侯艷香
(山西醫科大學汾陽學院醫學檢驗系,山西 汾陽 032200)
白細胞介素-21和Blimp1 mRNA在老年類風濕關節炎患者外周血單個核細胞的表達及作用機制
侯艷香
(山西醫科大學汾陽學院醫學檢驗系,山西 汾陽 032200)
目的探討白細胞介素(IL)-21和Blimp1 mRNA在老年類風濕關節炎患者外周血單個核細胞(PBMCs)的表達及作用機制。方法老年類風濕關節炎患者62例,同期體檢的健康老年人45名作為對照。取外周靜脈血分離PBMC和血漿,酶聯免疫吸附試驗(ELISA)法檢測血漿中IL-21水平,分析DAS28、抗CCP抗體與IL-21的相關性;實時熒光定量PCR檢測患者PBMCs中Blimp1 mRNA表達量;使用IL-21、CD40L刺激PBMCs 72 h后檢測Blimp1 mRNA表達量,流式細胞術檢測各組CD138+細胞比例。結果類風濕關節炎患者血漿IL-21含量明顯高于對照組(P<0.01)。血漿IL-21含量與類風濕關節炎患者DAS28、抗CCP抗體具有明顯相關性(r=0.769、0.785,P<0.05)。類風濕關節炎患者PBMCs中Blimp1 mRNA表達量明顯高于對照組(P<0.05)。IL-21、CD40L體外刺激后,對照組與CD40L組Blimp1 mRNA表達水平之間差異無統計學意義(P>0.05);IL-21組、IL-21+CD40L組Blimp1 mRNA表達水平均明顯高于對照組(P<0.01);IL-21+CD40L組明顯高于IL-21組(P<0.05)。流式細胞術顯示,IL-21+CD40L組CD138+細胞比例明顯高于CD40L組和IL-21組(P<0.05)。結論IL-21可促進老年類風濕關節炎患者PBMCs中Blimp1 mRNA表達,IL-21與CD40L協同作用可通過調節Blimp1 mRNA表達促進B淋巴細胞分化并參與類風濕性關節炎的發病。
類風濕關節炎;白細胞介素-21;Blimp1
老年類風濕關節炎患者多合并心肺等基礎疾病,病情進展迅速且易反復,治療難度大〔1〕。研究發現,白細胞介素(IL)-21可能通過JAK-STAT通路誘導B淋巴細胞分化為漿細胞〔2〕,但是否存在其他調控機制仍需進一步研究。Blimp1可轉錄調節B淋巴細胞分化和漿細胞分泌免疫球蛋白,其在自身免疫方面作用研究較少。類風濕關節炎屬于自身免疫性疾病,存在類風濕因子、抗CCP抗體異常升高等B淋巴細胞相關異常改變〔3〕。目前關于風濕關節炎患者體內Blimp1表達情況和IL-21的調節作用仍鮮有報道,本研究旨在分析老年類風濕關節炎患者體內Blimp1和IL-21的表達情況及作用機制。
1.1一般資料 選取2015年1月至2016年6月醫院收治確診為類風濕關節炎的老年患者62例,其中男17例,女45例;年齡60~75歲,平均(67.31±6.08)歲;關節活動指數為(4±1),處于風濕關節炎中度活動期;給予口服甲氨蝶呤15 mg/w與鹽酸潑尼松片10 mg/d聯合治療。選擇同期在本院體檢的健康老年人45名為對照組,其中男38名,女7名;年齡60~78歲,平均(68.15±7.20)歲。入選受試者采血前未使用抗凝劑,采集的空腹肘靜脈血經抗凝處理后無明顯溶血,兩組性別、年齡差異均無統計學意義(P>0.05)。
1.2主要試劑與儀器 人外周血淋巴細胞分離液(上海朗頓生物科技有限公司),RT-PCR試劑盒、酶聯免疫吸附試驗(ELISA)試劑盒(北京索萊寶科技有限公司),Trizol試劑(杭州新景生物試劑開發有限公司),CD40L、CD20PE、CD138PE抗體(南京森貝伽生物科技有限公司)。羅氏LightCycler480熒光定量PCR儀,貝克曼Quanta SC流式細胞儀。
1.3方法
1.3.1血漿IL-21水平檢測 采用ELISA法檢測,將100 μl血漿和各濃度標準品溶液加入96孔板,每孔加入100 μl的酶標志物,放入37℃保溫箱中反應60 min,甩去孔內液體,磷酸緩沖液洗滌后晾干,加顯色液A和B,振蕩混勻后放入暗室中反應20 min,加終止液,放入酶標儀讀取450 nm波長處每孔的吸光度值。
1.3.2實時熒光定量PCR檢測 提取兩組外周單個核細胞(PBMCs)總RNA,檢測純度符合反轉錄要求后合成cDNA;實時熒光定量PCR反應總Blimp1 mRNA表達量,反應體系20 μl(cDNA 2 μl,上游引物、下游引物各1 μl,TaqDNA聚合酶10 μl,蒸餾水6 μl)。常規反應條件下共40個循環,以健康老年人為對照計算類風濕關節炎患者mRNA相對表達量。
1.3.3類風濕關節炎患者PBMCs培養及Blimp1 mRNA表達檢測 將分離的PBMCs用含10%胎牛血清的DMEM細胞培養基調整密度為1×106/ml并加入96孔板,每孔200 μl,放入CO2細胞培養箱中孵育。依據細胞培養孔中是否加IL-21、CD40L將PBMCs分為空白對照組、IL-21組(200 ng/ml)、CD40L組(5 μg/ml)、IL-21+CD40L組,均孵育48 h,Trizol法提取細胞總RNA并測定其濃度,吸光度值1.8~2.0,放入超低溫冰箱中凍存。熒光定量PCR測定IL-21刺激對Blimp1 mRNA表達的影響,流式細胞術檢測IL-21+CD40L刺激后PBMCs培養72 h后細胞中CD138+細胞的比例,使用FlowJo 7.6軟件分析。
1.4統計學分析 使用SPSS20.0軟件進行t檢驗。
2.1兩組IL-21含量比較 觀察組IL-21含量為(129.62±9.48)ng/L,明顯高于對照組的(26.57±5.85)ng/L(P<0.01)。血漿IL-21含量與類風濕關節炎患者DAS28、抗CCP抗體具有明顯相關性(r=0.769、0.785,P<0.05)。見圖1。

圖1 IL-21與類風濕關節炎患者DAS28、抗CCP抗體的相關性
2.2兩組PBMCs中Blimp1 mRNA表達情況 觀察組PBMCs中Blimp1 mRNA表達量(1.43±0.22)明顯高于對照組(1.00±0.00)(P<0.05)。
2.3IL-21、CD40L刺激對PBMCs中Blimp1 mRNA表達的影響 對照組、CD40L組、IL-21組、IL-21+CD40L組的Blimp1 mRNA表達量分別(1.00±0.00)、(1.03±0.05)、(1.19±0.03)、(1.26±0.05),4組差異有統計學意義(P<0.05);其中對照組與CD40L組差異無統計學意義(P>0.05);IL-21組、IL-21+CD40L組明顯高于對照組(P<0.01);IL-21+CD40L組明顯高于IL-21組(P<0.05)。
2.4IL-21、CD40L刺激對PBMCs中CD138+細胞比例的影響 CD40L組、IL-21組、IL-21+CD40L組CD138+細胞比例分別為(0.58±0.22)、(0.76±0.24)、(0.92±0.28),其中IL-21+CD40L組明顯高于CD40L組和IL-21組(P<0.05)。
研究發現,類風濕關節炎的發病機制除T淋巴細胞活化外還與B淋巴細胞功能亢進相關,B淋巴細胞可通過抗原傳遞、分泌細胞因子、產生自身抗體等途徑在促進類風濕關節炎病情進展〔4〕。目前B淋巴細胞清除療法已在類風濕關節炎患者中取得較好的療效。細胞因子可在淋巴細胞活化、細胞間信號傳導方面起到重要作用,也參與了類風濕關節炎患者滑膜炎性病變過程〔5〕。盡管目前靶向淋巴細胞和炎性細胞因子共刺激等治療手段快速發展,但療效仍不理想,同時較嚴重的不良反應更是嚴重影響老年類風濕關節炎患者的預后。
IL-21可與IL-21R結合后對機體免疫系統中多種細胞增殖、分化、功能成熟發揮調節作用。相關研究顯示,IL-21可有效促進類風濕關節炎患者CD4+T細胞活化和破骨細胞生成,發揮骨折破壞、刺激滑膜中金屬蛋白酶釋放的作用,參與關節病變的進展〔6〕,阻斷IL-21有望成為類風濕關節炎治療的新途徑。在CD40刺激下IL-21可刺激B淋巴細胞快速增殖、漿細胞分化,Blimp1基因是漿細胞分化的重要調控子,是漿細胞生成和維持的重要條件,有研究發現,Blimp1基因異常表達可促使B細胞系分化為漿細胞〔7〕。CD138是漿細胞中特異性抗原,可作為成熟漿細胞的特異性標志物,CD138+細胞比例增加提示漿細胞數增加與Blimp1基因高表達。
1Chu Y,Wang F,Zhou M,etal.A preliminary study on the characterization of follicular helper T (Tfh) cells in rheumatoid arthritis synovium〔J〕.Acta Histochemica,2014;116(3):539-43.
2孫 波,宋玉國,王 華,等.類風濕關節炎患者關節液中IL-17的定量檢測〔J〕.北華大學學報(自然科學版),2014;15(5):620-2.
3林錦驃.Cyr61在類風濕性關節炎炎癥微環境中的作用及其調控機制〔D〕.上海:上海交通大學,2013.
4Huang QQ,Pope RM.The role of glycoprotein 96 in the persistent inflammation of rheumatoid arthritis〔J〕.Arch Biochem Biophys,2013;530(1):1-6.
5Lee SS,Xin XH,Lee WP,etal.The feasibility of using SMS as a health survey tool:an exploratory study in patients with rheumatoid arthritis〔J〕.Int J Med Inform,2013;82(5):427-34.
6吳昌順.Furin和PCSK6對類風濕性關節炎成纖維樣滑膜細胞生物學功能的影響〔D〕.濟南:山東大學,2015.
7Gabriel D,Lange N,Chobaz-Peclat V,etal.Thrombin-sensitive dual fluores imaging and therapeutic agent for detection and treatment of synovial inflammation in murine rheumatoid arthritis〔J〕.J Control Release,2012;163(2):178-86.
〔2016-10-18修回〕
(編輯 郭 菁/滕欣航)
侯艷香(1977-),女,實驗師,主要從事臨床檢驗及血液檢驗研究。
R593.22
A
1005-9202(2017)17-4209-02;doi:10.3969/j.issn.1005-9202.2017.17.018