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        異丙酚對(duì)內(nèi)毒素誘導(dǎo)人單核細(xì)胞系THP-1細(xì)胞TREM-1表達(dá)的影響

        2014-07-05 16:38:49陸立仁張良清
        天津醫(yī)藥 2014年8期
        關(guān)鍵詞:水平

        陸立仁 張良清 盧 燕

        異丙酚對(duì)內(nèi)毒素誘導(dǎo)人單核細(xì)胞系THP-1細(xì)胞TREM-1表達(dá)的影響

        陸立仁1張良清2△盧 燕2

        目的 探討異丙酚對(duì)內(nèi)毒素誘導(dǎo)人單核細(xì)胞系THP-1細(xì)胞髓樣細(xì)胞觸發(fā)性受體-1(TREM-1)表達(dá)的影響。方法培養(yǎng)THP-1細(xì)胞,分成7組,分別對(duì)應(yīng):Control組,單純無血清培養(yǎng)基培養(yǎng);內(nèi)毒素(LPS)組,單純LPS 100 μg/L刺激;Pro組,單純加入異丙酚100 μmol/L;P1組,LPS+異丙酚12.5 μmol/L;P2組,LPS+異丙酚25 μmol/L;P3組,LPS+異丙酚50 μmol/L;P4組,LPS+異丙酚100 μmol/L。觀察16 h后收集細(xì)胞培養(yǎng)上清液采用ELISA測(cè)定腫瘤壞死因子(TNF)-α水平;收集細(xì)胞采用流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)TREM-1蛋白表達(dá)水平;收集細(xì)胞采用實(shí)時(shí)定量PCR檢測(cè)TREM-1 mRNA表達(dá)水平。結(jié)果與LPS組相比,P3組與P4組的細(xì)胞表面TREM-1蛋白表達(dá)水平明顯增高(P<0.05),細(xì)胞上清液中TNF-α水平明顯下降(P<0.05);與Control組比較,LPS組TREM-1 mRNA表達(dá)明顯增加(P<0.05);與LPS組比較,P4組細(xì)胞TREM-1 mRNA表達(dá)水平降低(P<0.05)。結(jié)論異丙酚可使LPS誘導(dǎo)的THP-1細(xì)胞表面TREM-1蛋白表達(dá)水平增加,細(xì)胞TNF-α的釋放減少,TREM-1 mRNA的表達(dá)量下降。

        內(nèi)毒素類;脂多糖類;二異丙酚;單核細(xì)胞;腫瘤壞死因子α;髓樣細(xì)胞觸發(fā)受體1

        膿毒癥是由感染引起的全身性炎癥反應(yīng)綜合征(SIRS),有細(xì)菌或可疑感染灶存在,是由于機(jī)體炎癥反應(yīng)過度或炎癥失控所致。髓樣細(xì)胞觸發(fā)性受體-1 (TREM-1)是近年發(fā)現(xiàn)的表達(dá)于髓樣細(xì)胞的免疫球蛋白超家族活化受體,可與內(nèi)毒素(LPS)協(xié)同誘導(dǎo)單核細(xì)胞促炎細(xì)胞因子如腫瘤壞死因子(TNF)-α、白細(xì)胞介素(IL)-1的分泌[1]。近年來逐步證實(shí)TREM-1可能觸發(fā)并擴(kuò)大炎癥反應(yīng),是介導(dǎo)膿毒性休克的關(guān)鍵介質(zhì),在膿毒癥的發(fā)生發(fā)展中起到重要作用[2]。異丙酚是一種新型非巴比妥類靜脈麻醉藥,具有良好的抗氧化作用和抑制細(xì)胞因子合成與釋放的功能,它以誘導(dǎo)蘇醒迅速,對(duì)心肺功能影響小而在臨床上應(yīng)用廣泛。本研究通過觀察異丙酚的濃度變化對(duì)細(xì)胞TREM-1蛋白、mRNA表達(dá)以及促炎因子水平的影響,以期探討異丙酚抑制炎性反應(yīng)的位點(diǎn)及可能機(jī)制。

        1 材料與方法

        1.1 材料 人單核細(xì)胞系THP-1由南方醫(yī)科大學(xué)病理生理教研室惠贈(zèng)。LPS from E.coli 055:B5(L 2880)購自美國Sigma公司;RPMI-1640培養(yǎng)基購自美國Gibco公司;胎牛血清購自美國Hyclone公司;人TNF-α酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)試劑盒、Human TREM-1 Phycoerythrin MAb(FAB1278P)、Mouse IgG1 Phycoerythrin Isotype Control(IC002P)均購自美國R&D公司;PrimeScript RT reagent kit、Sybr primescript RT-PCR kit購自日本TaKaRa公司;引物由廣州Invitrogen公司合成。

        1.2 細(xì)胞培養(yǎng)與分組 在37℃,5%CO2的培養(yǎng)箱中,用含10%胎牛血清的RPMI-1640培養(yǎng)基培養(yǎng)THP-1細(xì)胞,行臺(tái)盼藍(lán)染色后證實(shí)存活率達(dá)到95%以上。離心收集THP-1細(xì)胞,用無血清RPMI-1640培養(yǎng)基洗滌3次后,用無血清RPMI-1640培養(yǎng)基重懸細(xì)胞,調(diào)節(jié)細(xì)胞濃度到2.4×106/mL,向每孔加入2 mL細(xì)胞懸液,培養(yǎng)過夜。選取24孔培養(yǎng)板分成7組,分別對(duì)應(yīng):Control組,單純無血清培養(yǎng)基培養(yǎng);LPS組,單純LPS 100 μg/L刺激;Pro組,單純加入異丙酚100 μmol/L;P1組,LPS+異丙酚12.5 μmol/L;P2組,LPS+異丙酚25 μmol/L;P3組,LPS+異丙酚50 μmol/L;P4組,LPS+異丙酚100 μmol/L。觀察規(guī)定的時(shí)間后收集細(xì)胞培養(yǎng)上清液-70℃保存,采用ELISA檢測(cè)TNF-α水平;收集細(xì)胞采用流式細(xì)胞術(shù)(FACS)檢測(cè)TREM-1蛋白表達(dá)水平;收集細(xì)胞采用實(shí)時(shí)定量PCR (qRT-PCR)檢測(cè)TREM-1 mRNA表達(dá)水平。

        1.3 FACS檢測(cè)細(xì)胞表面TREM-1蛋白 收集細(xì)胞后離心1 500 r/min,5 min,Staining Buffer洗滌3次,調(diào)整細(xì)胞濃度為4× 106/mL。其中1管加入PE標(biāo)記的大鼠IgG2A抗體作為同型對(duì)照,其余加入PE標(biāo)記的human anti-TREM-1,2~8℃溫度下孵育30~45 min,Staining Buffer洗滌2次后送流式細(xì)胞儀檢測(cè)。

        1.4 qRT-PCR檢測(cè)定TREM-1 mRNA 引物設(shè)計(jì)參照Gen-Bank中的序列,由廣州Invitrogen生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司合成,TREM-1引物上游5′-CTGAAATCAACCTTACAAATGTGAC-3′,下游5′-GCTCTTACTCAGGAATCCACCA-3′,擴(kuò)增長度92 bp;內(nèi)參GAPDH引物上游5′-TGCACCACCAACTGCTTAGC-3′,下游5′-GGCATGGACTGTGGTCATGAG-3′,擴(kuò)增長度93 bp。用Trizol試劑提取細(xì)胞總RNA,逆轉(zhuǎn)錄成cDNA時(shí)嚴(yán)格按照TaKaRa公司的PrimeScriptTM逆轉(zhuǎn)錄試劑盒操作說明進(jìn)行。qRT-PCR反應(yīng)嚴(yán)格按照TaKaRa公司的SYBR?PrimeScriptTMRT-PCR試劑盒操作說明進(jìn)行;反應(yīng)條件為:95℃5 min,95℃30 s,62℃15 s,72℃20 s,40個(gè)循環(huán),72℃10 min。采用Corbett公司Rotor gene 3000分析系統(tǒng),通過比較CT值法(2-ΔΔCT法)比較TREM-1相對(duì)與GAPDH持家基因的相對(duì)表達(dá)量。

        1.5 ELISA測(cè)定上清液中TNF-α水平 將細(xì)胞培養(yǎng)上清液從-70℃冰箱取出后室溫下解凍,然后按照人TNF-α ELISA試劑盒操作說明測(cè)定上清液中TNF-α水平。

        1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SAS 8.1軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,均數(shù)間比較用單因素方差分析,組間多重比較采用q檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

        2 結(jié)果

        2.1 各處理組TREM-1蛋白表達(dá)水平 與Control組相比,單純LPS處理后,LPS組細(xì)胞表面TREM-1蛋白水平明顯下降(P<0.05),單純異丙酚處理后,Pro組細(xì)胞表面TREM-1蛋白表達(dá)水平無明顯變化(P>0.05)。與LPS組相比,異丙酚與LPS共孵育處理下,P1組、P2組細(xì)胞表面TREM-1蛋白表達(dá)水平無明顯差異(P>0.05),P3組、P4組的細(xì)胞表面TREM-1蛋白水平則明顯增高(P<0.05),見圖1、表1。

        Fig.1 TREM-1-PE flow cytometry chart in each group圖1 各處理組TREM-1流式細(xì)胞圖

        Tab.1 Comparison of observation in each group表1 各處理組細(xì)胞觀察指標(biāo)的比較(n=5,±s)

        Tab.1 Comparison of observation in each group表1 各處理組細(xì)胞觀察指標(biāo)的比較(n=5,±s)

        **P<0.01;a與Control組比較,b與LPS組比較,P<0.05

        組別Control組LPS組Pro組P1組P2組P3組P4組F TREM-1蛋白56.86±4.40 37.18±2.35a53.26±3.65b39.42±2.79a39.12±3.80a45.82±3.11b55.24±4.42b27.41**TREM-1基因1±0 3.73±0.59a1.87±0.36b3.93±0.73a4.14±0.54a3.32±0.60a2.08±0.46b27.42**TNF-α(ng/L) 109.87±9.34 190.35±15.68a105.27±7.83b202.30±19.27a190.33±18.25a126.85±11.25b113.25±7.06b52.37**

        2.2 各處理組TREM-1 mRNA表達(dá)水平 與LPS組比較,P4組細(xì)胞TREM-1 mRNA表達(dá)水平降低(P<0.05);與Control組比較,LPS組TREM-1表達(dá)明顯增高(P<0.05),見表1。

        2.3 各處理組上清液中TNF-α水平 與Control組相比,LPS組、P1組、P2組細(xì)胞培養(yǎng)上清液中TNF-α水平明顯增高(P<0.05)。與LPS組比較,P3組、P4組細(xì)胞培養(yǎng)上清液中TNF-α水平明顯降低(P<0.05),見表1。

        3 討論

        TREM-1是近來發(fā)現(xiàn)的中性粒細(xì)胞、單核/巨噬等髓樣細(xì)胞上表達(dá)的表面分子,屬于免疫球蛋白超家族成員[1]。多項(xiàng)研究證實(shí)其在炎癥發(fā)生與級(jí)聯(lián)放大效應(yīng)中起重要作用,是介導(dǎo)膿毒癥發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵分子。異丙酚具有良好的抗氧化作用和抑制細(xì)胞因子合成與釋放的功能[3]。但異丙酚是否可通過影響TREM-1而起到抑制炎癥反應(yīng)及其之間的劑量關(guān)系尚少見報(bào)道。

        本研究顯示,THP-1細(xì)胞表面TREM-1一般情況下表達(dá)水平較高,而加入LPS后明顯降低,與多項(xiàng)的研究發(fā)現(xiàn)相反[4-5]。但Wong-Baeza等[6]采用不同濃度LPS誘導(dǎo)人外周血單核細(xì)胞炎性反應(yīng),結(jié)果顯示細(xì)胞表面TREM-1受體隨著LPS濃度的增加而呈下調(diào)趨勢(shì),與本研究結(jié)果趨勢(shì)相一致。而van Bremen 等[7]在嚴(yán)重膿毒血癥患者中發(fā)現(xiàn),TREM-1在單核細(xì)胞中表達(dá)升高,但在中性粒細(xì)胞中表達(dá)降低。Mazzucchelli等[8]在新生兒膿毒癥中也發(fā)現(xiàn)TREM-1在多型核白細(xì)胞中表達(dá)降低,而CD64表達(dá)明顯升高。但Mahdy等[9]用LPS誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞炎性反應(yīng),發(fā)現(xiàn)細(xì)胞表面的TREM-1受體并未隨著炎性反應(yīng)的加強(qiáng)而呈現(xiàn)上調(diào)趨勢(shì)。這可能是由于:(1)本研究所采用的THP-1細(xì)胞是一種前單核細(xì)胞,與外周血中的單核細(xì)胞表面受體表達(dá)種類可能存在有一定的差異,TREM-1可能參與細(xì)胞分化功能[10],而Cai等[11]研究發(fā)現(xiàn)TREM-1在單核細(xì)胞凋亡過程中有重要作用。(2)TREM-1在LPS存在時(shí)表達(dá)下調(diào)也可能是TREM-1受體活性自我限制效應(yīng)而使機(jī)體恢復(fù)穩(wěn)態(tài)的一種保護(hù)機(jī)制[6]。因此,本研究可能提示TREM-1在不同的細(xì)胞中參與的反應(yīng)或者在相互調(diào)節(jié)通路中所起到的作用并不完全相同。

        目前的研究表明,異丙酚可明顯降低血清中炎性因子水平,減弱單核細(xì)胞和中性粒細(xì)胞的功能,呈現(xiàn)劑量依賴性,從而降低死亡率[12]。本研究發(fā)現(xiàn),單獨(dú)異丙酚孵育THP-1細(xì)胞,細(xì)胞的狀態(tài)與Control組無明顯差異,異丙酚并不影響正常狀態(tài)下的細(xì)胞功能[3];與LPS組相比發(fā)現(xiàn)THP-1細(xì)胞中的TREM-1 mRNA在異丙酚孵育中表達(dá)量下降,上清液中TNF-α的濃度也降低,這再次證實(shí)了異丙酚可明顯降低炎性因子水平,抑制炎性反應(yīng)。與Mihailidou等[13]的研究相類似,其研究發(fā)現(xiàn)在U937單核細(xì)胞中,地塞米松可通過TNF-α介導(dǎo)降低TREM-1的基因表達(dá)水平。但Dimopoulou等[14]的研究卻發(fā)現(xiàn)在嚴(yán)重膿毒血癥患者中TREM-1的基因表達(dá)量在單核細(xì)胞并沒有增加。與LPS組相比發(fā)現(xiàn)在異丙酚孵育的THP-1細(xì)胞中TREM-1 mRNA的表達(dá)量下降,而在THP-1細(xì)胞表面TREM-1的蛋白水平卻增加,這可能是由于異丙酚與LPS共同孵育的情況下,THP-1細(xì)胞TREM-1蛋白的降解水平也明顯降低,因而雖然TREM-1 mRNA指導(dǎo)TREM-1合成減少,但總趨勢(shì)表現(xiàn)為TREM-1蛋白表達(dá)量的增加,但具體機(jī)制還有待進(jìn)一步的研究。

        綜上,本研究初步證明異丙酚可使LPS誘導(dǎo)的THP-1細(xì)胞炎性反應(yīng)中TNF-α水平降低,抑制TREM-1 mRNA的表達(dá),但沒有相應(yīng)的抑制細(xì)胞表面TREM-1蛋白水平的表達(dá),其確切的分子及生物學(xué)機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

        [1]Bouchon A,Facchetti F,Weigand MA,et al.TREM-1 amplifies inflammation and is a crucial mediator of septic shock[J].Nature, 2001,410(6832):1103-1107.

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        [3]Kostopanagiotou GG,Grypioti AD,Matsota P,et al.Acetaminophen-induced liver injury and oxidative stress:protective effect of propofol[J].Eur J Anaesthesiol,2009,26(7):548-553.

        [4]Bouchon A,Dietrich J,Colonna M.Cutting edge:inflammatory re-sponses can be triggered by TREM-1,a novel receptor expressed on neutrophils and monocytes[J].J Immunol,2000,164(10):4991-4995.

        [5]Knapp S,Gibot S,de Vos A,et al.Cutting edge:expression patterns of surface and soluble triggering receptor expressed on myeloid cells-1 in human endotoxemia[J].J Immunol,2004,173(12):7131-7134.

        [6]Wong-Baeza I,Gonzalez-Roldan N,Ferat-Osorio E,et al.Triggering receptor expressed on myeloid cells(TREM-1)is regulated post-transcriptionally and its ligand is present in the sera of some septic patients[J].Clin Exp Immunol,2006,145(3):448-455.

        [7]van Bremen T,Dr?mann D,Luitjens K,et al.Triggering receptor expressed on myeloid cells-1(Trem-1)on blood neutrophils is associated with cytokine inducibility in human E.coli sepsis[J].Diagn Pathol,2013,8(1):24.

        [8]Mazzucchelli I,Garofoli F,Ciardelli L,et al.Diagnostic performance of triggering receptor expressed on myeloid cells-1 and CD64 index as markers of sepsis in preterm newborns[J].Pediatr Crit Care Med, 2013,14(2):178-182.

        [9]Mahdy AM,Lowes DA,Galley HF,et al.Production of soluble triggering receptor expressed on myeloid cells by lipopolysaccharide-stimulated human neutrophils involves de novo protein synthesis[J]. Clin Vaccine Immunol,2006,13(4):492-495.

        [10]Bleharski JR,Kiessler V,Buonsanti C,et al.A role for triggering receptor expressed on myeloid cells-1 in host defense during the early-induced and adaptive phases of the immune response[J].J Immunol,2003,170(7):3812-3818.

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        [13]Mihailidou I,Pelekanou A,Pistiki A,et al.Dexamethasone downregulates expression of triggering receptor expressed on myeloid cells-1:evidence for a TNF α-related effect[J].Front Public Health,2013,1(12):50.

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        (2013-12-17收稿 2014-04-02修回)

        (本文編輯 李國琪)

        Effects of Propofol on Triggering Receptor Expressed on Myeloid Cells-1(TREM-1)by Lipopolysaccharide-Stimulated Human Monocyte Cell Lines

        LU Liren1,ZHANG Liangqing2,LU Yan2
        1 Department of Anesthesia,Nanhai Hospital Affiliated to Southern Medical University,Foshan 528000,China; 2 Department of Anesthesia,Affiliated Hospital of Guangdong Medical College ZHANG Liangqing,E-mail:983275857@qq.com

        ObjectiveTo evaluate the effects of propofol on TREM-1 expression in THP-1 cells stimulated by lipopolysaccharide(LPS).MethodsCells were divided into 7 groups:(1)control group;(2)LPS group that was exposed to LPS in final concentration of 100 μg/L;(3)Progroup that was incubated with 100 μmol/L propofol;(4-7)groups combined 100 μg/L LPS with propofol at different dose of 12.5 μmol/L(P1group),25 μmol/L(P2group),50 μmol/L(P3group),100 μmol/L(P4group)respectively.After 16 hours of incubation,the TNF-α concentration in supernatants were measured by ELISA.TREM-1 expression were examined by FACS and TREM-1 mRNA were detected using qRT-PCR.ResultsTREM-1 on THP-1 increased significantly in group P3and group P4compared with LPS group(P<0.05).The concentrations of TNF-α in P3and P4(P<0.05)decreased substantially in supernatant compared with LPS group.TREM-1 mRNA transcription level in group LPS rise considerably(P<0.05)compared to that in control group,and it dropped greatly in group P4(P<0.05)compared with that in group LPS.ConclusionPropofol could enhance TREM-1 expression on surface of THP-1 stimulated by LPS.Propofol reduces TNF-α level in culture supernatant.And propofol may restrain TREM-1 mRNA expression.

        endotoxins;lipopolysaccharides;propofol;monocytes;tumor necrosis factor-alpha;triggering receptor expressed on myeloid cells 1

        R364.5

        A

        10.3969/j.issn.0253-9896.2014.08.007

        1廣東佛山,南方醫(yī)科大學(xué)附屬南海醫(yī)院麻醉科(郵編528000);2廣東醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院麻醉科

        △通訊作者 E-mail:983275857@qq.com

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