楊積順,徐立平,胡晉紅
(1.中國人民解放軍第100醫(yī)院藥械科,江蘇 蘇州 215007;2.第二軍醫(yī)大學上海長海醫(yī)院藥學部,上海 200433)
銀屑病是一種T細胞引發(fā)并維持的自身免疫性疾病[1],患者機體免疫系統(tǒng)紊亂,健康細胞受到攻擊,導致臨床上出現(xiàn)各種形態(tài)的皮膚紅斑鱗屑性炎癥病變。銀屑病患者全層皮膚均存在異常,真皮成纖維細胞在銀屑病發(fā)展中扮演了重要的調(diào)節(jié)作用[2]。芥子氣(sulfur mustard,SM)的化學名為“二氯二乙硫醚”,對皮膚有較強的滲透性。腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導配體(tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand,TRAIL)的胞外區(qū)與腫瘤壞死因子(TNF)和Fas蛋白的配體(FasL)有較高的同源性,屬于腫瘤壞死因子超家族的新型凋亡分子,通過與靶細胞表面的受體結(jié)合而發(fā)揮生理作用。TRAIL的主要功能是參與變異細胞的凋亡,而對正常細胞沒有損傷。臨床經(jīng)驗證明,芥子氣軟膏對銀屑病癥狀和機體炎性狀態(tài)的改善發(fā)揮了重要作用,但其治療機制尚不明確。本研究中探討了芥子氣對真皮成纖維細胞分泌TRAIL的影響,旨在為研究芥子氣治療銀屑病的機制提供參考。
單道數(shù)字可調(diào)微量移液器(日本Nichiryo公司);ELX-800型酶標儀(美國Bio-Tek instruments Inc)。血細胞計數(shù)板(上海醫(yī)用光學儀器廠);細胞培養(yǎng)板、培養(yǎng)瓶、培養(yǎng)皿(Corning-Costar CO.,Becton Dickinson Labware)。膠原酶(CLS-1,Worthington Biochemical Corp.);分散酶,四甲基偶氮唑鹽(MTT),胰蛋白酶(tissue culture grade)均為 AMRESCO公司產(chǎn)品;小牛血清(GIBCO);DMEM細胞培養(yǎng)基(high glucose,GIBCO/BRL);二甲基亞砜(DMSO,中國醫(yī)藥集團上海化學試劑公司);青霉素(80萬U),鏈霉素(1g),均為華北制藥股份有限公司產(chǎn)品。Human TRAIL ELISA Kit(Bender Medsystems GmbH)。芥子氣 (SM,第二軍醫(yī)大學防化教研室),密度1.27 g/mL,純度96%,液態(tài);加入10 mL DMEM細胞培養(yǎng)基溶解,得濃度為500μmol/L的貯備液,使用時以DMEM細胞培養(yǎng)基稀釋至規(guī)定濃度,現(xiàn)配現(xiàn)用。
1.2.1 細胞培養(yǎng)
取采用包皮環(huán)切術(shù)切下的健康人包皮,用磷酸鹽緩沖液(PBS)洗凈血跡,置0.05%醋酸洗必泰滅菌溶液中清洗、消毒5 min,以磷酸鹽緩沖液沖洗后,盡量去除皮下組織,用手術(shù)剪刀將皮膚切成0.5 cm2大小的皮塊,置0.2%的分散酶溶液中,4℃消化過夜。次日取出皮塊,輕輕將消化液蕩干,用鑷子將表皮與真皮層分開;將分離出的真皮層剪碎,放入0.2%膠原酶溶液中,37℃消化4~5 h,去除上層膠原酶,加入15 mL含20%新生牛血清(NBS)的DMEM培養(yǎng)液,反復吹打成細胞懸液,過80目消毒不銹鋼紗網(wǎng),再過200目消毒尼龍篩網(wǎng)后,1 000 r/min離心10 min,棄除上清液,用20%胎牛血清(FBS)的DMEM培養(yǎng)液重新懸浮,制成細胞懸液,以臺盼藍染色,測定真皮細胞活力。細胞計數(shù),接種于培養(yǎng)瓶中,置37℃及5%CO2的培養(yǎng)箱中培養(yǎng),2~3 d后換液1次,待細胞生長近融合(70% ~80%)后,以0.25%胰蛋白酶溶液消化,進行傳代,取第5~10代細胞用于后續(xù)試驗。
1.2.2 時效關(guān)系試驗
取生長良好的真皮成纖維細胞,以0.25%胰蛋白酶消化,制成單細胞懸液。分別用含10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基和含10%新生牛血清的DMEM培養(yǎng)基調(diào)整細胞密度為1×108個/L,接種于24孔細胞培養(yǎng)板,置37℃及5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,待細胞平穩(wěn)生長至70%~80%融合后,換以無血清DMEM培養(yǎng)基,靜息 24 h。用含芥子氣終濃度分別為 62.50,15.63,7.81,3.91,1.95μmol/L的無血清培養(yǎng)基培養(yǎng)不同時間(24,48,72 h),以DMEM培養(yǎng)基為空白對照,每組平行設3復孔。吸取上清液,1 000 r/min離心5 min,-20℃保存。采用酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)法檢測TRAIL的含量。
1.2.3 量效關(guān)系試驗
取生長良好的真皮成纖維細胞,以0.25%胰蛋白酶消化,制成單細胞懸液。分別用含10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基和含10%新生牛血清的DMEM培養(yǎng)基調(diào)整細胞密度為1×108個/L,接種于24孔細胞培養(yǎng)板,置37℃及5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,待細胞平穩(wěn)生長至70%~80%融合后,換以無血清DMEM培養(yǎng)基,靜息24 h。以DMEM培養(yǎng)基為空白對照,每孔加入不同濃度的含芥子氣的無血清培養(yǎng)基,使芥子氣終濃度分別為62.50,15.63,7.81,3.91,1.95 μmol/L。每組平行設 3 復孔,繼續(xù)培養(yǎng)24 h。吸取上清液,1 000 r/min離心5 min,-20℃保存。采用酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)法檢測TRAIL的含量。
數(shù)據(jù)以X±s表示,用SPSS10.0軟件分析。
在整個試驗中,采用的是經(jīng)原代培養(yǎng)、傳代10~20代的真皮成纖維細胞。倒置相差顯微鏡下觀察,真皮成纖維細胞呈梭形或長纖維狀,胞體狹長,邊界清楚,胞漿豐富,細胞核呈卵圓形,靠近胞質(zhì)中央;細胞排列規(guī)則,呈漩渦狀或放射狀,隨細胞增殖而布滿培養(yǎng)皿底部,培養(yǎng)2~3 d即可融合。
用不同濃度的芥子氣刺激真皮成纖維細胞24,48,72 h后,酶聯(lián)免疫吸附測定結(jié)果顯示,真皮成纖維細胞本身可分泌少量的TRAIL,芥子氣刺激可使TRAIL的分泌量增多,并具有明顯的時間和劑量依賴性。結(jié)果見表1。
表1 不同時間和濃度的芥子氣刺激真皮成纖維細胞表達TRAIL的量(X ±s,n=3)
銀屑病的組織病理既有表皮角質(zhì)形成細胞的過度增生,還存在真皮乳頭增生、毛細血管擴張,還有學者認為銀屑病皮損也存在成纖維細胞的過度增生。本研究中所選擇的芥子氣濃度均對真皮成纖維細胞沒有毒性,且低于臨床上使用的濃度。近期研究表明,TRAIL能夠阻止自身免疫性疾病的進展,可能對某些慢性自身免疫性疾病的治療有益[3]。TRAIL能選擇性誘導腫瘤細胞的凋亡,而對正常組織和細胞沒有明顯的毒性,是一種極具潛力的抗腫瘤壞死因子,因而受到了國內(nèi)外學者的廣泛重視和深入研究[4]。銀屑病亦是以細胞過度增生伴炎性細胞浸潤等病理改變的疾病,臨床研究證實,現(xiàn)行許多抗癌藥物對頑固性銀屑病的治療發(fā)揮了重要作用,取得了明顯的臨床療效,并且誘導細胞凋亡已成為銀屑病藥物治療的新目標。
本研究結(jié)果表明,真皮成纖維細胞自身可以分泌TRAIL,芥子氣刺激后可以顯著上調(diào)TRAIL的表達,且分泌趨勢具有明顯的量效和時效依賴性。因此推測,芥子氣治療銀屑病的作用機制可能與其促進TRAIL的分泌,從而發(fā)揮抗銀屑病效果有關(guān)。
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