IL-4、VCAM-1、VEGF与VEGFR2在MDCK细胞中的表达分布
2020-05-22阿依木古丽乔自林柏家林
冶 金,杨 琨,阿依木古丽,乔自林,柏家林*
(1.西北民族大学 生物医学研究中心 生物工程与技术国家民委重点实验室,甘肃 兰州 730030;2.西北民族大学 生物医学研究中心 甘肃省动物细胞技术创新中心,甘肃 兰州 730030;3.西北民族大学 生命科学与工程学院,甘肃 兰州 730030)
犬肾传代细胞系(Madin Darby canine kidney,MDCK)由Madin和Darby于1958年从美国Cocker Spaniel母曲架犬肾脏组织中分离培育建立,是通常以贴壁方式培养的上皮样细胞[1,2]。MDCK细胞广泛应用于呼肠弧病毒、腺病毒和禽流感病毒等多种病毒的分离、纯化及扩增,对于不同流感病毒株的普遍敏感性使MDCK细胞被公认为是适于流感疫苗生产的重要细胞基质之一[3-5]。目前,国外已有多家公司生产的MDCK细胞基质流感疫苗获得美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration,FDA)认证批准上市[2,6],而国内的流感疫苗生产则还处于传统的鸡胚生产,主要是因为MDCK细胞成瘤安全性问题。白介素4(Interleukin 4,IL-4)、血管内皮细胞粘附因子(VCAM-1)、血管内皮生长因子(VEGF)、血管内皮生长因子受体(VEGFR2)是四种不同的细胞因子[7-11],均与细胞成瘤过程相关。本文通过应用免疫组化SP法检测MDCK细胞中IL-4、VCAM-1、VEGF、VEGFR2四种细胞因子蛋白的表达及分布状况,为研究MDCK细胞内源性蛋白表达及功能作用提供数据支持,为探究四种细胞因子蛋白与MDCK细胞成瘤性之间的联系奠定研究基础。
1 材料与方法
1.1 材料
细胞:MDCK贴壁细胞(P-63),由甘肃省动物细胞创新中心提供。主要试剂:新生牛血清,购自兰州民海生物工程有限公司;DMEM培养基、0.25%胰蛋白酶和PBS缓冲液,购自兰州百灵生物技术有限公司;组织细胞固定液(4%多聚甲醛),购自北京索莱宝科技有限公司;免疫组化染色试剂盒、Rabbit Anti-IL4l1 Polyclonal Antibody、Rabbit Anti-VCAM-1 Polyclonal Antibody、Rabbit Anti-VEGF Polyclonal Antibody、Rabbit Anti-VEGFR2 Polyclonal Antibody,购自北京博奥森生物技术有限公司;DAB显色试剂盒和苏木素染液,购自大连美仑生物技术有限公司。
1.2 方法
1.2.1 细胞复苏及传代 从液氮中取出细胞冻存管,置于37℃水浴中快速晃动融解冻存管中细胞悬液,将细胞悬液接种至含有20 ml新鲜DMEM(含10% 新生牛血清)培养基的T-25细胞瓶中,吹打均匀后置于37℃,5% CO2培养箱中静置培养。为减小DMSO 对细胞的损伤,在细胞培养4~8 h内更换新鲜培养基。
1.2.2 细胞爬片制备 胰酶消化细胞后重悬细胞于完全培养基中,充分吹打使之成单细胞悬液,计数;将盖玻片置于6孔板中,按1×106/ml 的密度将单细胞悬液接种于6孔板中,置于37℃,5% CO2培养箱中培养过夜。
1.2.3 免疫组化SP法染色 取出细胞爬片,用PBS缓冲液轻洗细胞5 min;加入组织细胞固定液(4%多聚甲醛)室温固定细胞20 min;加入0.5% Triton X-100(PBS缓冲液配制)浸泡20 min;滴加3% H2O2室温孵育15 min以消除内源性过氧化物酶活性;滴加封闭用正常山羊血清工作液室温孵育15~20 min,倾去;滴加适当比例的一抗上,37℃ 孵育2 h或4℃过夜孵育;PBS缓冲液冲洗3遍;滴加生物素化二抗工作液,37℃或室温孵育15~20 min;PBS缓冲液冲洗3遍;滴加辣根酶标记链霉卵白素工作液,37℃或室温孵育15~20 min;PBS缓冲液冲洗3遍;DAB 显色,镜下观察适时终止(自来水冲终止);自来水冲洗,苏木素复染室温30 s;自来水冲洗返蓝15 min;梯度酒精脱水;二甲苯透明后用中性树胶封片。
2 结果
在上述实验结果图中,MDCK细胞核着色为蓝色;IL-4(见图1)、VCAM-1(见图2)、VEGF(见图3)、VEGFR2(见图4)四种蛋白结合其对应的抗体着色为褐色,褐色深浅表现蛋白在细胞中的表达强弱,实验阴性对照(见图5)只对MDCK细胞的细胞核进行染色。IL-4在MDCK细胞中着色均一,在胞核及胞质中均有表达,呈弥漫性分布,定位于MDCK细胞胞浆中;VCAM-1、VEGF和VEGFR2则都呈片块性分布,在胞膜及胞质中表达,且VCAM-1、VEGF和VEGFR2均为胞膜强于胞质中表达,定位于MDCK细胞胞膜上。
图1 IL-4在MDCK细胞中的染色
图2 VCAM-1在MDCK细胞中的染色
图3 VEGF在MDCK细胞中的染色
图4 VEGFR2在MDCK细胞中的染色
图5 MDCK细胞阴性对照染色
(图1、图2、图3、图4分别为IL-4、VCAM-1、VEGF、VEGFR2蛋白在MDCK细胞中的染色结果;图5为阴性对照,只对MDCK细胞核进行染色,标尺均为20 μm)
3 讨论
IL-4是由Th2型细胞分泌的一种糖蛋白,是一种多效应细胞因子,同时研究发现IL-4参与细胞成瘤进程并抑制肿瘤免疫[12,13];VCAM-1为血管内皮细胞粘附因子,分布于细胞表面或细胞外基质中,其表达强弱与肿瘤细胞迁移与扩散有关[14];VEGF为血管内皮细胞生长因子、VEGFR2为血管内皮细胞生长因子受体,均与肿瘤细胞生长有关[15]。目前国外已有基于MDCK细胞生产的人用流感疫苗相继上市[16],而国内目前还处于临床试验阶段,MDCK细胞作为疫苗生产用细胞系,其成瘤性密切关联疫苗质量安全问题。已验证IL-4、VCAM-1、VEGF、VEGFR2四种细胞因子蛋白在MDCK细胞中表达及分布,但是否影响MDCK细胞成瘤还需进一步研究。