高雪峰,宋 寧,吳建玲,張瑞芳,段 林,郭憲立
(1.河北省正定縣人民醫(yī)院內(nèi)科,河北正定050800;2.河北醫(yī)科大學第二醫(yī)院呼吸內(nèi)科,河北石家莊050000;3.河北醫(yī)科大學第二醫(yī)院急診科,河北,石家莊050000)
·論 著·
咯利普蘭抑制類風濕關節(jié)炎間質(zhì)性肺疾病患者外周血單個核細胞體外增殖
高雪峰1,宋 寧2*,吳建玲2,張瑞芳2,段 林2,郭憲立3
(1.河北省正定縣人民醫(yī)院內(nèi)科,河北正定050800;2.河北醫(yī)科大學第二醫(yī)院呼吸內(nèi)科,河北石家莊050000;3.河北醫(yī)科大學第二醫(yī)院急診科,河北,石家莊050000)
目的探討選擇性磷酸二酯酶(phosphodiesterase,PDE)4抑制劑咯利普蘭對類風濕關節(jié)炎間質(zhì)性肺疾?。╮heumatoid arthritis-interstitial lung disease,RA-ILD)患者外周血單個核細胞(peripheral blood mononuclear cells,PBMC)體外增殖的影響及機制,為選擇性PDE4抑制劑治療RA-ILD提供理論依據(jù)。方法采集20例初治活動期RA-ILD患者的PBMC,采用四甲基偶氮唑鹽(methyl thiazolyl blue tetrazolium bromide,MTT)比色法檢測RA-ILD患者不同濃度咯利普蘭處理的PBMC的增殖活性,采用免疫細胞化學法檢測核因子κB(nuclear factor-κB,NF-κB)p65核染色陽性細胞百分率。結果咯利普蘭劑量依賴性抑制RA-ILD患者PBMC的增殖活性,并降低NF-κB p65核染色陽性細胞百分率(P<0.01)。結論咯利普蘭可能通過抑制NF-κB活化抑制RA-ILD患者PBMC的增殖活性,具有治療RA-ILD的潛能。
關節(jié)炎,類風濕;肺疾??;咯利普蘭;細胞增殖
類風濕關節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)是一種以多發(fā)性、對稱性關節(jié)病變?yōu)橹饕卣鞯穆?、進行性、炎性、系統(tǒng)性自身免疫性疾病,見于1%美國人[1],我國患病率為0.32%~0.36%[2]。RA患者易于罹患間質(zhì)性肺疾?。╥nterstitial lung disease,ILD),其患病風險約為非RA者的8.96倍[3]。RAILD缺乏有效治療手段,近年發(fā)現(xiàn),選擇性磷酸二酯酶(phosphodiesterase,PDE)4抑制劑可通過抑制PDE活性抑制細胞內(nèi)環(huán)磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)降解,起到抗炎和免疫調(diào)節(jié)作用,有望用于RA治療[4]。本研究探討選擇性PDE4抑制劑咯利普蘭對RA-ILD患者外周血單個核細胞(peripheral blood mononuclear cells,PBMC)體外增殖的影響及機制,旨在為選擇性PDE4抑制劑治療RA-ILD提供理論依據(jù)。
1.1 一般資料:選取2010年1月—2012年12月于河北省正定縣人民醫(yī)院內(nèi)科門診及住院期間確診為RA-ILD初治患者20例,其中男性9例,女性11例,年齡36~72歲,平均(54.30±10.00)歲,均為活動期。RA診斷依據(jù)中華醫(yī)學會風濕病學分會關于RA的診治指南[2];ILD的診斷參照2000年美國胸科協(xié)會/歐洲呼吸協(xié)會(American Thoracic Society/European Respiratory Society,ATS/ERS)提出的肺間質(zhì)纖維化的診斷標準[5]。RA-ILD患者均排除其他結締組織病相關的ILD,包括系統(tǒng)性硬化癥、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、多發(fā)性肌炎/皮肌炎、干燥綜合征、混合性結締組織病、強直性脊柱炎;排除其他肺部疾病,包括肺炎、肺結核、支氣管哮喘、支氣管擴張、慢性阻塞性肺疾病及肺癌;除外其他因素引起的ILD;除外長期吸煙和使用激素及免疫抑制劑者。研究符合正定縣人民醫(yī)院人體試驗委員會所制定的倫理學標準并得到該委員會的批準,所有患者均簽署知情同意書。
1.2 主要試劑和儀器:四甲基偶氮唑鹽(methyl thiazolyl blue tetrazolium bromide,MTT)、植物血凝素(plant haemagglutinin,PHA)、咯利普蘭、地塞米松為Sigma公司產(chǎn)品;人外周血淋巴細胞分離液為天津市灝洋生物制品科技有限公司產(chǎn)品;兔多抗核轉(zhuǎn)錄因子κB(nuclear factor-κB,NF-κB)p65由Santa Cruz公司提供;二抗辣根過氧化物酶標記山羊抗兔IgG由中杉金橋公司提供;二氨基聯(lián)苯胺顯色劑由北京中山生物技術公司提供。RPMI-1640培養(yǎng)基為美國Gibco公司提供,胎牛血清為北京圣馬元亨生物技術研究所提供。
1.3 PBMC的分離和培養(yǎng):晨間空腹無菌條件下抽取10mL靜脈血,注入抗凝的離心管中,F(xiàn)icoll密度梯度離心法分離PBMC,臺盼藍染色示活細胞率>95%,細胞總量約5×106個。
1.4 分組和干預:取RA-ILD患者的PBMC按1×106個/mL接種于96孔板,0.1mL/孔。細胞接種后分別加入終濃度為1×10-7mol/L(組1)、1×10-6mol/L(組2)、1×10-5mol/L(組3)、1×10-4mol/L(組4)的咯利普蘭、1×10-6mol/L地塞米松(組5),對照組不加藥液,僅加入等體積溶媒,總體積0.2mL/孔。調(diào)零孔不加細胞懸液,只加含10%胎牛血清RPMI-1640 0.2mL。
1.5 MTT比色法檢測PBMC增殖活性:細胞分組藥物干預4h后洗去藥液,用10mg/L PHA刺激,于5%CO2,37℃,95%濕度條件下培養(yǎng)48h后,每孔加入20μLMTT(5g/L),繼續(xù)培養(yǎng)4h,終止培養(yǎng),吸棄培養(yǎng)液,每孔加入200μL DMSO終止反應,振蕩搖勻,酶標儀檢測吸光值。選擇測定波長570nm,參考波長655nm。細胞生長抑制率(%)=(1-實驗孔OD570/對照孔OD570)×100%。
1.6 多聚物標記(power vision,PV)免疫細胞化學法檢測NF-κB p65蛋白表達率:細胞分組藥物干預4h后洗去藥液,用10mg/L PHA刺激,于5%CO2,37℃,95%濕度條件下培養(yǎng)1.5h后應用細胞涂片離心機將收集的細胞懸液涂于3-氨丙基-3-乙氧基甲硅烷處理過的載玻片上,自然干燥,冷冰酮固定10min。操作按PV免疫細胞化學試劑盒說明書進行。結果判定,顯微鏡下觀察NF-κB p65蛋白表達陽性細胞為細胞核出現(xiàn)棕黃色顆粒。低倍鏡下計數(shù)500個細胞。計算出陽性細胞占總細胞數(shù)的百分率。細胞核陽性著色百分率可簡便而直觀地反映出NF-κB p65的表達率。NF-κB p65表達抑制率=(1-實驗孔NF-κB p65表達率/對照孔NF-κB p65表達率)×100%。
1.7 統(tǒng)計學方法:應用SPSS13.0軟件進行數(shù)據(jù)處理,計量資料以±s表示,分別采用F檢驗和q檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 咯利普蘭抑制PHA誘導的RA-ILD-PBMC增殖活性:不同劑量的咯利普蘭處理后,RA-ILD患者PBMC的增殖活性較對照組均有不同程度的降低(P<0.01),且呈現(xiàn)出劑量-效應關系,1×10-7mol/L咯利普蘭對PBMC的增殖即有抑制作用,1× 10-4mol/L時抑制率最高;相同濃度時,咯利普蘭對PBMC的抑制作用不及激素(P<0.01),但當濃度增加時,其對PBMC的抑制作用與較低濃度地塞米松相比差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。
2.2 咯利普蘭抑制PHA:誘導的RA-ILD-PBMC NF-κB p65表達:不同劑量的咯利普蘭處理后,RAILD-PBMC NF-κB p65較對照組均有不同程度的降低(P<0.01),且呈現(xiàn)出劑量-效應關系,1×10-7mol/L咯利普蘭對NF-κB p65的表達即有抑制作用,1×10-4mol/L時抑制率最高;相同濃度時,咯利普蘭對NF-κB p65的抑制作用不及激素(P<0.01),但當濃度增加時,其對NF-κB p65表達的抑制作用與較低濃度地塞米松相比差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。
表1 咯利普蘭抑制PHA刺激的RA-ILD-PBMC體外增殖及NF-κB表達Table 1 Rolipram inhibited RA-ILD-PBMC proliferation and expression of NF-kappa B stimulated by PHA in vitro(n=20,±s)
表1 咯利普蘭抑制PHA刺激的RA-ILD-PBMC體外增殖及NF-κB表達Table 1 Rolipram inhibited RA-ILD-PBMC proliferation and expression of NF-kappa B stimulated by PHA in vitro(n=20,±s)
*P<0.01 vs control #P<0.01 vs group 1 △P<0.01 vs group 2 ☆P<0.01 vs group 3 by q test
Groups Interventions OD570 value Growth inhibition ratio(%)NF-κB positive rate(%)NF-κB inhibition rate(%)Control 0+PHA10mg/L 0.501±0.052-58.091±5. 49.23±9.18 328-Group 1 1×10-7mol/L rolipram+PHA10mg/L 0.456±0.310*8.09±12.21 50.001±2.845*13.32±8.41 Group 2 1×10-6mol/L rolipram+PHA10mg/L 0.383±0.042*#22.86±10.44 44.529±4.333*#23.01±7.59 Group 3 1×10-5mol/L rolipram+PHA10mg/L 0.331±0.038*#△33.33±10.27 37.144±3.655*#△35.52±8.70 Group 4 1×10-4mol/L rolipram+PHA10mg/L 0.259±0.038*#△☆47.85±8.87 30.259±3.465*#△☆47.62±6.83 Group 5 1×10-6mol/L dexamethason+PHA10mg/L 0.257±0.043*#△☆48.29±9.33 29.346±4.940*#△☆
關節(jié)滑膜的慢性炎癥、增生,形成血管翳,侵犯關節(jié)軟骨、軟骨下骨、韌帶和肌腱等,造成關節(jié)軟骨、骨和關節(jié)囊破壞,最終導致關節(jié)畸形和功能喪失[2]。關節(jié)滑膜炎是RA的主要表現(xiàn),包括肺部病變的關節(jié)外病變可明顯增加RA的致殘率和病死率。RA肺部病變多種多樣,其中ILD最具破壞性,可由發(fā)病最初的亞臨床間質(zhì)性肺炎逐漸發(fā)展為終末期肺纖維化,預后極差,可因呼吸衰竭而死亡。目前關于RA-ILD的病因和發(fā)病機制尚不清楚,缺乏有效的治療藥物,因此,對RA-ILD病因病機及治療藥物的研究越來越受到關注[6]。
RA-ILD的發(fā)病機制不清,多種因素包括遺傳、環(huán)境、藥物治療等參與了RA-ILD的發(fā)病,這些因素可激活針對肺組織的自身免疫炎癥反應,多種免疫炎癥細胞活化,釋放細胞因子、促纖維化因子,啟動并介導了肺組織纖維化不斷進展[6]。因此,針對免疫炎癥反應的抗炎治療是研發(fā)RA-ILD治療藥物的方向之一。
PDE是一類催化水解cAMP使其轉(zhuǎn)變?yōu)槭セ钚缘膯魏烁仕岬年P鍵酶,是cAMP水解的惟一途徑,因此,PDE的活性是調(diào)控細胞內(nèi)cAMP信號轉(zhuǎn)導強度和持續(xù)時間的重要因素。cAMP是細胞內(nèi)重要的第二信使,參與了多種免疫炎癥反應調(diào)節(jié),抑制PDE活性可提高細胞內(nèi)cAMP水平,從而抑制免疫炎癥反應[6]。PDE是一個超級酶家族,根據(jù)其氨基酸序列不同、酶動力學特征及對底物的特異性不同,可將其分為PDE1~11共11個家族,它們在不同細胞中表現(xiàn)出特有的功能,其中PDE4廣泛分布于免疫炎癥細胞,已證實選擇性PDE4抑制劑具有較強的抗炎活性,可防治多種免疫炎癥性疾?。?],選擇性PDE4抑制劑羅氟司特已經(jīng)美國食品藥品管理局批準上市用于治療慢性阻塞性肺疾?。?]。動物實驗證實選擇性PDE4抑制劑咯利普蘭具有防治關節(jié)病變及肺纖維化的作用[8-9],我們在前期研究中也證實咯利普蘭能下調(diào)佐劑關節(jié)炎大鼠致炎因子、上調(diào)抗炎因子,調(diào)節(jié)Th1/Th2平衡并改善受損的肺功能[10],但其是否對RA-ILD患者具有抗炎作用尚未見報道。
本研究采集RA-ILD患者的PBMC進行體外培養(yǎng),并給予PHA促進其體外增殖,同時給予不同濃度的咯利普蘭予以干預,且與地塞米松相對比,結果發(fā)現(xiàn),咯利普蘭劑量依賴性地抑制PHA誘導的PBMC體外增殖及NF-κB表達,在1×10-7mol/L即有效,并隨著劑量的倍增對PBMC增殖及NF-κB表達的抑制率逐漸增加,以1×10-4mol/L濃度時最為明顯,雖然相同濃度的咯利普蘭對PBMC的抑制率不及激素,但當劑量達到一定水平時,其對PBMC活性的抑制能夠達到與激素相當?shù)乃健?/p>
NF-κB是一種廣泛存在于真核細胞內(nèi)能調(diào)節(jié)多種炎癥和免疫基因表達的重要的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子。NF-κB通常是由p50和p65組成的異二聚體,可通過檢測p65的表達反映NF-κB活性變化[11]。本研究發(fā)現(xiàn)PBMC活化增殖時,伴隨著NF-κB活性增強,應用咯利普蘭可抑制NF-κB活化,同時伴有PBMC增殖活性的減低,提示抑制NF-κB活化轉(zhuǎn)位入核可能是咯利普蘭抑制PBMC體外增殖的作用機制之一。已有研究[12]證實增強cAMP活性可抑制NF-κB活化,咯利普蘭抑制RA-ILD-PBMC內(nèi)NF-κB,推測與其抑制PDE4、減少cAMP降解、提高細胞內(nèi)cAMP濃度有關。
綜上所述,咯利普蘭可能通過抑制NF-κB活化抑制RA-ILD患者PBMC的體外增殖活性。作為新的抗炎藥物,選擇性PDE4抑制劑在RA-ILD防治中的作用值得我們關注并深入研究。
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(本文編輯:趙麗潔)
ROLIPRAM INHIBITS ACTIVITY OF PROLIFERATION IN PERIPHERAL BLOOD MONONUCLEAR CELLS FROM RHEUMATOID ARTHRITIS PATIENTS
W ITH INTERSTITIAL LUNG DISEASE AND ITSMECHANISM
GAO Xuefeng1,SONG Ning2*,WU Jianling2,ZHANG Ruifang2,DUAN Lin2,GUO Xianli3
(1.Department of Internal Medicine,the People's Hospital of Zhengding County,Hebei Province,Zhengding 050800,China;2.Department of Respiratory Medicine,the Second Hospital of HebeiMedical University,
Shijiazhuang 050000,China;3.Department of Emergency,the Second Hospital of Hebei Medical University,Shijiazhuang 050000,China)
arthritis,rheumatoid;lung diseases;rolipram;cell proliferation
Objective To investigate the effect of selective phosphodiesterase(PDE)4 inhibitor rolipram on activity of proliferation in peripheral blood mononuclear cells(PBMC)from rheumatoid arthritis patients with interstitial lung disease(RA-ILD)and its mechanism.MethodsPBMC isolated from 20 patients with untreated active RA-ILD were cultured in vitro.The activity of proliferation in PBMC was detected by methyl thiazolyl blue tetrazolium bromide(MTT)spectrophotometry and the expression of nuclear factor(NF)-κB was determined by immunocytochemical staining.ResultsRolipram inhibited PBMC proliferation activity,and reduced NF-κB p65 nuclear staining positive percentage in a dose-dependentmanne(r P<0.01).ConclusionRolipram may inhibit the proliferation activity of PBMC through the inhibition of NF-κB activation in RA-ILD patients,whichsuggests that selective PDE 4 inhibitors have a potential for the treatment of RA-ILD.
2013-03-25;
2013-04-27
河北省科技廳科技支撐計劃(10276105D-50);河北省2011年醫(yī)學科學重點項目計劃(20110334)
高雪峰(1975-),男,河北正定人,河北省正定縣人民醫(yī)院主治醫(yī)師,醫(yī)學碩士研究生,從事呼吸系統(tǒng)疾病診治研究。
*通訊作者。E-mail:songning1972@qq.com
10.3969/j.issn.1007-3205.2013.08.006
R593.22
A
1007-3205(2013)08-0884-04< class="emphasis_bold">ABSTRACT:Objective