陳曲波 彭桉平 黎翠翠 趙 蓉 盧欣沂 何 敏 周麗敏 吳煒霖
(廣州中醫藥大學第二臨床醫學院免疫室,廣州 510120)
原發性膽汁性肝硬化(PBC)是由自身免疫機制介導的,以肝內小膽管進行性、非化膿性炎癥為特征的慢性膽汁淤積性疾病,并進一步發展為肝纖維化、肝硬化,最終導致肝功能衰竭。盡管PBC的病因和發病機制還不清楚,但有許多證據表明自身反應性T細胞參與發病,并對膽小管破壞起重要作用。研究顯示在原發性膽汁性肝硬化患者肝臟組織存在顯著的T細胞浸潤,尤其在匯管區浸潤的T細胞中以CD4+T細胞為主,表現為增強的Th1、Th17細胞介導的自身免疫反應及低下的Treg細胞反應[1]。傳統降脂藥苯扎貝特能降低PBC患者外周血Fas抗原陽性 T細胞的比率,具有一定程度的抗炎作用[2]。一些對熊去氧膽酸(Ursodesoxycholic acid,UDCA)耐藥的PBC患者使用BF單一療法,有50%可達到很好療效,且UDCA聯合BF治療可使大多數病人的生化和免疫指標達到正常水平,明顯改善臨床癥狀,且沒有任何的副作用,故BF聯合UDCA可能對UDCA耐藥的PBC患者是一種有效的治療方法[3],但其免疫抑制機制不清楚。本研究通過BF體外干預PBC患者CD4+T細胞增殖和分化,闡述其免疫抑制作用機理,為臨床應用BF提供理論和實驗依據。
1.1 研究對象 PBC患者15例,女性12例,男性3例,平均年齡(66.5±16.8)歲,均來自2010年12月至2011年10月就診于廣東省中醫院的門診或住院病例。PBC組入選標準參考2009年歐洲和美國同時制定的新指南:①臨床出現膽汁淤積癥狀,如黃疸、皮膚瘙癢、疲勞等;②AMA≥1∶40,尤其是AMAM2陽性,有膽汁淤積的生物化學改變(ALP和GGT升高且無其他原因),B超檢查膽道系統正常;③肝活組織檢查符合PBC改變。符合上述三項可確診為PBC,符合前兩項者但未進行肝活組織檢查視為可疑PBC。所有患者臨床表現各異,肝功能指標中ALT、AST、GGT、ALP 及 TBA 均明顯異常,均無其他肝臟相關疾病及自身免疫性疾病。
1.2 CD4+T細胞的分選和培養 收集患者外周肝素抗凝血15 ml,分離外周血單個核細胞(PBMC)。采用德國Miltenyi公司磁珠分選試劑盒分選CD4+T細胞,分選純度大于97%。將分選的CD4+T細胞加入RPMI1640培養液,以細胞數為2×105L-1的細胞懸液加入到96孔 U型板中,在anti-CD3(1 μg/ml)和anti-CD28(1 μg/ml)的刺激條件下,加入不同濃度的 BF(0、10、50、100 μmol/L)。于 37℃、5%CO2細胞培養箱中培養細胞,于不同時間收集細胞或上清進行下續實驗。
1.3 CD69和CD25表達水平檢測 分別于CD4+T細胞培養36 h及72 h后,收集細胞檢測CD69及CD25分子表達。收集細胞,離心(1 500 r/min,5 min),制成細胞懸液,加入抗人FITC-CD69抗體或抗人PE-CD25抗體表面染色,4℃避光孵育30 min,洗滌(1 500 r/min,5 min)染色細胞重懸,采用BD CantoⅡ流式細胞檢測儀檢測,FACS Diva6.0軟件分析流式檢測結果。流式抗體購自美國eBioscience公司。
1.4 CFSE標記CD4+T細胞 將分選的CD4+T細胞加入RPMI1640培養液,調整細胞數1×106/L-1,將CFSE加入細胞懸液中(終濃度5 μmol/L),加入不同濃度的 BF(0、10、50、100 μmol/L),培養 7 d。培養第1天起在各孔均加入 anti-CD3(1 μg/ml)、anti-CD28(1 μg/ml)。于37℃、5%CO2細胞培養箱中進行細胞培養,隔2 d換液,采用BD CantoⅡ流式細胞檢測儀檢測CD4+T細胞增殖情況。
1.5 IL-17和IFN-γ水平檢測 收集細胞培養上清液,按北京達科為有限公司ELISA試劑盒說明書嚴格操作。
1.6 IL-17和IFN-γ胞內水平檢測 將培養7 d后的細胞在刺激劑PMA、Inomycin與monensin刺激下繼續培養4 h。收集上述培養后的細胞,離心(1 500 r/min,5 min),制成細胞懸液,加入抗人PECY7-CD4抗體表面染色,4℃避光孵育30 min,洗滌(1 500 r/min,5 min),固定破膜。加入抗人 FITC-IL-17、APCIFN-γ抗體胞內染色,4℃避光孵育30 min,離心洗滌(1 500 r/min,5 min),cell staining buffer重懸,采用BD CantoⅡ流式細胞檢測儀檢測,FACS Diva6.0軟件分析流式檢測結果。流式抗體購自美國ebioscience公司。
2.1 BF抑制PBC患者CD4+T細胞活化 PBC患者CD4+T細胞在anti-CD3和anti-CD28單抗的刺激條件下,加入不同濃度的 BF(0、10、50、100 μmol/L)培養后,FCM檢測早期活化抗原CD69和中期活化抗原CD25表達情況。結果表明(圖1),隨著BF濃度的增加,CD69和CD25的表達率均相應地下降,尤其在100 μmol/L的BF干預濃度下,兩者的表達抑制率均達到10%左右,進一步提示了BF呈濃度依賴性地部分抑制CD4+T細胞的早中期活化。
2.2 BF抑制PBC患者CD4+T細胞增殖 CFSE標記的PBC患者CD4+T細胞在anti-CD3和anti-CD28單抗的刺激條件下,加入不同濃度的BF(0、10、50、100 μmol/L)進行培養 7 d,FCM 檢測CD4+T細胞增殖。結果表明(圖2),無BF干預時,CD4+T細胞增殖明顯(7代),其增殖率隨著BF干預濃度增加而降低,50 μmol/L明顯抑制CD4+T細胞增殖。
2.3 BF抑制PBC患者CD4+T細胞培養上清中IL-17和IFN-γ表達 ELISA法檢測未處理組及BF處理組中IL-17和IFN-γ水平差異,顯示BF處理組中IL-17和IFN-γ水平較未處理組明顯降低(圖3,P<0.05)。

圖1 BF抑制PBC患者CD4+T細胞CD69和CD25的表達Fig.1 Expression of CD69 and CD25 on CD4+T cells of PBC patients by bezafibrate suppressing

圖2 BF抑制PBC患者CD4+T細胞增殖Fig.2 Inhibition efficiency of bezafibrate on CD4+T cells proliferation in PBC patients

圖3 BF抑制PBC患者CD4+T細胞培養上清中IL-17和IFN-γ表達Fig.3 Expression of IL-17 and IFN-γ in CD4+T cells culture supernatants of PBC patients by BF suppressing
2.4 BF 抑制 PBC 患者 IFN-γ+IL-17-、IFN-γ+IL-17+和IFN-γ-IL-17+CD4+T細胞各亞群細胞因子分泌 CD4+T細胞在anti-CD3和anti-CD28單抗刺激條件下,根據IFN-γ和IL-17的產生情況,可以將CD4+T細胞分為3個不同亞群,分別為IFN-γ+IL-17-、IFN-γ+IL-17+和 IFN-γ-IL-17+細胞,而 BF 對各亞群細胞因子分泌都有不同程度的抑制,且呈濃度依賴性(圖4,P <0.05)。

圖4 BF抑制PBC患者CD4+T細胞各亞群細胞因子(IFN-γ+IL-17-/IFN-γ+IL-17+/IFN-γ-IL-17+)的分泌Fig.4 Flow cytometry analyzed CD4+T cells subgroup cytokine secretion in PBC patients by BF suppressing
過氧化物酶體增殖物激活受體(PPARs)除參與脂質和葡萄糖代謝外還可參與炎癥反應,PPARs屬于核受體,是一類配體激活的核轉錄因子,在特定配體激活下,可抑制多種炎癥因子的表達。BF是非選擇性的脂質PPARs激動劑,兼而具有激動PPARα、PPARδ、PPARγ的作用,其中以α亞型親和力最高。近年國外臨床實踐發現BF對PBC患者也有一定臨床療效,對UDCA耐藥的PBC患者單用或聯合使用BF,可明顯改善臨床癥狀,可能是BF能通過PPARα增加多重耐藥基因(MDR3)表達和誘導MDR3-P糖蛋白的表達,使磷脂分泌到膽汁,與疏水膽汁酸形成膠體對膽管上皮起保護作用,但其具體作用機理不明。故本文著重以PBC患者為研究對象,探討BF治療PBC的某些機制。
PBC是以肝內小膽管進行性、非化膿性炎癥為特征的自身免疫疾病,其病因和確切發病機制至今尚不完全清楚,目前認為CD4+T細胞介導的自身免疫反應在PBC發病過程中發揮了重要作用。CD4+T細胞的異?;罨驮鲋吃赑BC發病過程中起關鍵作用。故而抑制其活化和增殖對于PBC的治療具有重要意義。在T細胞的活化中,CD69不僅是它的早期活化標記分子,還可作為細胞的共刺激信號進一步加強細胞的增殖分化[4];CD25作為T細胞中期活化分子,是IL-2受體(IL-2R)α鏈,可與IL-2Rβ鏈、IL-2Rγ鏈組成IL-2R,進一步與IL-2結合,誘導細胞的增殖分化[5]。CD69和CD25作為T細胞不同時期的活化標記,可反映T細胞的活化水平,兩者在BF的干預下均出現表達的下調,從而表明BF可抑制CD4+T細胞的活化。而T細胞活化是早期免疫應答的重要表現,選擇性阻斷T細胞異?;罨蛇M一步抑制T細胞的增殖分化,阻止其介導的自身免疫反應,因此,本研究還采用活體染料CFSE標記追蹤PBC患者CD4+T細胞增殖,顯示BF對PBC患者外周血分離的經抗CD3/CD28刺激的CD4+T細胞的增殖具有抑制作用,提示BF可通過抑制CD4+T細胞的活化增殖來抑制PBC患者體內異常的免疫反應。
CD4+T細胞根據其產生的細胞因子不同而分為不同的亞群,分別為Th1、Th2及Th17。Th1細胞產生IFN-γ,參與細胞介導的免疫反應;Th2細胞產生IL-4,參與體液介導的免疫反應;Th17細胞產生IL-17,在防御胞外菌感染、介導慢性炎癥以及自身免疫病中發揮重要作用[6-11]。目前已發現許多Th1與Th17細胞因子的表達水平與PBC患者的發生發展密切相關。文獻報道,活動性PBC患者外周血Th細胞表達IFN-γ和/或IL-17的水平明顯升高。而來自臨床試驗及動物實驗的結果也顯示,IFN-γ和/或IL-17在PBC致病機制中發揮了重要的作用[12]。而Th17細胞又可進一步分為表達IL-17+IFN-γ+和IL-17+IFN-γ-兩類細胞群,表達 IL-17+IFN-γ+的Th17/Th1細胞在近年研究中也備受關注。已在小鼠模型的實驗中發現Th17/Th1比只分泌IL-17的Th17細胞更具致病性[13]。而在PBC患者中這兩類細胞群誰起最主要的致病作用,還是都起作用還需進一步的證明。ELISA結果發現BF呈濃度依賴抑制PBC患者外周血CD4+T細胞IL-17和IFN-γ的分泌,進一步流式結果顯示BF抑制CD4+T細胞中IFN-γ+IL-17-、IFN-γ+IL-17+和 IFN-γ-IL-17+各亞群細胞的分化,提示BF抑制Th1及Th17細胞分化和其細胞因子釋放,可能有助于緩解PBC急性期及慢性期過度的系統性炎癥反應。然而BF抑制IFN-γ在50 μmol/L與100 μmol/L濃度差異有顯著性,而對IL-17抑制50 μmol/L與100 μmol/L濃度差異無顯著性,提示BF可能是通過不同的作用途徑影響CD4+T細胞分化與細胞因子分泌。
總之,本研究從活化增殖、細胞因子分泌和細胞分化等多方面檢測了BF對PBC患者CD4+T細胞的干預作用,顯示BF可通過抑制CD4+T細胞活化增殖、細胞因子的分泌及Th1、Th17細胞分化發揮免疫抑制作用。為臨床上應用BF治療PBC提供新的理論依據。
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