謝 鋒 孟玉菡 李明清 李大金
(復旦大學附屬婦產科醫(yī)院暨婦產科研究所生殖免疫教研室,上海200011)
胸腺基質淋巴細胞生成素(TSLP)是一種IL-7樣細胞因子,最早在胸腺間質細胞株培養(yǎng)上清液中發(fā)現。TSLP是身體和環(huán)境界面(皮膚、呼吸道、腸道、眼組織等)介導Th2反應的關鍵因子。近期研究發(fā)現,除了上皮細胞和表皮角質細胞外,多種細胞包括肥大細胞、呼吸道平滑肌細胞、纖維細胞、樹突細胞(DCs)、滋養(yǎng)細胞以及腫瘤和腫瘤相關細胞均可表達 TSLP[1]。
TSLP參與多種病理生理過程。如通過活化樹突細胞促使CD4+T細胞呈現Th2免疫優(yōu)勢[2],直接活化T細胞受體促進T細胞增殖、產生Th2型細胞因子和促進B細胞發(fā)育和分化。此外,皮膚T細胞淋巴瘤患者血清TSLP的表達增高[3]。TSLP誘導的Th2型炎性反應與胰腺癌和乳腺癌的進展和預后不良有關[4,5]。我們課題組的前期工作發(fā)現,人早孕期滋養(yǎng)細胞分泌的TSLP能促進自身增殖和侵襲[6]??紤]到滋養(yǎng)細胞與腫瘤細胞具有相似的生物學特性,因此本研究是在前期研究的工作基礎上,檢測宮頸癌細胞是否表達TSLP,并分析TSLP對宮頸癌細胞的細胞活力的調節(jié)作用。
1.1 材料
1.1.1 細胞來源 人宮頸癌細胞株(HeLa和Cas-Ki)均購自中國科學院細胞庫。
1.1.2 試劑DMEM-F12培養(yǎng)液、胎牛血清為Gibco公司產品;人TSLPELISA試劑盒和人重組的細胞因子TSLP均購自R&D公司;PE結合的抗人TSLPR流式抗體及其同型對照購自Biolegend公司;MTT購自Sigma公司。
1.2 方法
1.2.1 ELISA檢測 HeLa和 CasKi細胞培養(yǎng)上清TSLP的濃度 將1×105細胞的HeLa或CasKi細胞接種于24孔板中,分別收集培養(yǎng)24、48和72小時的培養(yǎng)上清。按照人TSLP ELISA試劑盒的操作步驟檢測上清液TSLP的濃度。TSLP檢測敏感度為3.46 pg/ml,板內、板間變異系數<10%。實驗重復3次,每次設3復孔。
圖1 CasKi和HeLa細胞不同時間上清中TSLP的濃度Fig.1 TSLP concentration in the supernatants of Cas-Ki and HeLa cells
1.2.2 流式細胞術檢測HeLa和CasKi細胞TSLPR的表達 常規(guī)胰酶消化HeLa和CasKi細胞,收獲的細胞加PE標記抗人的TSLPR或同型對照,常溫孵育30分鐘,PBS洗滌后重懸細胞,然后經流式細胞儀(BD FACSCalibur)進行檢測。實驗重復3次,每次設3復孔。
1.2.3 MTT法檢測HeLa和CasKi細胞的細胞活力
將5×103細胞的HeLa或CasKi細胞接種于96孔板中,培養(yǎng)12小時后經無血清DMEM+F12培養(yǎng)液饑餓12小時,然后經溶媒、1、10或100 ng/ml TSLP處理24、48或72小時,隨后MTT法檢測各組細胞的細胞活力。實驗重復3次,每次設6復孔。
1.3 統(tǒng)計學分析 實驗數據輸入SPSS13.0軟件系統(tǒng),進行t檢驗或One-way ANOVA檢驗,以P<0.05為差異有顯著性。
2.1 CasKi和HeLa細胞均分泌 TSLP 如圖1所示,ELISA結果顯示宮頸癌細胞株CasKi和HeLa細胞均分泌TSLP,并呈現時間依賴性(僅培養(yǎng)24小時的CasKi細胞TSLP分泌水平檢測不出)。與CasKi細胞相比,HeLa細胞早期(24小時和48小時)分泌TSLP水平較高(P <0.05或P <0.01),但是隨著時間的進展,培養(yǎng)72小時時兩者TSLP的分泌水平無明顯差異(P >0.05)。
圖2 CasKi和HeLa細胞表面TSLPR的表達Fig.2 The expression of TSLPR of CasKi and HeLa cells
2.2 CasKi和HeLa細胞均表達TSLPR 流式檢測發(fā)現培養(yǎng)48小時后的CasKi和HeLa細胞TSLPR陽性表達率分別為 27.07 ±2.13 和 23.61 ±1.30,CasKi細胞表達 TSLPR高于HeLa細胞(P<0.05,圖2)。
2.3 TSLP增加 CasKi和 HeLa細胞的細胞活力不同濃度細胞因子TSLP作用CasKi和HeLa細胞后MTT法檢測細胞活力,發(fā)現TSLP各濃度組處理的細胞于24小時時不影響CasKi和HeLa細胞的活力(P>0.05);低劑量組(1 ng/ml)TSLP亦不影響CasKi和 HeLa細胞活力(P>0.05);而10或100 ng/ml的TSLP處理CasKi和HeLa細胞48或72小時后,均能顯著增強其細胞活力(P<0.05,圖3)。
圖3 TSLP對CasKi和HeLa細胞活力的調節(jié)作用Fig.3 The regulation of TSLP on the viability of CasKi and HeLa cells
TSLP是1994年被發(fā)現,主要由上皮細胞表達的一種造血細胞因子,人TSLP mRNA高表達于皮膚、心臟、肝臟、前列腺、胃腸道、肺和胸腺等器官[7]。最近研究發(fā)現一些腫瘤細胞同樣分泌高水平TSLP,如:纖維母細胞瘤、肺癌、乳腺癌細胞和胰腺癌細胞等。TSLP的受體是由IL-7Rα鏈和TSLPR鏈組成的異質二聚體。其中人TSLPR mRNA全長1 579 bp,含一個由371 aa組成的開放閱讀框,有一個跨膜區(qū),為Ⅰ型跨膜蛋白,屬于造血細胞因子受體家族。人TSLP/TSLPR參與調節(jié)發(fā)揮多種生物學過程,如調節(jié)先天和獲得性免疫反應,此外在過敏性皮膚病、呼吸道疾病、寄生蟲感染和調節(jié)腸道免疫中具有重要作用。
我們課題組的前期工作已經證實人早孕期滋養(yǎng)細胞來源的TSLP可以劑量依賴的方式促進滋養(yǎng)細胞的增殖和侵襲力[6]。母-胎界面滋養(yǎng)細胞具有獨特的類似于腫瘤細胞的生物學行為,即高增殖和侵襲能力。而國內外的研究未見TSLP與宮頸癌的相關性報道,因此本課題借助ELISA和流式分別檢測了宮頸癌細胞株CasKi和HeLa細胞TSLP和TSLPR的表達特征。我們的結果首次發(fā)現人宮頸癌細胞株CasKi和HeLa細胞均分泌TSLP,且共表達TSLPR,提示TSLP可能以自分泌的方式參與宮頸癌細胞的生物學功能調控。
腫瘤最基本的特征是細胞的失控性生長,腫瘤細胞的不斷增殖是腫瘤侵襲的前提,而增殖活性是腫瘤侵襲轉移的基礎。為解析人重組細胞因子TSLP是否參與對CasKi和HeLa細胞的細胞活力的調控,我們利用MTT試驗檢測發(fā)現,一定濃度的重組細胞因子TSLP處理細胞48或72小時可以增加CasKi和HeLa細胞的細胞活力。
有研究顯示乳腺癌和肺癌細胞表達TSLP,且與腫瘤的增殖和侵襲相關[5,8]。如乳腺癌細胞能以一種依賴TSLP的方式誘導DCs表達OX40L。原發(fā)性乳腺癌浸潤灶中發(fā)現OX40L+DCs。OX40L+DCs在體外促進炎性Th2細胞產生IL-13和TNF。在異種移植模型中,TSLP和OX40L的中和性抗體均能抑制乳腺癌生長和IL-13的產生[5]。因此,乳腺癌細胞來源的TSLP通過誘導DCs表達OX40L,促進炎性Th2微環(huán)境,進而促使腫瘤發(fā)展。
綜上所述,TSLP與宮頸癌增殖和侵襲可能存在一定的關系,對宮頸癌的發(fā)生發(fā)展可能發(fā)揮了一定作用。我們推測TSLP對宮頸癌生長的調節(jié),一方面可能直接以自分泌的方式,活化下游STAT信號通路來促進宮頸癌細胞的細胞活力;另一方面可能通過調節(jié)腫瘤免疫微環(huán)境中免疫細胞的功能改變來間接促進宮頸癌細胞的生長。因此進一步解析TSLP調節(jié)宮頸癌細胞生長和侵襲的確切分子機制,對于闡明TSLP在宮頸癌發(fā)生發(fā)展中的調控機制,及宮頸癌的早期預防和臨床治療具有重要的理論意義。
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