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编号:10400442
细胞因子对实验性自身免疫性肌炎淋巴细胞B7表达的影响
http://www.100md.com 《中华现代临床医学杂志》 2004年第1期
     【摘要】 目的 探讨B7在实验性自身免疫性肌炎(EAM)发病中的作用及γ干扰素(IFN-γ)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素-10(IL-10)、IL-12对其的影响。方法用兔肌肉匀浆免疫小鼠建立EAM模型,观察动物发病情况及肌肉病理改变。取小鼠外周血和脾淋巴细胞进行细胞培养并用细胞因子处理,分别应用流式细胞计和逆转录聚合酶链反应(PCR)检测外周血和脾淋巴细胞B7-1,B7-2蛋白和mRNA的表达及细胞因子对其影响。结果 EAM小鼠外周血和脾淋巴细胞上B7-1、B7-2蛋白的表达明显增强,B7-1、B7-2mRNA的表达与蛋白表达的增加相平行。IFN-γ、TNF-α、IL-12使上述表达明显增强,IL-10则抑制其表达。结论 B7表达与EAM的发病密切相关,细胞因子IFN-γ、TNF-α、IL-10、IL-12可能通过调节EAM小鼠淋巴细胞B7表达而影响EAM的转归。

    关键词 细胞因子 B7分子 EAM RT-PCR 流式细胞计

    【文献标识码】 A 【文章编号】 1726-7587(2004)01-0001-03
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    The effects of cytokines on the B7expression of lymphocyte in

    experimentalautoimmune myositis

    Tao Weiyi,Xiao Bo,Peng Yong,et al.

    Department of Neurology,Red Cross Hospital,Shengzhen518029.

    【Abstract】 Objective To study the effects of IFN-γ,TNF-α,IL-10and IL-12on the B7mRNA and protein expression of lymphocyte in experimental autoimmune myositis(EAM).Methods FACS and RT-PCR techˉniques were used to assay the expression of B7in EAM lymphocytes and effects of cytokines.Results IFN-γ,TNF-αandIL-12increased the expression of B7,but IL-10inhibited all the expressions.Conclusion IFN-γ,TNF-α,IL-10and IL-12effected the B7expression in EAM lymphocytes.
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    Key words cytokine B7 EAM RT-PCR flow cytometry

    实验性自身免疫性肌炎(EAM)是一种人工诱导类似人类多发性肌炎(PM)的动物模型,其病理改变与PM基本一致,即肌纤维的坏死和炎性细胞浸润。已有的研究表明PM发病与T细胞的异常活化有关 [1,2] 。T细胞的活化需要第一信号和第二信号参与,第二信号又称协同刺激信号,主要由T细胞上表达的CD28/CTLA-4与抗原递呈细胞(APC)表面的配体B7相互作用所提供 [3] 。本实验着重观察B7在EAM中的表达以及IL-10、IL-12、IFN-γ、TNF-α对其影响,试从T细胞活化的角度探讨PM的发病机制。

    1 材料与方法

    1.1 材料 PE标记的抗B7-1、B7-2单克隆抗体购自美国Pharmingen公司,IL-10、IL-12、rIFN-γ、rTNF-α、RNA提取试剂盒及逆转录试剂盒购自美国Promega公司,B7-1、B7-2、β-actin引物由中科院上海细胞生物研究所合成,弗氏完全佐剂(CFA)及其它免疫试剂购自北京邦定生物公司。
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    1.2 方法

    1.2.1 动物模型和分组 健康雄性昆明小鼠40只(6~8周,25~30g)由湖南医科大学实验动物中心提供。随机分为肌炎组10只(EAM),对照组10只(0.9%NS)。取兔肌肉 ˇ 基金项目:国家自然科学基金资助项目(编号:39870909)匀浆0.1ml加等量CFA混匀制成0.2ml抗原乳剂注入EAM组小鼠颈部肌肉和皮下组织,1周后重复诱导1次;对照组用生理盐水取代兔肌肉匀浆加等量CFA混匀注射。发病动物症状体征分级标准见文献 [4] 。两组动物分别于免疫后22天或濒死前,用3%异戊巴比妥钠0.2ml注入小鼠腹腔,麻醉后用无菌注射器于心脏采血,肝素抗凝,同时取脾脏备检。另取大腿肌肉置于10%福尔马林固定,石蜡包埋,切片做HE染色,行光镜检查。

    1.2.2 外周血和脾淋巴细胞B7-1、B7-2蛋白表达 外周血淋巴细胞分离方法见文献 [5]。脾脏经200目钢网过筛,用Ficoll液分离淋巴细胞,Hank’s液洗2次,重悬于含10%小牛血清的1640培养液中备用。淋巴细胞分为细胞因子处理组和未处理组,分别置于96孔细胞培养板中,在37℃、5%CO 2 中孵育72h。内加5μg/ml ConA诱导,培养基中含45%DMEM、10%FCS、10mM HEPES、50μg/ml青霉素/链霉素;处理组在上述培养基分别加入100U/ml rIFN-γ、250U/ml rTNF-α、10μg/ml IL-10、20μg/ml IL-12刺激,在培养后24、48、72h取细胞因子处理组和未处理组淋巴细胞1×10 7 个,分别加B7-1和B7-2单抗1μg,置4℃孵育30min,4000rpm×5min,取沉淀加PBS洗2次,4000rpm×5min,沉淀加0.5ml PBS及20μl戊二醛固定液,流式细胞计检测淋巴细胞上B7-1和B7-2蛋白的表达。
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    1.2.3 外周血和脾淋巴细胞B7-1、B7-2mRNA表达水平

    1.2.3.1 cDNA合成和PCR扩增 取细胞因子处理组和未处理组培养的淋巴细胞1×10 7 个,采用异硫氰酸胍法提取RNA。取样品RNA0.2μg,加Oligo(dT)引物1μl(100ng/μl),5×反转录缓冲液4μl,95℃5min,冷却后加入Rnasin20U、2.5mM dNTP4μl、AMV转录酶5U,总反应体积20μl,42℃反应60min,然后94℃3min灭活AMV酶,置-20℃冰箱保存。取cDNA反应液10μl,置0.5ml Eppendorf管中,分别加入2.5mM dNTP4μl,Taq酶1U,10×PCR缓冲液5μl,β-actin上、 下游引物各1μl(10pmol/μl),B7-1或B7-2上下游引物各2μl(10pmol/μl),引物序列见表1,加去离子双蒸水至终体积50μl,再用50μl石蜡油覆盖,95℃变性5min,反应条件为95℃变性1min,55℃退火1min,72℃延伸1min,循环30次后72℃延伸5min。
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    表1 B7-1、B7-2、β-actin引物序列

    1.2.3.2 PCR产物的分析 20μl PCR扩增产物在含有0.5μg/μl溴乙锭的2%琼脂糖凝胶中电泳,时间1h,电压5V/cm。电泳后凝胶在Eagle EyeⅡ型图像处理系统上计算出B7-1、B7-2、β-actin密度,用β-actin密度作为参照,求出B7-1、B7-2基因表达的相对值。

    1.3 数据处理 结果以均数±标准差表示(ˉx±s),用t检验进行统计学处理,并进行相关分析。

    2 结果

    2.1 发病情况和组织病理学改变 NS组无动物发病,EAM组在免疫后的第14~18天先后发病,22天左右达高 峰。EAM组小鼠发病率为80%,且以中重度为主,体重明显减轻。光镜HE染色显示,发病的小鼠肌肉有大量炎性细胞浸润伴肌纤维的坏死。
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    2.2 外周血和脾淋巴细胞B7-1、B7-2蛋白的表达 如表2所示,NS组B7-1、B7-2有少量表达,EAM组B7-1、B7-2表达明显增加(P<0.01);rIFN-γ、rTNF-α、IL-12处理组与未处理组相比,B7-1、B7-2表达进一步增加,而IL-10处理组与未处理组相比,B7-1、B7-2表达则明显受到抑制(P<0.01)。

    表2 小鼠外周血和脾淋巴细胞中协同刺激分子蛋白的表达 (ˉx±s) 注:q检验,与NS组比较 ▲ P<0.01,与EAM组比较 ˇ P<0.01, ˇˇ P<0.05

    2.3 外周血和脾淋巴细胞B7-1、B7-2mRNA的表达 如表3所示,NS组B7-1、B7-2mRNA表达量较少,EAM组B7-1、B7-2mRNA显著增多,差异具有显著性(P<0.01);rIFN-γ、rTNF-α、IL-12处理组与未处理组相比,B7-1、B7-2mRNA表达进一步增加,而IL-10处理组与未处 理组相比,B7-1、B7-2mRNA表达则明显抑制,其差异具有显著性(P<0.01)。直线相关分析显示,B7-1、B7-2mRNA表达强度与蛋白表达强度相平行,其相关系数分别为r=0.773,0.675,(P<0.01)。
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    表3 小鼠外周血和脾淋巴细胞B7-1、B7-2mRNA表达 (ˉx±s) 注:q检验,与NS组比较 ▲ P<0.01,与EAM组比较 ˇ P<0.01

    3 讨论

    目前认为PM的发病与T细胞的异常活化有关。异常活化的T细胞与MHCⅡ类抗原结合,在肌纤维原位克隆扩 增后,分泌穿孔素,攻击靶肌纤维的C带,最终导致肌纤维的坏死 [6] 。最近的研究表明,T细胞的激活需要两个刺激信号:T细胞受体(TCR)与MHC复合物结合作为第一信号是T细胞激活的先决条件,决定免疫反应的特异性。第二信号为协同刺激分子与其受体相互作用所提供,主要通过CD28/CTLA-4、B7相互结合与APC作用实现 [7] ,促使T细胞激活、分化为效应细胞。

    B7-1/B7-2表达于APC细胞,如活化的B细胞、树突状细胞及单核细胞表面,主要作为配体行使功能 [8] 。研究表明B7-1和B7-2在CD4辅助T细胞分化为效应细胞的过程中起着不同作用。B7-1主要促使Th 0 细胞向Th 1 细胞转化,分泌IL-2、IFN-γ、TNF-β等细胞因子,介导细胞免疫;而B7-2主要促使Th 0 细胞向Th 2 细胞转化,分泌IL-4、IL-10,介导体液免疫。本研究观察到在EAM中B7-1和B7-2均明显增加,提示体液免疫和细胞免疫均参与了EAM的发生,与既往的临床及实验观察吻合 [1,2] 。B7-2分子可能与免疫反应的起始相关,B7-1则涉及免疫反应的持续和扩大。
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    细胞因子按其对炎性反应的作用分为两类,一类为促炎性细胞因子,如IL-2、IL-12、IFN-γ、TNF-α等。IL-2和IFN-γ是由Th 1 类细胞分泌的因子,IL-2可诱导CD8 + T细胞活化、克隆扩增及促进IFN-γ分泌,后者又能增强MHCⅠ、Ⅱ类抗原和粘附分子表达,TNF-α则进一步增强上述过程 [9] 。IL-12是由APC分泌的,可促进T细胞增生并分泌IFN-γ和TNF-α[9] 。另一类为抗炎性细胞因子如IL-10。IL-10可抑制CD4 + T细胞增生,分泌Th 1 细胞因子及巨噬细胞表达MHCⅡ类抗原和B7分子 [10,11] 。本研究发现IFN-γ、TNF-α、IL-12可明显增强肌炎组淋巴细胞B7蛋白的表达和mRNA转录,而IL-10则抑制B7基因的表达,提示在B7介导的多发性肌炎中,细胞因子可能通过调节B7基因的表达来影响T细胞活化,最终影响PM的转归。
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    参考文献

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    (收稿日期:2003-11-13)

    作者单位:1518029广东省深圳市红十字会医院神经内科

    2410008湖南医科大学附属湘雅医院神经内科

    3410013湖南医科大学附属第三医院神经内科

    (编辑秋 实), 百拇医药(陶唯宜)