張雯珂,陳亞瓊
川芎嗪對宮頸癌HeLa細胞免疫抑制作用的影響
張雯珂,陳亞瓊
目的:研究川芎嗪(LHC)對宮頸癌HeLa細胞免疫抑制的影響。方法:以LHC作用HeLa細胞后,培養(yǎng)48 h,離心后收集上清(LHC-S1),重懸,再次培養(yǎng)48 h,離心后收集上清(LHC-S2),重懸,再次培養(yǎng)48 h,離心后收集上清(LHC-S3)。以與LHC組相同條件培養(yǎng)未經(jīng)藥物作用的HeLa細胞作為對照,同樣連續(xù)收集3次的培養(yǎng)上清(Control-S1、Control-S2、Control-S3)。用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)法檢測上清中轉(zhuǎn)化生長因子β1(TGF-β1)、白細胞介素10(IL-10)的含量,紫外分光光度法檢測前列腺素E2(PGE2)含量,噻唑藍(MTT)法檢測對植物血凝素(PHA)誘導(dǎo)的外周血單核細胞(PBMC)增殖及對細胞毒性T淋巴細胞(CTL)細胞毒作用的影響,以流式細胞術(shù)(FCM)分析經(jīng)及不經(jīng)藥物作用的HeLa上清對外周血淋巴細胞亞群表型的影響。結(jié)果:(1)對照組3次培養(yǎng)上清中TGF-β1、IL-10和PGE2A278 nm值差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);LHC組3次培養(yǎng)上清中差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),TGF-β1逐漸降低,IL-10前2次相似,均低于第3次,PGE2A278 nm在第2次最低;除第2次的IL-10外,LHC組IL-10均低于相應(yīng)對照組。(2)3次培養(yǎng)上清對PBMC增殖的抑制率和對CTL的殺傷率在對照組,以及對CTL的殺傷率在LHC組和LHC組與相應(yīng)對照組間差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);LHC組第1次培養(yǎng)上清對PBMC增殖的抑制率最低。(3)對照組3次培養(yǎng)上清、LHC組3次培養(yǎng)上清外周血淋巴細胞亞群表型之間差異均有統(tǒng)計學(xué)意義;與對照組相比,相應(yīng)LHC組的前2次培養(yǎng)上清CD3+、CD4+、CD25+、CD4+CD25-升高(P<0.05),CD4+CD25+降低,第3次之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)論:LHC可下調(diào)HeLa細胞分泌免疫抑制分子,減少免疫抑制分子對PHA誘導(dǎo)的PBMC增殖的抑制,降低CD4+CD25+表達,上調(diào)CD3+、CD4+、CD25+、CD4+CD25-,可在一定程度上逆轉(zhuǎn)HeLa細胞的腫瘤免疫抑制。
川芎嗪;HeLa細胞;免疫耐受
(J Int Obstet Gynecol,2016,43:348-352)
腫瘤細胞通過分泌轉(zhuǎn)化生長因子β1(TGF-β1)、白細胞介素10(IL-10)及前列腺素E2(PGE2)等免疫抑制分子,逃避免疫監(jiān)視是腫瘤發(fā)生發(fā)展的重要機制。已有實驗證明HeLa細胞可分泌上述免疫抑制分子[1-3]。因此,尋找可下調(diào)宮頸癌免疫抑制分子分泌的藥物,是宮頸癌免疫治療的重要研究方向。川芎嗪是我國的傳統(tǒng)中藥,具有抗腫瘤作用[4],對于其下調(diào)HeLa細胞免疫抑制分子分泌的研究,國內(nèi)外報道較少,現(xiàn)將筆者的研究報告如下。
1.1 材料
??寺∩锘瘜W(xué)制品(北京)有限公司生產(chǎn),每升完全培養(yǎng)液(complete medium,CM)中含小牛血清0.1 L,青霉素1×105U、鏈霉素100 mg;標(biāo)準(zhǔn)胎牛血清為天津市灝洋生物制品科技責(zé)任有限公司產(chǎn)品;青霉素及鏈霉素為華北制藥集團產(chǎn)品;胰蛋白酶、植物血凝素(PHA)、噻唑藍(MTT)、TGFβ1及IL-10定量酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)檢測試劑盒均為Sigma公司產(chǎn)品;分析純二甲基亞砜(DMSO)、氫氧化鉀(KOH)及甲醇為天津市永大化學(xué)制劑開發(fā)中心產(chǎn)品;鹽酸川芎嗪(Ligustrazine Hydrochloride,LHC)注射液為北京市永康藥業(yè)有限公司產(chǎn)品,國藥準(zhǔn)字H11020960,每支2 mL,40 mg/支,4℃避光保存,實驗前用DMEM稀釋至所需濃度;抗人CD25-FITC,CD-PE 及CD3-ECD抗體為BECKMAN COULTER公司產(chǎn)品;MK353型酶聯(lián)免疫儀為芬蘭Thermolabsystems產(chǎn)品;TU-1901型紫外分光光度儀為北京浦西通用儀器有限公司產(chǎn)品。
1.2 方法
PBMC濃度調(diào)整至2×106/mL,取250 μL接種于培養(yǎng)瓶,加入2 μg/mL PHA 250 μL,同時各瓶分別加入500 μL LHC-S1、LHC-S2、LHC-S3及Control-S1、Control-S2、Control-S3,37℃5%CO2飽和濕度中培養(yǎng)48 h后收集洗滌,重懸細胞后加入抗人CD3-ECD、CD25-FITC及CD4-PE單克隆抗體,各10 μL,室溫下混勻孵育30 min,洗滌細胞。FCM檢測陽性細胞百分率。陽性細胞抑制率=(對照組陽性細胞百分率-實驗組陽性細胞百分率)/對照組陽性細胞百分率×100%。對照組為熒光標(biāo)記相同的人PBMC無關(guān)同型IgG1為對照,設(shè)淋巴細胞門。
1.3 統(tǒng)計學(xué)方法應(yīng)用SPSS 19.0軟件處理,定量資料正態(tài)分布的數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,結(jié)果進行方差齊性檢驗后,用成組設(shè)計兩樣本均數(shù)比較的單側(cè)t或t′檢驗,以直線回歸方程表示免疫抑制分子的含量。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 免疫抑制分子TGF-β1、IL-10及PGE2含量及LHC作用與免疫抑制功能的關(guān)系以標(biāo)準(zhǔn)品濃度的對數(shù)值為橫坐標(biāo),以ELISA法檢測的A值為縱坐標(biāo),繪制TGF-β1、IL-10的標(biāo)準(zhǔn)曲線,直線回歸分析顯示,檢測2種免疫抑制分子的直線回歸曲線方程分別為:TGF-β1=0.081+0.099X(t=3.608,P<0.05);IL-10=-0.068+0.265X(t=4.583,P<0.05)。PGE2A值見表1,3個對照組的TGFβ1、IL-10的含量及PGE2的A278值差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);3個LHC組差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),3組的TGF-β1逐漸下降,除第2次的IL-10外,LHC組IL-10均低于相應(yīng)對照組,PGE2A278 nm值在第2次培養(yǎng)后降低,而第3次培養(yǎng)后又升至第1次培養(yǎng)后水平。除LHC-S2組與Control-S2組的IL-10比較差別無統(tǒng)計學(xué)意義外,其余的LHC組均低于相應(yīng)的對照組。
2.2 培養(yǎng)上清對PBMC增殖及對CTL殺傷活性的影響Control-S1和LHC-S1均對PHA誘導(dǎo)的PBMC增殖有抑制作用。LHC-S1對PBMC增殖的抑制率低于Control-S1(P<0.05);LHC-S2及LHC-S3 對PBMC增殖的抑制率與相應(yīng)對照組相似(P>0.05)。人外周血單核細胞正常殺傷對照組(無上清作用)的殺傷率為(68.74±4.67)%,與正常殺傷對照相比,Control組和LHC組均可顯著抑制CTL的殺傷活性(P<0.01);與Control相應(yīng)對照組相比,LHC各組對CTL殺傷活性的抑制作用無明顯變化(P>0.05)。見表2。
2.3 培養(yǎng)上清對PHA誘導(dǎo)的T淋巴細胞亞群的影響與PHA轉(zhuǎn)化正常組(Control不含上清)CD3+、CD4+、CD25+、CD4+CD25-細胞百分率相比,Control-S1相應(yīng)各組細胞百分率明顯降低(P<0.05),CD4+CD25+升高。LHC組3次培養(yǎng)上清外周血淋巴細胞亞群表型之間差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);與對照組相比,相應(yīng)LHC組的前2次培養(yǎng)上清CD3+、CD4+、CD25+、CD4+CD25-升高(P<0.05),CD4+CD25+降低,第3次之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表3。
表1 LHC作用后的HeLa細胞培養(yǎng)上清中免疫抑制因子的濃度(±s)
表1 LHC作用后的HeLa細胞培養(yǎng)上清中免疫抑制因子的濃度(±s)
注:Control 3組及LHC 3組單因素方差分析的結(jié)果,多重比較見字母a,b,c標(biāo)示,字母一致的組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義,字母不一致的組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義,P<0.05;PS1~PS3為LHC組與相對應(yīng)的Control組比較結(jié)果。
組別nTGF-β1(ng/mL)IL-10(pg/mL)PGE2A278 nm值Control-S1組3989.23±34.84a3.39±0.16a0.26±0.01aControl-S2組3976.96±68.32a3.43±0.16a0.26±0.04aControl-S3組3963.57±16.35a3.77±0.15a0.25±0.04aP 0.0760.0830.065 LHC-S1組318.79±2.37a2.98±0.12a0.15±0.04aLHC-S2組32.40±0.46b2.87±0.11a0.09±0.01bLHC-S3組30.60±0.03c3.23±0.12b0.14±0.04aP 0.0430.0380.049 PS10.0060.0430.049 PS20.0090.0670.008 PS30.0050.0390.034
表2 LHC作用后的HeLa細胞培養(yǎng)上清對PBMC增殖及對CTL殺傷活性的影響(%,±s)
表2 LHC作用后的HeLa細胞培養(yǎng)上清對PBMC增殖及對CTL殺傷活性的影響(%,±s)
注:Control 3組及LHC 3組單因素方差分析的結(jié)果,多重比較見字母a,b,c標(biāo)示,字母一致的組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義,字母不一致的組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義,P<0.05;PS1~PS3為LHC組與相對應(yīng)的Control組比較結(jié)果。
組別n對PBMC抑制率對CTL殺傷率Control-S1組346.78±4.12a51.37±3.78aControl-S2組350.76±4.98a56.48±6.25aControl-S3組349.33±5.57a55.37±4.48aP 0.0630.073 LHC-S1組320.36±1.34a58.76±6.30aLHC-S2組348.48±3.57b54.73±4.21aLHC-S3組350.46±4.76b53.76±3.78aP 0.0080.061 PS10.0340.069 PS20.0760.077 PS30.0840.074
宮頸癌是最常見的婦科惡性腫瘤,在中國婦女中發(fā)病率居第2位,世界每年新發(fā)宮頸癌病例中,我國占1/3。臨床治療主要包括手術(shù)治療、放療及化療。后兩種治療手段會對機體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生持久而顯著的影響。目前,宮頸癌的免疫治療逐漸成為研究的熱點。已有研究表明,宮頸癌像其他大多數(shù)腫瘤一樣,可以通過分泌免疫抑制分子抑制免疫活性細胞的增殖、分化及活化,封閉細胞傳導(dǎo)通路,影響機體免疫應(yīng)答。TGF-β1[1]、IL-10[2]及PGE2[3]是其中發(fā)揮主要作用的免疫抑制分子。
注:Control 3組及LHC 3組單因素方差分析的結(jié)果,多重比較見字母a,b,c標(biāo)示,字母一致的組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義,字母不一致的組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義,P<0.05;PS1~PS3為LHC組與相對應(yīng)的Control組比較結(jié)果。
本研究表明,宮頸癌HeLa細胞可以穩(wěn)定分泌上述免疫抑制分子,以TGF-β1量最大,濃度2×105/mL 的HeLa細胞,37℃5%CO2飽和濕度中培養(yǎng)48 h TGF-β1濃度可達989.23 ng/mL,經(jīng)LHC作用后,HeLa細胞所分泌的免疫抑制分子濃度呈下降趨勢,以TGF-β1最為明顯,因而所測試的3種免疫抑制分子中,TGF-β1為優(yōu)勢分泌的免疫抑制分子。研究表明,TGF-β1為目前已知的最主要的免疫抑制分子。而經(jīng)再培養(yǎng)后,隨著藥物作用被洗脫,上清中免疫抑制分子呈逐漸上升趨勢。可證明,經(jīng)LHC作用后的培養(yǎng)上清可下調(diào)HeLa細胞免疫抑制分子的分泌。
本研究表明,經(jīng)LHC作用后的HeLa細胞第1次培養(yǎng)上清,可以部分逆轉(zhuǎn)抑制分子對PBMC增殖的抑制作用,但是隨著LHC作用被洗脫,LHC-S2 及LHC-S3的培養(yǎng)上清這種作用明顯減弱。PHA可誘導(dǎo)具有活性的T細胞進行轉(zhuǎn)化,CD3+是淋巴細胞的主要成分,CD4+為輔助性T淋巴細胞,而CD25+是T細胞活化的標(biāo)志,其表達率反應(yīng)T細胞活化水平。CD4+CD25+Treg為免疫抑制細胞[5-7]。將HeLa細胞培養(yǎng)上清作用于上述淋巴細胞,發(fā)現(xiàn)其有免疫抑制作用,促使CD4+CD25-向CD4+CD25+Treg轉(zhuǎn)化,抑制CD4+CD8+T細胞功能。經(jīng)LHC作用后的上清可部分逆轉(zhuǎn)這種免疫抑制現(xiàn)象,進一步說明LHC可下調(diào)導(dǎo)致免疫抑制分子的分泌。CTL細胞是腫瘤免疫的主要效應(yīng)細胞。本研究以腫瘤細胞作為抗原,經(jīng)含有IL-2的培養(yǎng)基反復(fù)刺激誘導(dǎo)獲得特異性的CTL。本研究表明,HeLa細胞培養(yǎng)上清具有降低CTL細胞殺傷率的作用,但經(jīng)LHC作用后的HeLa細胞培養(yǎng)上清對CTL細胞殺傷及誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化的抑制無明顯改變,說明目前實驗中所采用的LHC濃度不能逆轉(zhuǎn)免疫抑制分子對CTL細胞殺傷及誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化的抑制。
LHC作為我國傳統(tǒng)中藥,具有促進一氧化氮生成、減少氧自由基及抗細胞凋亡的作用[8-10],常被應(yīng)用于心腦血管疾病的治療,在腫瘤治療中多用于輔助治療,用于降調(diào)節(jié)免疫抑制因子少見報道。本研究表明LHC作用后,所培養(yǎng)的HeLa細胞培養(yǎng)上清可逆轉(zhuǎn)PHA誘導(dǎo)的淋巴細胞增殖抑制及上調(diào)CD4+CD25-T細胞的百分率,這有可能為LHC抗瘤作用機制之一。
本研究發(fā)現(xiàn)LHC的抗瘤機制可能為:下調(diào)上清中TGF-β1、IL-10及PGE2的含量,即LHC下調(diào)了HeLa細胞分泌的免疫抑制分子,減少對PBMC增殖的抑制,同時通過某種機制降低CD4+CD25+表達,上調(diào)CD3+、CD4+、CD25+、CD4+CD25-,可在一定程度上逆轉(zhuǎn)HeLa細胞的腫瘤免疫抑制。提示可在宮頸癌患者術(shù)前、術(shù)中及術(shù)后加用LHC,可能部分逆轉(zhuǎn)宮頸癌免疫抑制,增強療效,預(yù)防腫瘤復(fù)發(fā)。但免疫抑制分子如何引起免疫細胞表達的變化,這種機制目前尚未明確,有待進一步研究。
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The Immunosuppression of Cervical Carcinoma Cell Line HeLa after Inoculating by LHC
ZHANG Wen-ke,CHEN Ya-qiong.Department of Obstetrics and Gynecology,The Affiliated Hospital of the Chinese People's Armed Police Force Logistics College,Tianjin 300162,China
Objective:To study the variation of immunosuppression of HeLa inoculated by LHC.Methods: HeLa was inoculated by LHC,for 48 h,the supernatants were collected(LHC-S1),after centrifuging the cells,and then adjusted the concentration of HeLa,inoculated for 48 h,centrifuged cells,collect the supernatants(LHC-S2),adjusted the concentration of HeLa,inoculated for 48 h,after centrifuging the cells collected the supernatants (LHC-S3).Compared with the HeLa′s supernatant without LHC,which was inoculated in the same condition,collected the supernatant for 3 times(Control-S1,Control-S2,Control-S3),test the TGF-β1 and IL-10 by ELISA,PGE2by ultraviolet spectrophotometry,by means of MTT to detect the proliferation of PHA induce PBMC and antibody-dependent cellular cytotoxicity of CTL.Flow cytometry(FCM)to analyze the subpopulation of peripheral blood lymphocytes,which was inoculated by the supernatants.Results:(1)The TGF-β1,IL-10 and PGE2A278 nm of control group had no significant difference in statistics(P>0.05);in LHC-group the difference were statically significant(P<0.05);TGF-β1 gradually decreased,IL-10 was similarity in LHC-S1 and LHC-S2,less than that in LHC-S3,PGE2A278 nm was the minimum in LHC-S2;except in LHC-S2,IL-10 was less than the control group.(2)All the supernatants of the control group could inhibit the proliferation of PHA induced PBMC and cytotoxicity of CTL,had no significant statistic difference(P>0.05),the inhibition to CTL in LHC group and corresponding control group had no significant statistic difference(P>0.05);in LHC group,the inhibition ratio in LHC-S1 was the lest.(3)All the supernatants could influence the expression of the subpopulation of lymphocyte,it had statistic difference(P<0.05);Compared with control group,the percentage of CD3+,CD4+,CD25+and CD4+CD25-increased in LHC-S1 and LHC-S2 group,the percentage of CD4+CD25+decreased(P<0.05),in the LHC-S3 group,the difference was not significant(P>0.05).Conclusions:The immunosuppressive molecules of HeLa could be reduced by LHC;LHC could decrease the inhibition of the proliferation of PHA induce PBMC;LHC also could increase the percentage of CD3+,CD4+,CD25+and CD4+CD25-,reduce CD4+CD25+;LHC could reverse the immunosuppression of HeLa to a certain degree.
Tetramethylpyrazine;HeLa cells;Immune tolerance
2015-10-13)
[本文編輯 王琳]
300162天津,武警后勤學(xué)院附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科