宋新強,駱 媛,李倩倩,董晶晶,甘小青,馬 云
1)信陽師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院免疫學(xué)教研室信陽464000 2)軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院附屬醫(yī)院北京100071
(2011-03-25收稿 責(zé)任編輯 李沛寰)
研究[1-3]表明抗原遞呈細(xì)胞(antigen presenting cell,APC)直接與抗原特異的T細(xì)胞接觸能夠誘導(dǎo)出特異的耐受性APC,這種APC會特異地抑制自身反應(yīng)性T細(xì)胞,所以,使用這種耐受性APC治療T細(xì)胞介導(dǎo)的自身免疫性疾病有潛在的臨床應(yīng)用價值。膠原誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎(collagen induced arthritis,CIA)是目前國際上公認(rèn)的關(guān)節(jié)炎模型。由于膠原不溶于水,一般使用弱酸來溶解,為避免溶解膠原所使用的醋酸影響細(xì)胞的生長,作者用膠原上的抗原肽表位(collagen tolerance epitope,CTE)1和 CTE2(即T細(xì)胞決定簇)代替膠原刺激APC,擬利用TGF-β處理和CTE誘導(dǎo)的APC來探索治療關(guān)節(jié)炎的療效,希望為臨床治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎摸索出一種全新的策略。
1.1 主要試劑與儀器 腫瘤生長因子(tumor growth factor-β,TGF-β2)、雞Ⅱ型膠原(Type Ⅱ collagen,CⅡ)、佛波醇酯、離子霉素和蛋白轉(zhuǎn)運抑制劑莫能菌素均購自美國Sigma公司;FITC標(biāo)記的抗IFN-γ單克隆抗(mAb)、PE標(biāo)記的抗IL-4 mAb均購自美國BD公司,流式細(xì)胞分析儀由美國BD公司制造。CTE1和CTE2根據(jù)文獻[4]的方法表達、純化獲得。
1.2 免疫性APC與耐受性APC的獲得 免疫性APC與耐受性APC參考文獻[5]通過體外誘導(dǎo)產(chǎn)生。Wistar大鼠腹腔注射6 mL 30 g/L的巰基乙酸鹽溶液,3 d后收集腹膜滲出細(xì)胞(peritoneal exudate cell,PEC)。PEC 在含 500 mg/L CTE 和 5 μg/L TGF-β2的無血清培養(yǎng)液中過夜,即獲得耐受性APC;培養(yǎng)液中不加TGF-β2,獲得免疫性 APC。培養(yǎng)后,細(xì)胞用Hanks平衡鹽溶液(HBSS)洗3次,除去CTE和TGF-β2,貼壁細(xì)胞在4℃PBS中培養(yǎng)2 h后,用移液管吹起,用HBSS洗3次并重懸,調(diào)整最終濃度為1 ×107L-1。
1.3 動物模型的建立與分組 雌性Wistar大鼠購于北京軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院動物中心,體質(zhì)量(190±15)g,飼養(yǎng)在清潔級環(huán)境中。32只大鼠分為4組,即關(guān)節(jié)炎組、免疫性細(xì)胞組、耐受性細(xì)胞組和正常對照組,每組8只。將雞CⅡ用0.01 mmol/L的冰醋酸溶解后,配成4 g/L的溶液,加等體積完全福氏佐劑,使終濃度為2 g/L。以0.1 mL/只在尾根部和背部多點注射,1周后從腹部注射0.1 mL/只加強免疫1次。加強免疫后1周,分別給免疫性細(xì)胞、耐受性細(xì)胞和關(guān)節(jié)炎組大鼠尾靜脈一次性注射免疫性APC(1×106個細(xì)胞/大鼠)、耐受性APC(1×106個細(xì)胞/大鼠)和HBSS,正常對照組不注射任何物質(zhì),1周后開始檢查各種指標(biāo)。
1.4 大鼠四肢關(guān)節(jié)腫脹程度評估 大鼠四肢關(guān)節(jié)腫脹程度按0~4級評分[4]:無腫脹為0分;趾關(guān)節(jié)稍腫為1分;小趾關(guān)節(jié)和足趾腫脹為2分;踝關(guān)節(jié)以下足爪腫脹為3分;包括踝關(guān)節(jié)在內(nèi)的全部足爪腫脹為4分。四肢關(guān)節(jié)腫脹評分之和為每只大鼠的關(guān)節(jié)炎指數(shù),最高可達16分。
1.5 血清中抗CⅡ抗體的檢測 細(xì)胞輸入4周后,從尾部靜脈取血,離心后-20℃儲藏備用。抗體的檢測參照Fujii等[5]的方法進行。以酶標(biāo)分光光度計490 nm處的吸光度(A)值表示。
1.6 外周血中Th1、Th2細(xì)胞的檢測 取外周血淋巴細(xì)胞置于48孔培養(yǎng)板內(nèi),每孔1 mL,加佛波醇酯(50μg/L)、離子霉素(500μg/L)和蛋白轉(zhuǎn)運抑制劑莫能菌素(2μmol/L)在37℃孵箱中培養(yǎng)5 h。收集細(xì)胞分為對照管和實驗管,分別加入抗 CD4 mAb混勻,室溫放置20 min對細(xì)胞表面抗原進行染色。加入固定/破膜細(xì)胞液200μL,4℃放置20 min,實驗管分別加入FITC標(biāo)記的抗IFN-γmAb、PE標(biāo)記的抗 IL-4 mAb,4℃避光孵育30 min后,用1 mL Perm/Wash液洗滌2次,最后以300μL PBS重懸細(xì)胞,24 h內(nèi)采用流式細(xì)胞儀檢測分析,用Cellsquest軟件獲取并分析數(shù)據(jù)。
1.7 統(tǒng)計學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 11.0進行分析,各組大鼠關(guān)節(jié)炎指數(shù),抗CⅡ抗體A值,Th1、Th2型細(xì)胞及其比率比較采用單因素方差分析,組間的兩兩比較用SNK-q法進行。檢驗水準(zhǔn)α=0.05。
2.1 4組大鼠關(guān)節(jié)炎指數(shù)、CIA發(fā)生率以及其外周血抗CⅡ抗體水平比較 正常對照組大鼠關(guān)節(jié)炎指數(shù)為0,其他3組各指標(biāo)比較見表1。
表1 各組大鼠關(guān)節(jié)炎指數(shù)和外周血抗CⅡ抗體A值比較
2.2 4組大鼠外周血CD4+T細(xì)胞中Th1和Th2型細(xì)胞比例 見表2。
表2 4組大鼠外周血Th1與Th2型細(xì)胞的比例
Faunce等[6]用 TGF-β 處理髓磷脂堿性蛋白誘導(dǎo)的APC抑制了實驗性自身免疫性腦脊髓炎;Zhang-Hoover等[7]用 TGF-β 處理卵清蛋白誘導(dǎo)的APC阻止了呼吸道過敏。Sundo等[8]利用TGF-β處理、雞CⅡ誘導(dǎo)的APC抑制了膠原誘導(dǎo)的CIA。該實驗使用的抗原是雞CⅡ的CTE1和CTE2,此2個抗原表位是T細(xì)胞識別的關(guān)鍵部位。CTE2(CⅡ中包括260~270氨基酸)是進化上高度保守的片段,在人、牛、雞等動物中高度同源,CTE1(CⅡ 中包括190~200氨基酸)只在雞膠原中存在,此串連的抗原肽已經(jīng)在本實驗室純化成功[4]。該文中使用CTE誘導(dǎo)、TGF-β2刺激的APC一次性尾部注射,不但成功降低了CIA大鼠關(guān)節(jié)炎的腫脹指數(shù),而且明顯減少了血清中的抗CⅡ抗體的濃度,誘導(dǎo)了外周血中Th1細(xì)胞向Th2細(xì)胞的偏移??笴Ⅱ抗體的濃度被認(rèn)為是反映關(guān)節(jié)炎復(fù)雜程度以及關(guān)節(jié)軟骨破壞的重要指標(biāo),血清中抗CⅡ 抗體濃度的高低與炎癥因子的濃度高低是正相關(guān)的[9-11]。血清中分泌炎癥因子的Th1細(xì)胞向分泌抗炎性因子的Th2細(xì)胞偏移,與作者[9]以前采用CTE喂服CIA大鼠以及使用編碼CⅡ蛋白的基因治療CIA大鼠的效果類似,都是誘導(dǎo)了大鼠對自身CⅡ的耐受。
實驗中采用5μg/L TGF-β2作為刺激APC的細(xì)胞因子是參考Faunce等[6]所用的濃度,但到底使用多大濃度刺激、處理多長時間能達到最佳效果,也需要進一步探討。van Duivenvoorde等[12]用牛CⅡ誘導(dǎo)、TNF-α刺激的樹突狀細(xì)胞也抑制了小鼠CIA的發(fā)展,并且產(chǎn)生了Th2型的細(xì)胞因子,如IL-4、IL-5等,這也說明在使用細(xì)胞因子上TGF-β2并非是惟一的刺激因素,也可能有多種未發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞因子,抑或是多種刺激因子共同作用效果會更好。該文中APC是通過CTE誘導(dǎo)、TGF-β2刺激產(chǎn)生的PEC,這種APC是一種混合物,具體是哪種APC(DC、B細(xì)胞或者巨噬細(xì)胞)參與了耐受的誘導(dǎo),都需要做進一步分析。
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