張曦 金歐 黃紅月 侯成成 古潔若
SLE是一種全身多臟器受累的慢性自身免疫性疾病,其主要特征為內(nèi)源性核酸類物質(zhì)對(duì)免疫系統(tǒng)的慢性激活[1]。也就是說,SLE患者循環(huán)免疫復(fù)合物中的DNA/RNA分別被Toll樣受體9/7(TLR-9/7)識(shí)別后,激活相應(yīng)的免疫細(xì)胞,誘導(dǎo)IFN-α等多種細(xì)胞因子的產(chǎn)生[1]。越來越多的研究發(fā)現(xiàn),IFN-α的高表達(dá)在SLE的發(fā)病中起關(guān)鍵性作用,IFN-α與自身抗體的產(chǎn)生及疾病活動(dòng)性相關(guān)[2]。雖然具體機(jī)制尚不清楚,但目前大多數(shù)專家認(rèn)為羥氯喹可阻斷TLR識(shí)別核酸類物質(zhì),從而在SLE的治療中發(fā)揮重要作用。本研究旨在評(píng)估羥氯喹是否能夠有效抑制因TLR-9激活所致的IFN-α的高表達(dá),現(xiàn)報(bào)告如下。
本研究所使用的健康志愿者的PBMC均是通過蔗糖密度梯度離心法從人外周血白膜中分離所得,分離好的外周血單個(gè)核細(xì)胞(PBMC)洗滌2次后,使用含10%胎牛血清的RPMI 1640培養(yǎng)基懸浮培養(yǎng)待用。本研究中所用到的白膜由廣州血液中心免費(fèi)提供。
1.主要試劑
包括:人外周血淋巴細(xì)胞分離液(天津?yàn)笊镏苿┕荆琑PMI 1640細(xì)胞培養(yǎng)基、胎牛血清(Hyclone,美國),Trizol總RNA 抽提試劑、ODN 2216(Invitrogen,美國),隨機(jī)引物逆轉(zhuǎn)錄制備模板DNA試劑盒及熒光實(shí)時(shí)定量PCR系列試劑盒(TakaRa,日本),氯仿、異丙醇、無水乙醇(廣州東征公司),焦碳酸二乙酯、羥氯喹(Sigma,美國)。
2.主要儀器
包括:SW-CJ-1FD超凈工作臺(tái)(蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司),HF151恒溫培養(yǎng)箱(力新儀器有限公司),奧林巴斯IX51顯微鏡(日本),Thermo Nandrop 2000核酸蛋白分析儀(美國),ABI 2700 PCR儀、ABI 7500熒光定量PCR擴(kuò)增儀(美國)。
1.細(xì)胞水平模擬SLE高表達(dá)IFN-α
將TLR-9配體ODN 2216(0、0.375、0.75、1.5、3.0、6.0μg/ml)與健康志愿者來源的PBMC(2×106/ml)在5%CO、37℃的恒溫箱內(nèi)共同培養(yǎng)12 h后,檢測(cè)不同濃度PBMC中IFN-αmRNA表達(dá)水平。另外,使用ODN 2216 1.5μg/ml與健康志愿者來源的PBMC(2×106/ml)在5%CO、37℃的恒溫箱內(nèi)共同培養(yǎng)0、6、12、24、48 h后,檢測(cè)不同時(shí)間PBMC中IFN-αmRNA表達(dá)水平。
2.不同處理組PBMC IFN-αmRNA表達(dá)水平的檢測(cè)
使用ODN 2216 1.5μg/ml與健康志愿者來源的PBMC(2×106/ml)在5%CO、37℃的恒溫箱內(nèi)共同培養(yǎng)6 h后,按參考文獻(xiàn)[3]分別加入羥氯喹1.25μg/ml(實(shí)驗(yàn)組)及等量的培養(yǎng)基(陽性對(duì)照組),在未加入ODN 2216的PBMC內(nèi)加入等量的培養(yǎng)基(空白對(duì)照組),繼續(xù)培養(yǎng)12 h后檢測(cè)各組PBMC中IFN-αmRNA表達(dá)水平。
3.熒光實(shí)時(shí)定量PCR檢測(cè)
收集各組細(xì)胞,提取各組細(xì)胞的總RNA,然后使用實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)不同處理組PBMC中IFN-αmRNA表達(dá)水平,引物序列見表1,嚴(yán)格按照試劑盒說明書操作,實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)按ΔΔCt法計(jì)算分析。
表1 IFN-α及β-actin的引物序列
采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)分析軟件處理數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以示,多個(gè)處理組間比較采用方差分析,進(jìn)一步兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn),兩獨(dú)立樣本間的比較使用t檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
1.不同濃度TLR-9對(duì)PBMC中IFN-αmRNA表達(dá)水平的影響
使用不同濃度的ODN 2216與健康志愿者來源的PBMC共同培養(yǎng)12 h后,不同濃度組PBMC中IFN-αmRNA表達(dá)水平比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=12.728,P<0.001)。其中ODN 2216濃度為1.5 μg/ml的處理組中IFN-αmRNA表達(dá)水平最高,且明顯高于未予ODN 2216干預(yù)組(P<0.001),見圖1。
2.不同時(shí)間對(duì)PBMC中IFN-αmRNA表達(dá)水平的影響
使用濃度為1.5μg/ml的ODN 2216分別與健康志愿者來源的PBMC共同培養(yǎng)0~48 h后,不同干預(yù)時(shí)間組PBMC中IFN-αmRNA表達(dá)水平比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (F=17.414,P<0.001)。與1.5μg/ml的ODN 2216共同培養(yǎng)6 h組PBMC中IFN-αmRNA表達(dá)水平明顯高于未予ODN 2216干預(yù)組(P<0.001),見圖2。
圖1 不同濃度ODN 2216與PBMC共同培養(yǎng)12 h后IFN-αmRNA表達(dá)水平比較
圖2 經(jīng)1.5μg/ml ODN 2216干預(yù)不同時(shí)間后PBMC中IFN-αmRNA表達(dá)水平比較
陽性對(duì)照組PBMC中IFN-αmRNA表達(dá)水平明顯高于空白對(duì)照組(t'=-5.151,P=0.002)。與陽性對(duì)照組相比,實(shí)驗(yàn)組PBMC中IFN-αmRNA表達(dá)水平明顯降低(t'=3.34,P=0.042),見圖3。
圖3 不同處理組PBMC中IFN-αmRNA表達(dá)水平比較
漿細(xì)胞樣樹突狀細(xì)胞(pDC)在SLE發(fā)病中的起重要作用。無論是在外周血還是淋巴結(jié)中,經(jīng)TLR-7/TLR-9激動(dòng)劑激活的pDC均被認(rèn)為是IFN-α的主要來源[4-5]。然而,多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)SLE患者外周循環(huán)中pDC數(shù)量減少和(或)功能存在障礙[6]。此外,也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)其他類型的細(xì)胞(如單核細(xì)胞、髓樣樹突狀細(xì)胞、B細(xì)胞)也可以產(chǎn)生IFNα[5]。因此,除了pDCs外,其他類型的細(xì)胞也可能是SLE患者中IFN-α的重要來源。本研究選用包含多種類型細(xì)胞的PBMC作為研究對(duì)象,使用TLR-9激動(dòng)劑 (ODN 2216)與PBMC共同培養(yǎng),在體外成功模擬了SLE患者中IFN-α高表達(dá)的致病模型。
抗瘧藥自1894年起就已用于治療SLE的皮膚型狼瘡[7-8]。一項(xiàng)隨機(jī)、雙盲、安慰劑對(duì)照研究發(fā)現(xiàn),使用羥氯喹(抗瘧藥)治療的SLE患者較使用安慰劑患者,疾病復(fù)發(fā)率及嚴(yán)重程度明顯降低[5]。早在1998年,羥氯喹已被發(fā)現(xiàn)能抑制CpGDNA所誘導(dǎo)的細(xì)胞活化[5]?;诹u氯喹的弱堿性特質(zhì),大量的研究均認(rèn)為羥氯喹是通過抑制內(nèi)體酸化,從而抑制內(nèi)體中TLR識(shí)別核酸類物質(zhì)[5]。但是,新近研究證實(shí)羥氯喹等抗瘧藥可直接結(jié)合TLR上的核酸結(jié)合位點(diǎn),從而抑制TLR[9]。本研究發(fā)現(xiàn)羥氯喹可明顯著抑制ODN 2216刺激后PBMC中IFN-α的高表達(dá),結(jié)合前人的研究,推測(cè)羥氯喹可通過抑制TLR-9識(shí)別核酸類物質(zhì),從而抑制IFN-α的高表達(dá)。
綜上所述,羥氯喹可明顯抑制PBMC中TLR-9介導(dǎo)的IFN-α高表達(dá),考慮到IFN-α在SLE的發(fā)病中起關(guān)鍵作用,推測(cè)羥氯喹可通過抑制TLR-9介導(dǎo)的IFN-α的高表達(dá),從而有效的控制SLE的病情進(jìn)展。
[1]Barrat FJ,Coffman RL.Development of TLR inhibitors for the treatment of autoimmune diseases.Immunol Rev,2008,223:271-283.
[2]Banchereau J,Pascual V.Type I interferon in systemic lupus erythematosus and other autoimmune diseases.Immunity,2006,25:383-392.
[3]Costedoat-Chalumeau N,Amoura Z,et al.Lowbloodconcentration of hydroxychloroquine is a marker for and predictor of diseaseexacerbations in patients with systemiclupuserythematosus.Arthritis Rheum.2006,54:3284-90.
[4]Hoshino K,Sugiyama T,Matsumoto M,et al.IkappaB kinase-alpha is critical for interferonalpha production induced by Toll-like receptors 7 and 9.Nature,2006,440:949-953.
[5]Sacre K,Criswell LA,McCune JM.Hydroxychloroquine is associated with impaired interferon-alpha and tumor necrosis factor-alpha production by plasmacytoid dendritic cells in systemic lupus erythematosus.Arthritis Res Ther,2012,14:R155.
[6]Kwok SK,Lee JY,Park SH,et al.Dysfunctional interferon-alpha production by peripheral p lasmacytoid dendritic cells upon Toll-like receptor-9 stimulation in patients with systemic lupus erythematosus.Arthritis Res Ther,2008,10:R29.
[7]James JA,Kim-Howard XR,Bruner BF,et al.Hydroxychloroquine sulfate treatment is associated with later onset of systemic lupus erythematosus.Lupus,2007,16:401-409.
[8]Costedoat-Chalumeau N,Amoura Z,Hulot JS,et al.Hydroxychloroquine in systemic lupus erythematosus.Lancet,2007,369:1257-1258.
[9]Kuznik A1,Bencina M,Svajger U,et al.Mechanism of endosomal TLR inhibition by antimalarial drugs and imidazoquinolines.JImmunol,2011,186:4794-804.