IL-12),并不能预防或减轻自身免疫性疾病的发生和进展。从而使人们认识到在此情况下,是IL-17+T细胞诱导了自身免疫病的发生和进展。因此将这种能分泌IL-17的T淋巴细胞命名为一个新的亚群——Th17细胞。此后,随着研究的不断深入,越来越多的证据表明Th17细胞与自身免疫性疾病之间存在着密切的关系[9-12]。现已知道,IL-17表面表达IL-6R、IL-21R、CCR6、IL-23R、IL-1R等炎症相关受体,核内表达维甲酸相关的孤儿核受体(RORγt)和STAT3。其中,RORγt是调控Th17细胞分化的关键转录因子,并可诱导IL-17的分泌,也是Th17的特异性标志[13-15]。

研究表明,口服自身抗原可诱导多种实验性自身免疫病的耐受,这可以为特异性治疗自身免疫性疾病提供新的途径和思路。口服耐受的机制涉及免疫无能和缺失、主动抑制、旁路抑制等。通常高剂量抗原可诱导自身反应T细胞的克隆删除和克隆无能,低剂量可诱导主动抑制。我们的前期工作表明,CD4+CD25+Treg参与EAPS的发病和口服耐受机制[8]。

Th17与Treg细胞都来源于初始CD4+T细胞,两者的功能和分化过程密切相关,在正常情况下两者保持平衡[16]。当机体发生炎症反应、自身免疫性疾病时,初始T细胞的分化格局发生变化,Th17细胞分化增强,导致一系列炎症反应损伤机体。研究发现在多发性硬化症(MS)、类风湿性关节炎(RA)、重症肌无力(MG)、系统性红斑狼疮(SLE)等自身免疫病患者及动物模型中均存在Th17数量和功能的改变[9-11,17]。故而我们推测Th17细胞在APS发病机制和口服耐受中发挥作用。

本研究表明,自免疫第4周,自身反应性T、B淋巴细胞增殖活化,模型组小鼠PBMC中CD4+IL-17+Th17细胞开始升高,随着疾病进展,CD4+IL-17+Th17细胞频率继续升高(P<0.05),提示自身免疫反应产生的大量致炎因子如TNF-α[3]、IL-6[6]等可能促进了Th17细胞的分化。而耐受组在各时间段与对照组相比未见显著差异(P>0.05),显示口服耐受可能对Th17细胞的发生、分化或分布产生影响。随着CD4+IL-17+Th17细胞频率升高,模型组小鼠PBMC中转录因子RORγt mRNA表达水平也相应升高(P<0.05),耐受组小鼠PBMC中RORγt基因表达在各时间段均明显低于模型组(P<0.05),与正常对照组相比差异无显著性(P>0.05)。鉴于RORγt是调控Th17分化的关键转录因子,我们的研究结果提示APS进展与Th17的过度分化有密切关系;口服耐受可通过调节Th17的分化发挥作用。

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谷文静(1982-),女,在读硕士,主要从事免疫学、分子生物学方面的研究。

2014-08-16)

1007-4287(2015)10-1639-03

山东省自然科学基金项目资助课题(ZR2010CL017、ZR2014HL023);济宁市科技局项目资助课题;济宁医学院重点科研项目资助课题

*通讯作者

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