高地 朱鷺冰 李明
(復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院皮膚科,上海 200032)
系統(tǒng)性硬皮?。╯ystemic scleroderma,SSc)是一種頑固的自身免疫性疾病,其免疫紊亂表現(xiàn)在多個(gè)方面。免疫活性細(xì)胞(主要是淋巴細(xì)胞)及其相關(guān)細(xì)胞因子和趨化因子在SSc發(fā)病機(jī)制中的作用逐漸引起關(guān)注[1]。我們的前期研究[2]顯示皮膚成纖維細(xì)胞外微環(huán)境中細(xì)胞因子異常可能參與SSc患者皮膚成纖維細(xì)胞高膠原合成克隆的形成。外周血單個(gè)核細(xì)胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)以淋巴細(xì)胞為主,能產(chǎn)生多種細(xì)胞因子。本研究旨在探討SSc患者的PBMC對(duì)具有不同膠原合成能力的皮膚克隆成纖維細(xì)胞的膠原代謝的影響。
1.1 實(shí)驗(yàn)材料 DMEM高糖培養(yǎng)基、胎牛血清由PAA公司生產(chǎn);小鼠抗人波形蛋白、細(xì)胞角蛋白單抗由Abcam公司生產(chǎn);兔抗人Ⅷ因子多抗由Antibody Diagnostica公司生產(chǎn);親和素-生物素-酶復(fù)合物顯色試劑盒和生物素化馬抗小鼠、羊抗兔二抗由Vector公司生產(chǎn);RNA提取試劑盒由Invitrogen公司生產(chǎn)和cDNA合成試劑盒、熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(polymerase chain reaction,PCR)試劑盒、引物和TaqMan探針由上海閃晶公司生產(chǎn);淋巴細(xì)胞分離液、植物血凝素(phytohemaggtutinin,PHA)由Sigma公司生產(chǎn)。
1.2 研究方法
1.2.1 篩選SSc和健康皮膚具有不同膠原合成能力的異質(zhì)性成纖維細(xì)胞克隆 選取5例病程<3年且符合美國風(fēng)濕病學(xué)會(huì)1980年分類標(biāo)準(zhǔn)[3]的進(jìn)展期SSc患者(研究組)分別在局部麻醉下切取其前臂逐漸擴(kuò)大的硬化皮損邊緣的皮膚組織;同時(shí)選取4例性別、年齡匹配的整形外科手術(shù)者(對(duì)照組),在局部麻醉下切取其相應(yīng)部位的健康皮膚組織。所有研究對(duì)象均知情同意。
采用組織塊培養(yǎng)法原代培養(yǎng)成纖維細(xì)胞并傳代增殖,對(duì)第2代細(xì)胞進(jìn)行免疫組織化學(xué)鑒定并采用改良有限稀釋法分離克隆。采用實(shí)時(shí)熒光定量逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)法檢測克隆成纖維細(xì)胞內(nèi)Ⅰ型前膠原的mRNA水平[4]。
1.2.2 PBMC的分離 無菌采集對(duì)照組和研究組病情活動(dòng)期患者各3例的靜脈血5mL,加入盛有肝素的無菌小瓶,加蓋后輕輕搖勻。取抗凝血,計(jì)數(shù)白細(xì)胞總數(shù)后,采用密度梯度離心法分離PBMC,以Hanks液重懸細(xì)胞,洗滌2次后計(jì)數(shù)細(xì)胞。根據(jù)計(jì)數(shù)結(jié)果,將PBMC稀釋至106/mL(細(xì)胞懸液片含5μg/mL PHA),接種于25cm2培養(yǎng)瓶,置于37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h。離心,收集上清液。
1.2.3 PBMC對(duì)SSc皮膚克隆成纖維細(xì)胞中Ⅰ型前膠原和基質(zhì)金屬蛋白酶1(matrix metalloproteinase-1,MMP-1)mRNA水平的影響 根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn),確定PBMC培養(yǎng)上清液的濃度為10%。在篩選出的SSc皮膚克隆成纖維細(xì)胞中,選?、裥颓澳z原mRNA高、低表達(dá)的克隆各3個(gè),每個(gè)克隆經(jīng)0.25%胰蛋白酶消化后,分別接種于4個(gè)3.5cm2培養(yǎng)皿,培養(yǎng)至80%融合時(shí),棄生長培養(yǎng)液,換為含0.1%胎牛血清的DMEM高糖培養(yǎng)液培養(yǎng)24h,棄培養(yǎng)液,每個(gè)克隆提取其中1個(gè)培養(yǎng)皿細(xì)胞的總RNA,另外3個(gè)培養(yǎng)皿分為3組,分別為未干預(yù)組、研究組PBMC培養(yǎng)上清液干預(yù)組和對(duì)照組PBMC培養(yǎng)上清液干預(yù)組。按確定的PBMC培養(yǎng)上清液的終濃度(10%)配制含0.1%胎牛血清的DMEM高糖培養(yǎng)液,分別加入Ⅰ型前膠原mRNA高表達(dá)和低表達(dá)的SSc皮膚克隆成纖維細(xì)胞的細(xì)胞培養(yǎng)基中,培養(yǎng)48h后提取總RNA,與干預(yù)前提取的總RNA一起以實(shí)時(shí)熒光定量RT-PCR法檢測Ⅰ型前膠原和MMP-1mRNA水平。采用各樣品干預(yù)后與干預(yù)前目的基因mRNA的△CT的差△△CT表示干預(yù)因素的作用大?。骸鳌鰿T絕對(duì)值大,表示干預(yù)因素作用大;反之,表示干預(yù)因素作用?。弧鳌鰿T為正值,表示干預(yù)因素使目的基因mRNA的水平上升;△△CT為負(fù)值,表示干預(yù)因素使目的基因mRNA的水平下降。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 11.5軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)數(shù)資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(ˉx±s)表示。采用兩因素方差分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 篩選SSc和正常皮膚具有不同膠原合成能力的異質(zhì)性成纖維細(xì)胞克隆 研究組和對(duì)照組分別獲得36個(gè)和32個(gè)皮膚成纖維細(xì)胞的克隆,其免疫組織化學(xué)結(jié)果顯示:胞漿波形蛋白陽性、角蛋白陰性、Ⅷ因子陰性,符合成纖維細(xì)胞的特征。由于克隆細(xì)胞體外生存期有限,不可能對(duì)所有克隆進(jìn)行測定,因此在獲得的克隆中,檢測研究組5例共25個(gè)克隆和對(duì)照組4例共21個(gè)克隆。通過樣品聚類分析將Ⅰ型前膠原mRNA水平分為高表達(dá)(△CT>1)、中表達(dá)(-1≤△CT≤1)和低表達(dá)(△CT<-1),研究組高、低表達(dá)克隆數(shù)分別為12個(gè)和7個(gè),對(duì)照組高、低表達(dá)克隆數(shù)分別為3個(gè)和5個(gè)。
2.2 PBMC對(duì)SSc皮膚克隆成纖維細(xì)胞Ⅰ型前膠原和MMP-1的mRNA水平的影響
2.2.1 PBMC對(duì)SSc皮膚克隆成纖維細(xì)胞中的Ⅰ型前膠原mRNA水平的影響 見表1。
2.2.2 PBMC對(duì)SSc皮膚克隆成纖維細(xì)胞中的MMP-1的mRNA水平的影響 見表2。
表1 PBMC對(duì)SSc患者Ⅰ型前膠原mRNA高和低表達(dá)皮膚克隆成纖維細(xì)胞Ⅰ型前膠原mRNA水平的影響(ˉx±s,△△CT)
表2 PBMC對(duì)SSc患者Ⅰ型前膠原mRNA高和低表達(dá)皮膚克隆成纖維細(xì)胞MMP-1mRNA水平的影響(ˉx±s,△△CT)
在SSc發(fā)病的早期,患者皮膚真皮下層存在以CD4+T輔助細(xì)胞為主的淋巴細(xì)胞浸潤,提示免疫活性細(xì)胞可能通過直接或間接產(chǎn)生細(xì)胞因子/趨化因子來誘導(dǎo)產(chǎn)生或調(diào)節(jié)“硬皮病成纖維細(xì)胞表型”[5-6]。研究[7]顯示,SSc患者 PBMC 和皮膚 成纖維細(xì)胞共培養(yǎng)后,T淋巴細(xì)胞的寡克隆擴(kuò)增與發(fā)生在皮膚的T淋巴細(xì)胞寡克隆擴(kuò)增類似。
既往關(guān)于SSc患者PBMC培養(yǎng)上清與皮膚成纖維細(xì)胞共培養(yǎng)的研究均未考慮PBMC干預(yù)前成纖維細(xì)胞膠原合成能力對(duì)干預(yù)結(jié)果的影響,本研究以SSc皮膚克隆成纖維細(xì)胞作為研究對(duì)象,探討PBMC對(duì)SSc具有不同膠原合成能力的皮膚克隆成纖維細(xì)胞的膠原代謝的影響。
本研究結(jié)果表明,SSc具有不同膠原合成能力的克隆成纖維細(xì)胞中Ⅰ型前膠原、MMP-1mRNA水平對(duì)PBMC的反應(yīng)存在異質(zhì)性。SSc患者PBMC培養(yǎng)上清與皮膚克隆成纖維細(xì)胞共培養(yǎng)48h,僅使具有低膠原合成能力的SSc克隆成纖維細(xì)胞的Ⅰ型前膠原和MMP-1mRNA水平上升,未發(fā)現(xiàn)其對(duì)高表達(dá)者有影響。
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