黃剛哲 金勇男 (延邊大學(xué)附屬醫(yī)院老年病科,延吉 133000)
風(fēng)濕性心臟病(RHD)是由甲組乙型溶血性鏈球菌感染引起變態(tài)反應(yīng)(風(fēng)濕熱)的后遺癥,屬自身免疫性疾?。?]。常見(jiàn)發(fā)生病理變化的部位是心臟瓣膜,二尖瓣為最常見(jiàn)受累部位[2]。TGF-β1 通過(guò)自身信號(hào)通路的調(diào)節(jié)能夠影響多種生命活動(dòng),包括細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖、凋亡等。IL-10 是近幾年新發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞因子,具有抑制多種炎性分子及自身抗體合成的功效。TGF-β1 信號(hào)通路通過(guò)促進(jìn)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化,調(diào)控基因的表達(dá),從而發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)。我們通過(guò)篩選發(fā)現(xiàn)血清IL-10、TGF-β1 濃度與風(fēng)濕性心臟病患者瓣膜組織自身抗原間可能存在異常關(guān)系。我們通過(guò)構(gòu)建噬菌體展示文庫(kù)篩選自身抗原的異常表達(dá),并通過(guò)一系列外周血標(biāo)志性物質(zhì)比例和濃度的比較,分析其與RHD 之間存在的關(guān)系,現(xiàn)報(bào)道如下。
1.1 材料
1.1.1 臨床資料 選取2008 年到2013 年我院心內(nèi)科收治的通過(guò)24 h 動(dòng)態(tài)心電圖及超聲心動(dòng)圖檢測(cè)確診為風(fēng)濕性心臟病的63 例患者作為實(shí)驗(yàn)組,NY-HA 評(píng)級(jí)2~4 級(jí),實(shí)驗(yàn)組患者共計(jì)63 例,其中男性27 例,平均年齡(48.2±11.3)歲;女性36 例,平均年齡(52.1±9.8)歲。對(duì)照組患者為我院體檢中心隨機(jī)篩選出來(lái)的63 位健康志愿者,其中男性27 例,平均年齡(48.2±10.4)歲;女性36 例,平均年齡(52.1±8.9)歲。實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組在年齡、性別等中無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,具有可比性。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組患者均進(jìn)行提前告知并進(jìn)行相關(guān)介紹,征得患者及家屬同意后開(kāi)始試驗(yàn)。納入標(biāo)準(zhǔn):經(jīng)冠脈CT、X 光透視和肝功腎功檢測(cè)、癌胚檢測(cè)、血常規(guī)檢查排除存在冠心病、肺功能異常、肝腎功能不全、腫瘤、其他炎性感染性疾病和糖尿病、甲亢甲減等內(nèi)分泌疾病的存在。詢問(wèn)近期藥物使用情況,確定患者無(wú)服用免疫調(diào)節(jié)劑。詢問(wèn)病史,確定一月內(nèi)無(wú)其他自身免疫性疾病的發(fā)生。
排除標(biāo)準(zhǔn):排除存在冠狀動(dòng)脈異常,肝、腎功能異常、存在惡性腫瘤及存在感染性和內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病的患者,對(duì)使用影響試驗(yàn)的藥物的患者和存在其他自身免疫性疾病的患者,向患者和家屬解釋清楚后,排除出實(shí)驗(yàn)組。
1.1.2 主要材料及試劑 實(shí)驗(yàn)組及對(duì)照組均取抗凝血標(biāo)本5 ml×2 管,上海研晶生化試劑有限公司生產(chǎn)的鼠抗人CD4-FITC 熒光抗體(克隆:mPC-13);武漢科昊佳生物科技有限公司生產(chǎn)的鼠抗人CD25-PE(克隆:mPC-19);上海北諾生物科技有限公司分裝的eBioscince 公司生產(chǎn)的Anti-Human Foxp3 APC 100 testsebioscience 試劑盒。安迪生物科技(上海)有限公司銷(xiāo)售的R&D IL-10 和TGF-β1 酶聯(lián)免疫試劑盒。北京索萊寶科技有限公司生產(chǎn)的R1200 總RNA 提取試劑盒;北京雅安達(dá)生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)的RNeasy Plus Mini Kit(250)74136 qiagen 試劑盒;Clontech 公司生產(chǎn)的SMARTTMcDNA Library Construction Kit 試劑盒以及馬克西姆公司生產(chǎn)的PCR 反應(yīng)試劑盒。
1.2 方法
1.2.1 患者心肌組織噬菌體展示文庫(kù)的構(gòu)建與自身抗原RHDAG1 的獲得與鑒定 兩組間所有對(duì)象均取新鮮心耳組織保存于樣本保護(hù)液中,液氮下手工研缽制備組織勻漿,進(jìn)行心肌組織總RNA 提取。參照SMARTTMcDNA Library Construction Kit 試劑盒構(gòu)建心肌組織噬菌體展示文庫(kù)[3]。對(duì)文庫(kù)進(jìn)行包裝和鑒定后進(jìn)行文庫(kù)免疫篩選,并對(duì)自身抗原編碼基因進(jìn)行分析,確定相關(guān)自身免疫抗原。對(duì)自身抗原基因表達(dá)載體進(jìn)行構(gòu)建并進(jìn)行體外表達(dá)和免疫性試驗(yàn)。
1.2.2 血樣標(biāo)本的處理及使用 實(shí)驗(yàn)組及對(duì)照組的5 ml×2 管抗凝血標(biāo)本,一管5 000 r/min×3 min離心后取血清進(jìn)行酶聯(lián)免疫吸附法進(jìn)行對(duì)IL-10、TGF-β1 血清濃度的檢測(cè)。另一管進(jìn)行外周血單核細(xì)胞(PBMC)的分離。將樣本細(xì)胞濃度稀釋至106級(jí)別/ml。取樣20 μl 加入相關(guān)試劑盒,再分別取CD4-FITC 25 μl、CD25-PE 25 μl 加入,37℃避光保存30 min,5 000 r/min×3 min 離心棄上清。加入試劑盒相應(yīng)固定一裂解液3 ml 37℃避光反應(yīng)30 min。反應(yīng)完畢后加入Foxp3-APC 30 μl 37℃避光反應(yīng)30 min,PBS 洗滌、離心,使用流式細(xì)胞檢測(cè)儀檢測(cè),CD4 設(shè)門(mén),分析相應(yīng)CD4+CD25+Foxp3+亞群,每份標(biāo)記1 萬(wàn)個(gè)細(xì)胞,以CD4+CD25+Foxp3+-Treg/CD4+T淋巴細(xì)胞的比例表示。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 樣本資料采用PEMS 3.1 軟件處理。資料采用t 檢驗(yàn),以P<0.05 具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,P<0.01 具有顯著意義。
2.1 對(duì)RHD 患者瓣膜組織自身抗原變化的比較將文庫(kù)制成雙層瓊脂板,37℃恒溫培養(yǎng)4.5 h,10 mmol/L IPTG 潤(rùn)洗覆蓋培養(yǎng)6 h,標(biāo)記后取膜,脫脂奶粉4℃封閉培養(yǎng)10 h,抗血清37℃雜交結(jié)合2 h后洗膜3 次,多次雜交后選取陽(yáng)性板繼續(xù)篩選,經(jīng)多次篩選得出三種疑似與RHD 相關(guān)的瓣膜組織自身抗原,分別是THYN1V1、THYN1V2、RHDAG1 三種,通過(guò)與對(duì)照組患者的比較,發(fā)現(xiàn)RHDAG1 與對(duì)照組間具有明顯的差異,且將體外表達(dá)的RHDAG1 與3例風(fēng)濕熱患者、5 例RHD 患者和5 例健康志愿者的血清分別進(jìn)行結(jié)合反應(yīng)試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)RHDAG1 與風(fēng)濕熱和RHD 患者血清出現(xiàn)結(jié)合,與健康志愿者血清不結(jié)合,這提示RHDAG1 可能與風(fēng)濕熱及風(fēng)濕性心臟病的發(fā)展有關(guān),結(jié)果見(jiàn)表1。
2.2 兩組間外周血調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞比例的比較 我們對(duì)兩組實(shí)驗(yàn)對(duì)象的血樣處理后,使用流式細(xì)胞檢測(cè)儀檢測(cè)CD4+CD25+Foxp3+調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞的比例并進(jìn)行比較,提示RHD 患者血清Treg 比例低于對(duì)照組的相關(guān)數(shù)據(jù),具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。結(jié)果見(jiàn)表2。
2.2 兩組間IL-10、TGF-β1 血清濃度的比較 我們對(duì)血樣離心后取血清酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)IL-10、TGF-β1 血清濃度,結(jié)果顯示TGF-β1 的上升可以使Treg 中Foxp3 表達(dá)出現(xiàn)上升,使CD4+CD25+Foxp3+細(xì)胞數(shù)量上升,兩組間IL-10、TGF-β1 血清濃度的比較具有差異性,CD4+CD25+Foxp3+T 細(xì)胞與IL-10、TGF-β1 的變化正相關(guān)。結(jié)果見(jiàn)表3。
表1 瓣膜組織自身抗原變化的比較Tab.1 Comparison of valvular tissue autoantigen changes
表2 兩組間外周血調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞比例的比較Tab.2 Comparison peripheral regulatory T cell percentage of between two groups
表3 兩組間IL-10、TGF-β1 血清濃度的比較Tab.3 Comparison of IL-10,TGF-β1 serum concentration between two groups
風(fēng)濕性心臟病是一種最典型的人類(lèi)自身免疫性疾病,因?yàn)槿梭w心肌組織與甲組乙型溶血性鏈球菌表面抗原相似,在甲組乙型溶血性鏈球菌感染后機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)抗體,誘發(fā)免疫反應(yīng),在甲組乙型溶血性鏈球菌被消滅后繼續(xù)與人體組織蛋白產(chǎn)生交叉識(shí)別,導(dǎo)致人體免疫系統(tǒng)出現(xiàn)識(shí)別錯(cuò)誤進(jìn)而導(dǎo)致自身免疫疾病的發(fā)生。甲組乙型溶血性鏈球菌細(xì)胞壁表面含有多糖及多種表面蛋白(M、T、R 等)[4]。在人體組織中諸如心肌球蛋白、原肌球蛋白以及多種瓣膜蛋白上均有M 蛋白的身影,M 蛋白作為甲組乙型溶血性鏈球菌最重要的抗原結(jié)構(gòu),由于與體內(nèi)多種表面蛋白的交叉,構(gòu)成了人體對(duì)鏈球菌耐受和自身免疫反應(yīng)的分子基礎(chǔ)。
我們通過(guò)尋找能夠引起RHD 發(fā)生自身免疫反應(yīng)的抗原,希望能為RHD 的研究找到一條新路。通過(guò)構(gòu)建心肌組織噬菌體展示文庫(kù),對(duì)文庫(kù)進(jìn)行鑒定和免疫篩選,并對(duì)自身抗原編碼基因進(jìn)行分析,最終確定三組疑似與RHD 相關(guān)的瓣膜組織自身抗原,分別是THYN1V1、THYN1V2、RHDAG1 三種,通過(guò)與對(duì)照組患者的比較,發(fā)現(xiàn)RHDAG1 與對(duì)照組間具有明顯的差異。將在體外通過(guò)質(zhì)粒轉(zhuǎn)錄表達(dá)的RHDAG1 與3 例風(fēng)濕熱患者、5 例RHD 患者和5 例健康志愿者的血清分別進(jìn)行結(jié)合反應(yīng)試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)RHDAG1 與風(fēng)濕熱和RHD 患者血清出現(xiàn)結(jié)合,與健康志愿者血清不結(jié)合,這提示RHDAG1 可能與風(fēng)濕熱及風(fēng)濕性心臟病的發(fā)展有關(guān)。我們通過(guò)對(duì)組織展示文庫(kù)的構(gòu)建和與相關(guān)樣本的血清進(jìn)行結(jié)合反應(yīng)闡釋了交叉抗原RHDAG1 與RHD 之間相關(guān)聯(lián)的直接證據(jù)。
各實(shí)驗(yàn)樣本血樣經(jīng)處理后使用流式細(xì)胞檢測(cè)儀檢測(cè)CD4+CD25+Foxp3+調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞的比例,各組結(jié)果進(jìn)行比較,提示RHD 患者血清Treg 比例低于對(duì)照組樣本中的相關(guān)數(shù)據(jù),具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。有研究顯示Treg 細(xì)胞有抑制自身免疫疾病發(fā)生的功效[5]。當(dāng)CD4+CD25+Foxp3+調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞數(shù)量減少時(shí),患者免疫功能下降,促使B 淋巴細(xì)胞產(chǎn)生一定數(shù)量的自身抗體,極易發(fā)生自身免疫性損傷。鑒于這種抗體會(huì)隨血液循環(huán)進(jìn)行擴(kuò)散,造成了無(wú)法清除和長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)存在的影響,容易引起疾病的復(fù)發(fā)[6]。通過(guò)臨床跟蹤我們也可發(fā)現(xiàn),RHD 患者體內(nèi)Treg 細(xì)胞低于正常水平,且大部分患者病史長(zhǎng),出現(xiàn)病情反復(fù),這也說(shuō)明與抗體的無(wú)法清除和長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)有關(guān)。心肌組織通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的抗擊自身抗體的攻擊,最終會(huì)導(dǎo)致瓣膜部位發(fā)生病變,導(dǎo)致嚴(yán)重的病理后果。
IL-10 是近幾年新發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞因子,又稱細(xì)胞素合成抑制因子[7]。具有抑制多種炎性分子及自身抗體合成的功效[8]。轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(TGF-β)目前共發(fā)現(xiàn)三種類(lèi)型,分別為T(mén)GF-β1、TGF-β2 和TGFβ3。TGF-β1 由體內(nèi)單核細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞分泌,在RHD 中表達(dá)增強(qiáng),提示可能與瓣膜纖維化有關(guān)[9]。TGF-β1 的上升可以使Treg 中Foxp3 表達(dá)升高,使CD4+CD25+Foxp3+細(xì)胞數(shù)量上升,這也印證了實(shí)驗(yàn)中兩組間外周血調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞比例較RHD 患者CD4+CD25+Foxp3+-Treg/CD4+T 細(xì)胞的比例明顯低于對(duì)照組健康志愿者的比例??鼓獦?biāo)本離心后取血清進(jìn)行ELISA,檢測(cè)IL-10、TGF-β1 血清濃度,結(jié)果顯示兩組間IL-10、TGF-β1 血清的濃度間的比較均具有明顯的差異性。
綜上所述,自身抗原RHDAG1 的表達(dá)對(duì)RHD的進(jìn)展有一定作用,檢測(cè)外周血CD4+CD25+Foxp3+調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞的比例和IL-10、TGF-β1 血清濃度對(duì)于RHD 的診斷具有重要意義。
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