孫得勝,劉虹延,令狐陽(yáng),顧延會(huì),歐陽(yáng)瑤
(1遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院,貴州遵義563003;2華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院)
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·基礎(chǔ)研究·
慢阻肺大鼠肺泡灌洗液和外周血中樹(shù)突狀細(xì)胞趨化因子受體水平變化及意義
孫得勝,劉虹延1,令狐陽(yáng)1,顧延會(huì),歐陽(yáng)瑤1
(1遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院,貴州遵義563003;2華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院)
摘要:目的觀察慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)大鼠肺泡灌洗液(BALF)和外周血中樹(shù)突狀細(xì)胞趨化因子受體(CCR)6、CCR7水平變化,并探討其臨床意義。方法 將30只Wistar大鼠隨機(jī)分為對(duì)照組、慢阻肺模型組、CCL20單抗組各10只,后兩組用氣道內(nèi)注入脂多糖聯(lián)合煙霧刺激的方法誘導(dǎo)慢阻肺模型,CCL20單抗組在造模前腹腔注射CCL20單克隆抗體。造模第29天觀察大鼠肺組織病理變化,用ELISA法檢測(cè)BALF及外周血中CCR6、CCR7水平。結(jié)果慢阻肺模型組肺組織HE染色符合慢阻肺的典型病理表現(xiàn),CCL20單抗組肺部病理變化比慢阻肺模型組減輕。慢阻肺模型組BALF中CCR6水平高于對(duì)照組、CCL20單抗組(P均<0.05),BALF中CCR7水平低于對(duì)照組(P<0.05);而CCL20單抗組BALF中CCR7水平與慢阻肺模型組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。各組外周血中CCR6、CCR7水平比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。結(jié)論 慢阻肺大鼠BALF中CCR6水平升高、CCR7水平降低,而外周血中CCR6、CCR7水平變化不明顯,CCL20單抗可抑制CCR6水平升高以減輕病情。
關(guān)鍵詞:慢性阻塞性肺疾??;樹(shù)突狀細(xì)胞;趨化因子受體6;趨化因子受體7;大鼠
慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)全球倡議認(rèn)為氣道和肺組織對(duì)有害氣體或顆粒的異常炎癥反應(yīng)是其重要特征[1]。在慢阻肺的炎癥反應(yīng)過(guò)程中有免疫細(xì)胞被募集到肺[2]。慢阻肺中的免疫應(yīng)答是在特定的抗原驅(qū)使下完成的[2],同時(shí)受樹(shù)突狀細(xì)胞(DC)的嚴(yán)密調(diào)控[3]。在外來(lái)抗原侵襲機(jī)體時(shí),DC從完好的上皮組織移行到受侵襲的部位并攝取這些抗原[4]。DC繼續(xù)遷移到局部引流淋巴結(jié),提呈所攝取的抗原給相關(guān)的T細(xì)胞。DC的遷移在其趨化因子受體(CCR)與相關(guān)的趨化因子間的相互作用下完成[5]。我們于2011年5月~2014年12月,檢測(cè)慢阻肺大鼠支氣管肺泡灌洗液(BALF)及外周血中DC的CCR6、CCR7水平,探討其臨床意義。
1材料與方法
1.1實(shí)驗(yàn)材料標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)用清潔級(jí)雄性Wistar大鼠30只(由第三軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供),出生56 d,體質(zhì)量200~220 g。Monoclonal Anti-rat CCL20 Antibody(R&D Systems公司),大鼠CCR6、CCR7 ELISA試劑盒(上海西唐生物科技公司),LPS(Sigma公司),香煙(煙氣煙堿量1.2 mg、焦油13 mg、煙氣一氧化碳14 mg,遵義牌,貴州中煙工業(yè)有限責(zé)任公司)。
1.2模型建立將大鼠隨機(jī)分為對(duì)照組、慢阻肺模型組和CCL20單抗干預(yù)組,各10只。根據(jù)參考文獻(xiàn)[6]制備慢阻肺模型。分別于第1、15天大鼠氣道內(nèi)注入細(xì)菌內(nèi)毒素脂多糖(LPS)溶液內(nèi)被動(dòng)吸煙(每天2次,每次間隔2 h,每次燃12支香煙)。對(duì)照組不予上述處理,CCL20單抗組大鼠第1天注入LPS前腹腔注射CCL20單克隆抗體100 μg。
1.3支氣管肺泡灌洗液(BALF)及外周血中CCR6、CCR7檢測(cè)造模第29天選取各組大鼠用直徑約1 mm的毛細(xì)管從大鼠內(nèi)毗球后靜脈采集1 mL血,離心后取上清。大鼠麻醉后開(kāi)胸,結(jié)扎右肺,剪取右肺下葉予多聚甲醛固定,制作石蠟標(biāo)本及病理切片,并行HE染色,鏡下觀察肺組織病理變化。取右肺上葉放入低溫冷凍管,并保存?zhèn)溆?。在大鼠氣管下段作一倒“T”形切口,插入內(nèi)徑約1 mm的塑料管,用注射器緩慢注入4 ℃生理鹽水5 mL,并輕柔按摩大鼠肺臟行支氣管肺泡灌洗3次,將回抽的灌洗液保存,采用ELISA法檢測(cè)各組BALF及外周血中CCR6、CCR7。實(shí)驗(yàn)重復(fù)4次,取平均值。
2結(jié)果
2.1各組肺組織病理變化對(duì)照組肺泡結(jié)構(gòu)完整連續(xù),肺泡壁完好,小支氣管未見(jiàn)炎性細(xì)胞浸潤(rùn)及腺體。慢阻肺模型組部分肺泡間隔增寬,在增寬的肺泡間隔內(nèi)可看到毛細(xì)血管擴(kuò)張充血,并伴有淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞及單核細(xì)胞浸潤(rùn);部分肺泡間隔出現(xiàn)變窄、斷裂甚至融合,符合慢阻肺的特征性病理表現(xiàn)特點(diǎn)。CCL20單抗組肺泡腔稍增大,伴有肺泡間隔增寬,可見(jiàn)炎性細(xì)胞的浸潤(rùn),但與慢阻肺模型組相比其病理改變的程度顯著減輕。
2.2各組BALF及外周血中CCR6、CCR7水平比較見(jiàn)表1。
表1 各組BALF及外周血中CCR6、
注:與對(duì)照組比較,*P<0.05;與慢阻肺模型組比較,#P<0.05。
3討論
慢阻肺是以不完全可逆、呈進(jìn)行性發(fā)展的氣流受限為特征的氣道慢性炎癥性疾病,吸煙和感染被公認(rèn)是引起慢阻肺發(fā)病的最主要的環(huán)境因素。我們對(duì)大鼠進(jìn)行煙霧刺激并注射LPS誘發(fā)感染以模擬這種病理生理過(guò)程,28 d后慢阻肺模型組病理改變結(jié)果與文獻(xiàn)[6]報(bào)道一致,符合慢阻肺病理的特征性表現(xiàn);而CCL20單抗組大鼠肺部病理表現(xiàn)比慢阻肺模型組明顯減輕。
本研究結(jié)果表明,慢阻肺大鼠BALF中CCR6的水平均較對(duì)照組增多。CCR6是未成熟DC(iDC)的CCR[7],作為與iDC緊密相連的CCR6可看作iDC自身結(jié)構(gòu)的一部分,當(dāng)氣道發(fā)生炎癥反應(yīng)時(shí),在炎癥介質(zhì)的刺激下,部分CCR6帶動(dòng)iDC從其“儲(chǔ)備庫(kù)”向肺部遷移[8],故而可引起肺部iDC和CCR6的增多。CCL20是CCR6的配體[9],二者相互作用被認(rèn)為是iDC被募集的一個(gè)可能的重要機(jī)制。本研究結(jié)果顯示,CCL20單抗組BALF中CCR6水平低于慢阻肺模型組(P<0.05)。這很可能由于CCL20抗體結(jié)合了大量的CCL20,從而使能與CCR6相互作用的CCL20顯著減少,致使被趨化到肺部的CCR6減少,同時(shí)也使慢阻肺病情減輕。BALF中CCR7水平比較,慢阻肺模型組低于對(duì)照組,CCL20單抗組與慢阻肺模型組無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。這是因?yàn)镃CR7是成熟DC的受體[10],其配體是CCL19和CCL21[11],而不是CCL20,所以注射該單抗后對(duì)體內(nèi)的CCR7并沒(méi)有發(fā)生直接的作用。本研究中各組外周血中CCR6、CCR7水平比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,原因可能為趨化活動(dòng)中發(fā)生遷移的CCR的數(shù)量與外周血內(nèi)的總量比太少,所以對(duì)外周血中CCR6、CCR7的水平?jīng)]有產(chǎn)生明顯的影響。
總之,慢阻肺的發(fā)病可能與肺部CCR6水平升高及CCR7水平降低有關(guān),使用CCL20單抗能部分抑制這一效應(yīng),使病情減輕。然而,在慢阻肺的炎癥反應(yīng)中多種CCR起著調(diào)控作用,需要同時(shí)抑制多種CCR才能達(dá)到理想的治療效果,有待于以后的研究中進(jìn)一步探索。
參考文獻(xiàn):
[1] Rabe KF, Hurd S, Anzueto A, et al. Global strategy for the diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive pulmonary disease: GOLD executive summary[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2007,176(6):532-555.
[2] Mortaz E, Kraneveld AD, Smit JJ, et al. Effect of cigarette smoke extract on dendritic cells and their impact on T-cell proliferation[J]. PLoS One, 2009,4(3):e4946.
[3] Steinman RM. Decisions about dendritic cells: past, present, and future[J]. Ann Rev Immunol, 2012,30:1-22.
[4] Blank F, Rothen-Rutishauser B, Gehr P. Dendritic cells and macrophages form a transepithelial network against foreign particulate antigens[J]. Am J Respir Cell Mol Biol, 2007,36(6):669-677.
[5] Cirone M, Conte V, Farina A, et al. HHV-8 reduces dendritic cell migration through down-regulation of cell-surfaceCCR6 and CCR7 and cytoskeleton reorganization[J]. Virol J, 2012,9:92.
[6] 顧延會(huì),歐陽(yáng)瑤.一種抑制型慢性阻塞性肺疾病大鼠的建立[J].山東醫(yī)藥,2011,51(48):46-48.
[7] Kallal LE, Schaller MA, Lindell DM, et al, CCL20/CCR6 blockade enhances immunity to RSV by impairing recruitment of DC[J]. Eur J Immunol, 2010,40(4):1042-1052.
[8] 于晴,劉軍,邱海波.嚴(yán)重感染患者外周血中樹(shù)突狀細(xì)胞的變化及意義[J].中國(guó)呼吸與危重監(jiān)護(hù)雜志,2010,9(6):647-648.
[9] Le Borgne M, Etchart N, Goubier A, et al. Dendritic cells rapidly recruited into epithelial tissues via CCR6/CCL20 are responsible for CD8+T cell crosspriming in vivo[J]. Immunity, 2006,24(2):191-201.
[10] Liao S, Ding T, Rao X, et al. Cigarette smoke affects dendritic cell maturation in the small airways of patients with chronic obstructive pulmonary disease[J]. Mol Biol Rep, 2015,11(1):219-225.
[11] López-Cotarelo P, Escribano-Díaz C, González-Bethencourt IL, et al. A novel MEK-ERK-AMPK signaling axis controls chemokine receptor CCR7-dependent survival in human mature dendritic cells[J]. J Biol Chem, 2015,290(2):827-840.
(收稿日期:2015-12-11)
中圖分類號(hào):R563
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):1002-266X(2016)09-0024-02
doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2016.09.008
通信作者:歐陽(yáng)瑤(E-mail:ouyangyao116@sohu.com)
基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(81460008)。