谷文靜,熊 斌,譚 巖,方艷秋*,付 嘉
(1.天津醫科大學免疫學教研室,天津300071;2.濟寧醫學院外科總論教研室,山東濟寧272067;3.吉林省人民醫院醫學診治實驗中心,吉林長春130021;4.濟寧醫學院基礎學院免疫教研室,山東濟寧272067)
實驗性APS小鼠經口服β2糖蛋白后Th17細胞及RORγt mRNA表達變化
谷文靜1,熊 斌2,譚 巖3,方艷秋3*,付 嘉4
(1.天津醫科大學免疫學教研室,天津300071;2.濟寧醫學院外科總論教研室,山東濟寧272067;3.吉林省人民醫院醫學診治實驗中心,吉林長春130021;4.濟寧醫學院基礎學院免疫教研室,山東濟寧272067)
抗磷脂抗體綜合征(Antiphospholipid antibody syndrome,APS)是一種系統性的自身免疫性疾病,該病以反復發作的血栓和流產為主要特征和臨床表現,患者血清中可檢出持續存在抗磷脂抗體(APA)[1]。APS的確切病因目前還不很清楚,除遺傳因素和微生物感染參與疾病發生外,大量證據顯示,自身反應性T淋巴細胞參與APS的發病,并輔助自身反應性B細胞活化產生抗磷脂抗體(APA),致炎因子TF、TNF-α、IL-6、ET-1等大量生成,內皮細胞和血小板活化,凝血因子和補體激活等,導致APS血栓形成、血管炎癥。鑒于致炎因子IL-6在誘導CD4+細胞向Th17分化中發揮重要作用;激活的補體可通過TLR4信號途徑促進Th17的發育;同時來自SLE的Th17分泌的IL-17A可誘導人臍靜脈內皮細胞表達ICAM-1等黏附分子,促進SLE血管炎癥[2-6]。故而我們推測Th17在APS的發病機制中發揮重要作用。
我們前期工作顯示CD4+CD25+Treg參與實驗性APS(EAPS)的口服耐受機制。本研究采用RT-PCR檢測EAPS小鼠PBMC中轉錄因子RORγt mRNA的表達變化,流式細胞術檢測EAPS小鼠PBMC中Th17細胞的百分率;以期進一步了解Th17在EAPS發病機制和口服耐受中所發揮的作用。
1.1 主要試劑和儀器 抗小鼠FITC anti-CD4、PE--anti-IL-17購自美國BD公司及同型對照γ1/γ2購于美國BD公司;離子霉素(Ionomycin)、乙酸肉豆蔻佛波醇(phorbo lm yristic acetate,PMA)及布雷菲德菌素(brefeldin A,BFA)購自Sigma公司。CO2培養箱(GBB16Heraus,German)。流式細胞儀(FACSCalibur,BD公司,美國);低溫高速離心機(Beckman,USA);RPMI 1640培養液和Hank s'液購自美國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逆轉錄酶等購于晶美生物公司。
1.2 實驗動物 8-10周齡雌性BALB/c小鼠,購于吉林大學實驗動物中心,無特定病原菌條件下飼養。
1.3 人β2糖蛋白1的重組表達 見文獻[7]。
1.4 分組 將小鼠分為3組:正常對照組、EAPS模型組及口服耐受組。口服耐受組及EAPS模型組小鼠在模型建立前10天,分別以0.5mg rhβ2GP1/PBS灌胃,隔天灌胃1次共5次。
1.5 免疫方案——EAPS模型的建立及各項指標檢測 見文獻[8]。
1.6 流式細胞儀檢測小鼠PBMC CD4+IL-17+Th17細胞 用RPMI1640培養基調整外周血單個核細胞濃度為1×109/L,用24孔板進行培養,每孔加入200μl的細胞懸液,含PMA(25μg/L)、Ionomycin(1mg/L)和BFA(10mg/L),5%CO2,37℃孵育培養5h,間隔30分鐘搖勻一次。取出移至試管中,加10μl FITC anti-CD4,室溫避光孵育30 min。加100μl固定液孵育15min,PBS洗滌后加100μl破膜液,同時加入PE--anti-IL-17及同型對照,孵育30min。以含1%多聚甲醛的PBS避光固定,待上機檢測。在FSC-SSC散點圖上圈定淋巴細胞群,用CD4和SSC射門。選擇CD4+細胞分析IL-17的表達,收集細胞數10 000/管進行分析。流式細胞儀檢測,使用Cell Quest分析軟件進行分析。
1.7 RT-PCR檢測小鼠PBMC中RORγt mRNA表達 Trizol試劑提取總mRNA,在42℃進行逆轉錄。PCR體系中加入2.5UTaqDNA多聚酶,2.5 mM dNTPs,0.25μM引物,引物分別為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個循環。擴增產物用2%的瓊脂糖凝膠進行電泳,凝膠成像分析。檢測產物灰度值與內參的灰度值的比值表示RORγt mRNA的相對表達水平。1.8 統計學方法 數據以“均數±標準差”表示,應用SPSS10.0統計軟件進行方差分析,組間比較采用q檢驗。
2.1 小鼠PBMC中CD4+IL-17+Th17細胞百分率變化 在三組小鼠免疫后第4、8、12、16、20周檢測三組小鼠的Th17細胞在CD4+T細胞百分率,結果發現,模型組在第4周開始逐漸升高,在第8、12、16周與正常對照組均具有顯著差異性(P<0.05)。耐受組在各時間段與對照組相比,差異未見顯著性(P>0.05)(圖1)。
2.2 小鼠PBMC中轉錄因子RORγt表達的變化三組小鼠免疫后4、8、12、16、20周RORγt mRNA表達變化(如圖2),自第4周,模型組小鼠表達水平逐漸升高,第8、12、16、20周差異顯著(P<0.05);耐受組小鼠PBMC中RORγt基因表達在各時間段明顯低于模型組(P<0.05),與正常對照組無顯著性差異(P>0.05)。

圖1 流式細胞術檢測口服耐受組、模型組及對照組小鼠PBMC中CD4+IL-17+T細胞百分率變化

圖2 RT-PCR檢測口服耐受組、模型組及對照組小鼠PBMC中RORγt mRNA表達變化
長期以來,很多學者們認為Th1細胞介導了多種自身免疫性疾病的發生。然而,Langrish等研究發現:在基因敲除動物模型中,缺失能產生IL-17的(IL-17+)T細胞可以使實驗性自身免疫性腦脊髓炎(EAE)的發病受到抑制。Park等研究也發現:清除或中和EAE動物模型的Th1型細胞因子(IFN-γ或IL-12),并不能預防或減輕自身免疫性疾病的發生和進展。從而使人們認識到在此情況下,是IL-17+T細胞誘導了自身免疫病的發生和進展。因此將這種能分泌IL-17的T淋巴細胞命名為一個新的亞群——Th17細胞。此后,隨著研究的不斷深入,越來越多的證據表明Th17細胞與自身免疫性疾病之間存在著密切的關系[9-12]。現已知道,IL-17表面表達IL-6R、IL-21R、CCR6、IL-23R、IL-1R等炎癥相關受體,核內表達維甲酸相關的孤兒核受體(RORγt)和STAT3。其中,RORγt是調控Th17細胞分化的關鍵轉錄因子,并可誘導IL-17的分泌,也是Th17的特異性標志[13-15]。
研究表明,口服自身抗原可誘導多種實驗性自身免疫病的耐受,這可以為特異性治療自身免疫性疾病提供新的途徑和思路。口服耐受的機制涉及免疫無能和缺失、主動抑制、旁路抑制等。通常高劑量抗原可誘導自身反應T細胞的克隆刪除和克隆無能,低劑量可誘導主動抑制。我們的前期工作表明,CD4+CD25+Treg參與EAPS的發病和口服耐受機制[8]。
Th17與Treg細胞都來源于初始CD4+T細胞,兩者的功能和分化過程密切相關,在正常情況下兩者保持平衡[16]。當機體發生炎癥反應、自身免疫性疾病時,初始T細胞的分化格局發生變化,Th17細胞分化增強,導致一系列炎癥反應損傷機體。研究發現在多發性硬化癥(MS)、類風濕性關節炎(RA)、重癥肌無力(MG)、系統性紅斑狼瘡(SLE)等自身免疫病患者及動物模型中均存在Th17數量和功能的改變[9-11,17]。故而我們推測Th17細胞在APS發病機制和口服耐受中發揮作用。
本研究表明,自免疫第4周,自身反應性T、B淋巴細胞增殖活化,模型組小鼠PBMC中CD4+IL-17+Th17細胞開始升高,隨著疾病進展,CD4+IL-17+Th17細胞頻率繼續升高(P<0.05),提示自身免疫反應產生的大量致炎因子如TNF-α[3]、IL-6[6]等可能促進了Th17細胞的分化。而耐受組在各時間段與對照組相比未見顯著差異(P>0.05),顯示口服耐受可能對Th17細胞的發生、分化或分布產生影響。隨著CD4+IL-17+Th17細胞頻率升高,模型組小鼠PBMC中轉錄因子RORγt mRNA表達水平也相應升高(P<0.05),耐受組小鼠PBMC中RORγt基因表達在各時間段均明顯低于模型組(P<0.05),與正常對照組相比差異無顯著性(P>0.05)。鑒于RORγt是調控Th17分化的關鍵轉錄因子,我們的研究結果提示APS進展與Th17的過度分化有密切關系;口服耐受可通過調節Th17的分化發揮作用。
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谷文靜(1982-),女,在讀碩士,主要從事免疫學、分子生物學方面的研究。
2014-08-16)
1007-4287(2015)10-1639-03
山東省自然科學基金項目資助課題(ZR2010CL017、ZR2014HL023);濟寧市科技局項目資助課題;濟寧醫學院重點科研項目資助課題
*通訊作者