何 鵬 張現(xiàn)臣 胡忠玉 方 鑫 邱少輝 梁爭論
近年來的研究表明,細菌DNA及人工合成的含未甲基化CpG基序的寡核苷酸(CpG-ODN)可刺激機體免疫反應(yīng),誘導(dǎo)天然免疫,促進免疫細胞的增殖和分化,具有重要的免疫調(diào)節(jié)作用。由于CpG-ODN既能刺激細胞免疫又能刺激體液免疫,因此被認為是一種有潛力的新型免疫佐劑[1,2]。目前國內(nèi)外對于CpG-ODN作為乙型肝炎(乙肝)疫苗佐劑應(yīng)用已有較多研究,而有關(guān)CpG-ODN如何增強免疫機制的研究仍較為缺乏,影響了對疫苗佐劑免疫原性評價的相關(guān)標準的制定[3~5]。本文對一種新設(shè)計合成的含有CpG基序的寡核苷酸(BW006)對乙肝病毒表面抗原刺激B、T淋巴細胞免疫的影響進行研究。
1.材料:(1)無特定病原體BALB/c小鼠(H-2d):雌性,6~8周,體重16~18g,由中國食品藥品檢定研究院實驗動物中心提供。(2)BW006:序列為5'-tcgacgttcgtcgttcgtcgttc-3',全硫代修飾,由云南沃森生物技術(shù)有限公司提供。(3)重組乙肝病毒表面抗原:adw2亞型,Hansenular polymorpha yeast表達,濃度為0.236mg/ml,經(jīng)高效液相(HPLC)和銀染測定純度>99.0%,細菌內(nèi)毒素<10EU/ml(10μg劑量),由云南沃森生物技術(shù)有限公司提供。(4)培養(yǎng)基:RPMI 1640、胎牛血清均為美國Hyclone公司產(chǎn)品。完全培養(yǎng)基為含10%胎牛血清、20mmol/L HEPES、2mmol/L L-谷氨酰胺、1mmol/L丙酮酸鈉、0.05mmol/L 2-巰基乙醇、100U/ml青霉素、100μg/ml鏈霉素的 RPMI 1640。(5)淋巴細胞分離液:NycoPrepTM 1.077A,為挪威AXIS-SHIELD PoC AS公司產(chǎn)品。(6)磷酸鹽緩沖液(PBS):8g NaCl,0.2g KCl,1.44g Na2HPO4,0.24g KH2PO4,以超純水溶解并定容至1L(pH 7.2),過濾除菌,于4℃儲存。(7)牛血清白蛋白(BSA):美國Sigma公司產(chǎn)品。(8)流式抗體:CD80-FITC、CD86-PE、CD69-PE,美國 Bio-Legend公司產(chǎn)品;CD3e-PE-Cy5、CD19-APC,美國BD公司產(chǎn)品。
2.方法:(1)BW006與HBsAg體外刺激對B細胞活化的影響:①無菌分離小鼠脾單個核細胞(MNCs),以完全培養(yǎng)基調(diào)細胞濃度為2×106/ml;②細胞孵育:設(shè)4個實驗組,每組4孔,于24孔細胞培養(yǎng)板中每孔加入0.5ml MNCs,并分別加入完全培養(yǎng)基(對照組)、40μg HBsAg、5μg BW006、40μg HBsAg+5μg BW006,終體積均為 1ml。置于 37℃,5%CO2培養(yǎng)箱孵育24h;③流式熒光抗體標記檢測:調(diào)MNCs濃度為1×107/ml,取100μl至流式管,分別用大鼠抗小鼠 APC-CD19、PECD86、FITC-CD80單克隆抗體三色標記B細胞,同時設(shè)陰性對照管、同型對照管,室溫閉光靜置20min。加入2ml PBS,1000r/min離心5min,棄上清,再加入PBS重復(fù)洗滌1次,以500μl 1%多聚甲醛重懸固定細胞。流式細胞儀檢測,以APC-CD19b圈出B細胞,計算B細胞活化分子CD80、CD86表達水平。(2)BW006與HBsAg體外刺激對T細胞活化的影響:①脾MNCs分離與孵育,同(1);②熒光抗體標記檢測:調(diào)MNCs濃度為1×107/ml。取100μl細胞至流式管,以大鼠抗小鼠PE-CY5-CD3、PE-CD69單克隆抗體雙色標記T細胞,同時設(shè)陰性對照管、同型對照管,室溫閉光孵育20min。細胞洗滌與固定同(1)。流式細胞儀檢測,以PE-CY5-CD3圈出T細胞,計算T細胞活化分子CD69表達水平。(3)BW006與HBsAg體內(nèi)免疫對B細胞活化的影響:①16只小鼠隨機分為4組,分別于背部皮下免疫生理鹽水(對照組)、4μg HBsAg、20μg BW006 和 4μg HBsAg+20μg BW006,注射體積均為100微升/只;②免疫24h時處死小鼠,無菌分離脾MNCs;③流式抗體標記檢測,同(1)。(4)BW006與HBsAg體內(nèi)免疫對T細胞活化的影響:①動物免疫方案同(3);②免疫24h時處死小鼠,無菌分離脾MNCs;③流式抗體標記檢測,同(2)。
1.BW006與HBsAg體外刺激對B細胞活化的影響:分別以40μg HBsAg、5μg BW006、40μg HBsAg+5μg BW006及完全培養(yǎng)基刺激鼠脾MNCs,24h時檢測B細胞CD80和CD86的表達水平。結(jié)果如圖1所示,體外刺激24h時,5μg BW006組和40μg HBsAg+5μg BW006組 B細胞 CD80陽性率(25.88% ±1.92%,27.36% ±1.77%)顯著高于對照組(10.41% ± 0.72%)(P 均 <0.01),CD86 陽性率(98.90% ±0.16%,98.92% ±0.09%)顯著高于對照組(74.85% ±5.13%)(P 均 <0.01),CD86 平均熒光強度(832.66 ±51.08,877.64 ±53.72)顯著高于對照組(377.01 ±24.61)(P 均 <0.01)。
圖1 BW006與HBsAg體外刺激B細胞活化分子CD80、CD86的表達
2.BW006與HBsAg體外刺激對T細胞活化的影響:分別以 40μg HBsAg、5μg BW006、40μg HBsAg+5μg BW006及完全培養(yǎng)基刺激鼠脾MNCs,24h時檢測T細胞表面分子CD69的表達水平,結(jié)果見圖2。40μg HBsAg+5μg BW006組CD69表達陽性率顯著高于對照組(12.47% ±3.31%vs 7.15% ±1.37%,P<0.01);40μg HBsAg+5μg BW006 組 CD69平均熒光強度顯著高于 BW006組(387.11±10.32 vs 307.85 ±11.46,P <0.01)和對照組(387.11 ±10.32 vs 130.06 ±13.32,P <0.01)。
圖2 BW006與HBsAg體外刺激T細胞活化分子CD69的表達
3.BW006與HBsAg體內(nèi)免疫對B細胞活化的影響:如圖 3 所示,免疫 24h時,4μg HBsAg+20μg BW006組小鼠脾B細胞CD80的陽性率顯著高于BW006 免疫組(12.26% ±2.33%vs 9.80% ±1.17%,P<0.05)和生理鹽水免疫組(12.26% ±2.33%vs 8.50% ±1.34%,P <0.05),CD86陽性率顯著高于生理鹽水免疫組(63.84% ±1.48%vs 56.69% ±1.33%,P<0.05),CD86平均熒光強度顯著高于BW006免疫組(94.71% ±6.51%vs 91.22% ±4.36%,P <0.05)和生理鹽水免疫組(94.71% ±6.51%vs 85.46% ±1.01%,P <0.05)。
圖3 BW006與HBsAg皮下免疫誘導(dǎo)B細胞CD80、CD86分子的表達
4.BW006與HBsAg體內(nèi)免疫對T細胞活化的影響:皮下免疫 20μg BW006和(或)4μg HBsAg,24h時檢測T表面協(xié)同刺激分子CD69的表達水平,結(jié)果如圖4所示。BW006聯(lián)合HbsAg免疫24h時T細胞CD69表達陽性率顯著高于BW006組(33.97% ±2.17% vs 31.32% ±2.78%,P<0.05)和生理鹽水組(33.97% ±2.17%vs 27.77%±2.51%,P<0.05),CD69平均熒光強度顯著高于生理鹽水組(182.14% ±11.29%vs 162.92% ±6.44%,P < 0.05)。
圖4 BW006與HbsAg皮下免疫誘導(dǎo)NK細胞早期活化分子CD69的表達
CpG-ODN是以未甲基化的CpG為核心的寡聚脫氧核苷酸,具有廣泛的生物學(xué)活性,如非特異性抗感染、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)等[6~8]。但目前有關(guān)CpGODN細胞免疫機制的研究主要集中在體液免疫方面,對其細胞免疫的研究較少。為研究BW006對免疫細胞的活化作用,我們通過體外克隆刺激與體內(nèi)免疫刺激的途徑,應(yīng)用流式細胞術(shù)探討了一種新型CpG-ODN(BW006)對B、T淋巴細胞膜表面分子表達的影響,對BW006在B、T淋巴細胞免疫機制中的作用進行了研究,為其作為乙肝疫苗佐劑提供依據(jù)。
CD80、CD86是兩個提供協(xié)同刺激信號的重要分子,二者均以單體形式表達于抗原遞呈細胞表面。經(jīng)活化后,CD80、CD86的表達均顯著上調(diào)。激活的B細胞、單核細胞、樹突狀細胞、巨噬細胞均表達高水平CD80 和 CD86[9]。
CD69是C-型凝集素受體家族的成員,通常以同源二聚體形式存在,靜止的T細胞一般不表達CD69,通過T細胞受體接受刺激后表達CD69,后者作為細胞共刺激信號進一步增強細胞的活化或增殖分化[10,11]。
BW006和HBsAg體外誘導(dǎo)小鼠免疫細胞活化結(jié)果表明,BW006和HBsAg聯(lián)合誘導(dǎo)B細胞活化水平顯著高于對照組,但與單用BW006誘導(dǎo)B細胞活化水平比較無顯著性差異,可能與BW006本身活化B細胞作用較強有關(guān);而BW006和HBsAg聯(lián)合誘導(dǎo)T細胞活化水平顯著高于對照組,且熒光強度亦顯著高于BW006組,表明BW006體外刺激可協(xié)同HBsAg活化T淋巴細胞。B細胞與T細胞活化情況略有不同,可能與BW006和HBsAg對不同免疫細胞刺激機制不同有關(guān)。
BW006和HBsAg聯(lián)合免疫小鼠,可顯著上調(diào)B細胞表面分子CD80、CD86和T細胞早期活化分子CD69的表達水平。由此可見,BW006能夠協(xié)同HB-sAg活化T細胞。表明BW006體內(nèi)刺激可協(xié)同HB-sAg活化B、T淋巴細胞。
本研究結(jié)果表明,BW006聯(lián)合HBsAg,能夠有效活化B、T淋巴細胞,提高機體細胞免疫應(yīng)答水平?;罨瘎┳鳛樾滦皖A(yù)防性或治療性乙肝疫苗的新型佐劑具有較大的潛力。
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