何躍,黃麗,姚天玉,張芷茹,陳潔
(西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院眼科1,風(fēng)濕免疫科2,四川 瀘州 646000)
20 世紀(jì)70 年代,Steinman RM等[1,2]在小鼠外周淋巴器官中鑒定出具有現(xiàn)代免疫學(xué)概念的樹突狀細(xì)胞(dendritic cells,DCs)。DCs 不僅是天然免疫和適應(yīng)性免疫之間的橋梁,也能啟動免疫應(yīng)答,誘導(dǎo)免疫耐受[3]。DCs8 是最重要抗原提呈細(xì)胞,其所誘導(dǎo)的適應(yīng)性免疫應(yīng)答在腫瘤、免疫中具有重要意義[4,5]。A20又稱為腫瘤壞死因子-α(TNF-α)誘導(dǎo)的蛋白3,是泛素(Ub)依賴性信號的有效調(diào)節(jié)劑,其能夠通過去泛素化功能減弱NF-κB 信號系統(tǒng)的活性,從而發(fā)揮對天然免疫反應(yīng)的負(fù)性調(diào)節(jié)作用[6]。A20 在多種炎癥性和免疫性疾病中都發(fā)揮著重要的作用[7,8],但其在免疫及感染性疾病中的作用機(jī)制尚未完全明確。本研究主要探討A20 對脂多糖誘導(dǎo)的樹突狀細(xì)胞成熟度及功能的影響。
1.1 研究對象及材料 收集2021 年5 月西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院14 名健康志愿者臨床資料;人淋巴細(xì)胞分離液購自上海生物工程有限公司;Trizol 購自美國Invitrogen 公司;反轉(zhuǎn)錄試劑盒與熒光定量PCR 試劑盒均購自日本TaKaRa 公司;GM-CSF 和人重組IL-4 購自美國ACRO Biosystems 公司;CD14+磁珠購自德國Miltenyi 公司;細(xì)胞培養(yǎng)液1640 和胎牛血清購自美國Gibco 公司;腺病毒購自上海漢恒生物科技有限公司;Anti-human CD80、CD86 及HLADR 購自美國eBioscience 公司;LPS 購自美國Sigma公司;人IL-1β、IL-10、IL-27、IL-6 ELISA 檢測試劑盒購自美國R&D Systems 公司。
1.2 方法
1.2.1 DCs 的分離和培養(yǎng) 抽取健康志愿者靜脈血約10 ml,再緩慢加入10 ml 的磷酸緩沖鹽溶液,輕輕將二者混勻,然后將其加入至5 ml 人淋巴細(xì)胞分離液中,在溫度4 ℃,離心力800 g,按升4 降0 的升降速度進(jìn)行離心,離心26 min。離心后用巴氏管將單個核細(xì)胞吸出、洗滌、離心。加入磁珠buffer 和單核細(xì)胞磁珠(CD14+磁珠)。過MS 柱后得到CD14+T 細(xì)胞。按照1×106細(xì)胞/ml 接種到1640 培養(yǎng)基中,并加入人重組GM-CSF(100 ng/ml)和人重組IL-4(50 ng/ml)進(jìn)行DCs 誘導(dǎo)。細(xì)胞培養(yǎng)第6 天時,加入LPS(100 ng/ml)繼續(xù)培養(yǎng)24 h 獲得成熟的DCs 細(xì)胞。
1.2.2 腺病毒感染DCs 人A20 基因干擾(A20-shRNA)腺病毒的制備、包裝、擴(kuò)增和純化由上海漢恒生物科技有限公司完成(A20 基因ID:NM_001270508.1)。上述細(xì)胞培養(yǎng)至第3天,將細(xì)胞分為兩部分,一部分細(xì)胞加入腺病毒載體,培養(yǎng)2 h后換液,而另一部分細(xì)胞為對照,直接換液。48 h后,觀察GFP 綠色熒光的表達(dá)情況并進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
1.2.3 流式細(xì)胞術(shù)檢測DCs 表型 取出培養(yǎng)好的DCs,PBS 洗滌細(xì)胞、離心,加入抗CD80、CD86 及HLA-DR 流式抗體,孵育30 min后,用流式細(xì)胞儀檢測CD80、CD86 及HLA-DR 的表達(dá)情況。
1.2.4 定量RT-PCR 從細(xì)胞中提取總的RNA,反轉(zhuǎn)錄合成cDNA,采用SYBR Green 進(jìn)行RT-PCR,參照試劑盒配置相應(yīng)的體系進(jìn)行擴(kuò)增,引物由上海生工生物有限公司合成,其中引物序列如下:A20 上游引物:5'-TGGCTGAACAAGTCCTTCCT-3′,下游引物:5'-CTTCAGGGTCACCAAGGGTA-3′;β-actin 上游引物:5'-CGAGAAGATGACCCAGATCATG-3',下游引物:5' -CAGAGGCGTACAGGGATAGCA -3'。ABI7500 儀器上進(jìn)行RT-PCR 反應(yīng),反應(yīng)體系為20 μl。用2-△△CT法計算A20 的相對表達(dá)量。
1.2.5 細(xì)胞因子的測定 按照ELISA 的說明檢測細(xì)胞培養(yǎng)液上清中IL-1β、IL-6 和IL-27 的水平,所有分析都進(jìn)行3 次。
1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 22.0 統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計量資料以()表示,兩組間比較采用t檢驗(yàn),以P<0.05 表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 腺病毒轉(zhuǎn)染DCs 情況 熒光顯微鏡下觀察到絕大部分DCs 被攜帶有GFP 熒光基團(tuán)標(biāo)記的腺病毒轉(zhuǎn)染,呈綠色熒光表達(dá),見圖1。
圖1 帶GFP 熒光基團(tuán)標(biāo)記的腺病毒轉(zhuǎn)染DCs(×200)
2.2 腺病毒轉(zhuǎn)染DCs 后A20 的表達(dá)水平 攜帶有A20-shRNA 腺病毒轉(zhuǎn)染DCs后,定量RT-PCR 檢測顯示,轉(zhuǎn)染A20-shRNA 腺病毒的樹突狀細(xì)胞A20的表達(dá)低于未轉(zhuǎn)染腺病毒的樹突狀細(xì)胞(P<0.05),見圖2。
圖2 腺病毒轉(zhuǎn)染DCs 后A20 的表達(dá)情況
2.3 沉默A20 后對DCs 成熟度的影響 沉默A20后,DCs 細(xì)胞表面的成熟標(biāo)記分子CD80、CD86 和HLA-DR 的表達(dá)水平?jīng)]有變化,見圖3。
圖3 沉默A20 后對DCs 成熟度的影響
2.4 A20 對DCs 分泌細(xì)胞因子的影響 LPS 刺激DCs后,通過ELISA 檢測DCs 分泌細(xì)胞因子的水平,結(jié)果顯示沉默A20 的DCs 分泌IL-1β 和IL-6的水平增加(P<0.05),而IL-27 的水平降低(P<0.05),見圖4。
圖4 A20 對DCs 分泌細(xì)胞因子的影響
A20 是TNF-α 與臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞反應(yīng)中發(fā)現(xiàn)的一種誘導(dǎo)性表達(dá)蛋白,因此也被稱為TNF-α 誘導(dǎo)蛋白(3TNFAIP3)。A20 通過減弱NF-κB 信號通道,發(fā)揮對天然免疫反應(yīng)的負(fù)性調(diào)節(jié)作用[9]。DCs 是目前已知的最強(qiáng)大的抗原呈遞細(xì)胞,它除了能夠激活T細(xì)胞產(chǎn)生免疫應(yīng)答,還可以對體內(nèi)和體外的各種刺激做出應(yīng)答誘發(fā)免疫耐受。研究發(fā)現(xiàn)[10,11],A20 在SLE、干燥綜合征等免疫性疾病中均發(fā)揮著重要的作用。另外,研究發(fā)現(xiàn)[12],在嚙齒動物和非人靈長類動物的移植模型中,DCs 在同種異體免疫反應(yīng)的負(fù)調(diào)節(jié)中的具有核心作用。DCs 除了在自身免疫性疾病中發(fā)揮作用,在抗腫瘤免疫反應(yīng)中也起著關(guān)鍵作用。DCs 通過分泌IFN-λ,從而提高IL-12p70、IFN-γ和細(xì)胞毒性淋巴細(xì)胞募集趨化因子的水平,促進(jìn)TH1 微環(huán)境,最終在抗腫瘤免疫反應(yīng)中發(fā)揮重要作用,而且IFN-λ 及其受體在乳腺腫瘤中與患者預(yù)后情況密切相關(guān)[13]。然而,對于DCs 在各種感染性疾病和免疫性疾病中的具體機(jī)制仍未明確。
A20 存在于多個免疫器官如脾臟、胸腺和腸相關(guān)免疫組織等,本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),A20 在DCs 中也有表達(dá),因A20 沒有相應(yīng)的抑制劑或激動劑,為了研究A20 對DCs 成熟度及功能的研究,本研究將包裝好的人A20-shRNA 腺病毒轉(zhuǎn)染DCs,最終使DCs中A20 低表達(dá),這也為后面研究A20 對DCs 的影響打下了基礎(chǔ)。DCs 有未成熟和成熟兩種類型,二者之間有明顯的差別,未成熟的DCs 具有較高的吞噬功能,抗原呈遞較弱,免疫刺激較弱[14]。成熟的DCs 表達(dá)高水平的MHC-Ⅰ類和MHC-Ⅱ類分子,具有強(qiáng)大的抗原遞呈能力。既往有文獻(xiàn)報道[15],在系統(tǒng)性紅斑狼瘡、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等許多免疫性疾病中,DCs通過增加其成熟度發(fā)揮作用。為了證實(shí)A20 是否對DCs 成熟度有影響,本研究沉默A20,檢測DCs 成熟表面細(xì)胞因子CD80、CD86 及HLA-DR 的表達(dá),結(jié)果表明沉默A20 對DCs 的成熟度無明顯影響,這也說明A20 對DCs 的作用與其他因子是不同的。研究報道[16],miR-21 在腎缺血再灌注損傷中能夠增強(qiáng)DCs 的成熟,減輕腎臟缺血再灌注誘導(dǎo)的促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生和急性腎損傷。而在Johnson DJ等[17]報道中表明,A20 對DCs 成熟度是沒有影響,考慮造成這種差異的原因可能是A20 是一種重組蛋白,而microRNA 是一種小RNA。
成熟DCs 作為主要抗原提呈細(xì)胞,根據(jù)刺激分泌不同的細(xì)胞因子,并通過Th1 或Th2 途徑使Naive T 細(xì)胞分化,從而造成炎癥或免疫抑制的環(huán)境。例如,DCs 分泌的IL-12 可以誘導(dǎo)Th1 分化,分泌的IL-6 和IL-1β 等細(xì)胞因子促進(jìn)免疫炎癥環(huán)境。本研究通過沉默A20,結(jié)果發(fā)現(xiàn)DCs 分泌IL-1β 和IL-6 的水平增加,而IL-27 的水平降低。Javan MR等[18]使用慢病毒轉(zhuǎn)染的方法發(fā)現(xiàn),A20 能夠?qū)е翫Cs 分泌IL-10 和TGF-β 細(xì)胞因子的水平升高。另有研究報道[19],A20 能夠通過NF-κB 和STAT1 信號途徑調(diào)控DCs 分泌TNF-α 和IL-6。由此可以發(fā)現(xiàn),A20 對DCs 的作用主要是引起DCs 分泌不同的細(xì)胞因子。
綜上所述,A20 可抑制脂多糖誘導(dǎo)的人樹突狀細(xì)胞的免疫功能,其機(jī)制可能與其影響DCs 的分泌功能相關(guān)。