金 銜, 曾常茜, 臧麗麗, 路 遙, 曹 巖, 鄒颯楓
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雷公藤內酯通過下調CⅡTA抑制BV-2小膠質細胞MHCⅡ表達
金銜1,曾常茜2,臧麗麗1,路遙2,曹巖3,鄒颯楓1
目的觀察雷公藤內酯對海人酸活化的BV-2小膠質細胞MHCⅡ分子表達的影響,并探討其相關的分子機制。方法將BV-2細胞隨機分為對照組、海人酸組、雷公藤內酯組,免疫組化方法檢測雷公藤內酯對海人酸活化的BV-2細胞MHCⅡ和CⅡTA蛋白的影響。結果對照組MHCⅡ陽性BV-2細胞為(0.059±0.005),海人酸組MHCⅡ陽性BV-2細胞為(0.893±0.038),經統(tǒng)計學處理二者存在顯著性差異(P<0.05)。雷公藤內酯組MHCⅡ陽性BV-2細胞率(0.089±0.013),與海人酸組比較二者存在顯著性差異(P<0.05);對照組C ⅡTA陽性BV-2細胞為(0.043±0.003),海人酸組CⅡTA陽性BV-2細胞為(0.692±0.015),經統(tǒng)計學處理二者存在顯著性差異(P<0.05)。雷公藤內酯組CⅡTA陽性BV-2細胞為(0.057±0.009),與海人酸組比較存在顯著性差異(P<0.05)。結論雷公藤內酯可以抑制海人酸活化的BV-2細胞MHCⅡ表達,其機制可能與下調BV-2細胞CⅡTA表達有關。
雷公藤內酯;癲癇;小膠質細胞;MHC Ⅱ;CⅡTA
癲癇是由多種原因引起的神經元反復同步化異常放電所致的突然性、反復性和短暫性的運動、感覺、意識、精神、植物神經等功能異常的腦部疾病,典型的臨床表現(xiàn)為癲癇持續(xù)狀態(tài)。流行病學調查結果顯示,癲癇發(fā)病率為千分之一,患病率為 3.6~7.0‰,其中約20%~30%藥物治療無法控制。癲癇發(fā)作可導致腦神經元選擇性損傷甚至死亡,是癲癇頻發(fā)和難治的主要原因之一[1]。主要組織相容性復合體Ⅱ類分子(major histocompatibility complex classⅡ molecules,MHCⅡ)在抗原提呈、CD4+T細胞激活及特異性免疫應答中發(fā)揮著重要作用。MHCⅡ類分子表達失調與多種疾病有關,在癲癇發(fā)作的急性期,大多數(shù)大鼠黑質區(qū)小膠質細胞被激活并表達MHCⅡ類分子。
雷公藤內酯(triptolide,TP)是從雷公藤中分離得到的內萜二酯類化合物,是雷公藤中最具代表性的成分之一,是雷公藤抗炎及發(fā)揮免疫抑制作用的主要成分[2,3]。本實驗以海人酸活化的BV-2細胞作為研究對象,觀察雷公藤內酯對海人酸活化的BV-2細胞MHCⅡ類分子表達的影響,并進一步探討其分子機制,旨在為雷公藤內酯抗癲癇的研究與開發(fā)提供實驗依據(jù)。
1.1材料BV-2小膠質細胞由中國醫(yī)科大學免疫學教研室惠贈,海人酸購自Sigma公司,雷公藤內酯購自北京優(yōu)尼康公司,DMEM高糖培養(yǎng)基購自Gibco公司,胎牛血清購自Hyclone公司,胰蛋白酶購自Anersco公司。大鼠抗小鼠MHCⅡ抗體、兔抗小鼠CⅡTA抗體購自Santa Cruz Biotechnology公司,兔抗大鼠IgG-HRP抗體、羊抗兔IgG-HRP抗體購自北京中杉金橋公司。
1.2方法
1.2.1BV-2小膠質細胞的分組及培養(yǎng)將BV-2細胞隨機對照組、海人酸組、雷公藤內酯組。對照組:BV-2細胞加入新鮮DMEM培養(yǎng)基培養(yǎng);海人酸組:BV-2細胞用終濃度為100 nmol海人酸的DMEM培養(yǎng)基培養(yǎng)2 h;雷公藤內酯組:先用終濃度為10 nmol雷公藤內酯的DMEM培養(yǎng)基培養(yǎng)16 h,棄掉培養(yǎng)基后,再加入終濃度為100 nmol海人酸的DMEM培養(yǎng)基培養(yǎng)2 h。
1.2.2免疫組化法檢測BV-2小膠質細胞MHCⅡ和CⅡTA蛋白表達取對數(shù)生長期的BV-2細胞接種于內放置有蓋玻片的6孔細胞培養(yǎng)板,置于5% CO2培養(yǎng)箱內37 ℃培養(yǎng)24 h,棄去孔中培養(yǎng)基,PBS緩沖液洗滌細胞兩次,按上述方法將BV-2細胞隨機分為3組,繼續(xù)培養(yǎng)24 h,吸棄培養(yǎng)基,PBS緩沖液洗滌細胞兩次后,用75%的乙醇在4 ℃固定15 min??諝飧稍?0 min,PBS沖洗3次,5 min/次,3% H2O2孵育15 min,PBS沖洗3次,5 min/次,正常羊血清室溫封閉20 min。大鼠抗小鼠MHCⅡ抗體、兔抗小鼠CⅡTA抗體1∶300稀釋,4 ℃孵育過夜,PBS沖洗3次,5 min/次。兔抗大鼠IgG-HRP抗體、羊抗兔IgG-HRP抗體室溫孵育30 min,PBS沖洗3次,5 min/次。DAB顯色,在顯微鏡下觀察染色效果,待細胞著色后立即吸棄染色液,自來水沖洗,蘇木素復染30 s,自來水沖洗,中性樹膠封片,鏡下觀察。
2.1雷公藤內酯對海人酸活化的BV-2細胞MHCⅡ蛋白表達的影響對照組MHCⅡ蛋白陽性BV-2細胞為(0.059±0.005),海人酸組MHCⅡ陽性BV-2細胞為(0.893±0.038),經統(tǒng)計學處理二者存在顯著性差異(P<0.05)。雷公藤內酯組MHCⅡ蛋白陽性BV-2細胞為(0.089±0.013),與海人酸組比較存在顯著性差異(P<0.05)(見圖1)。
2.2雷公藤內酯對海人酸活化的BV-2細胞CⅡTA蛋白表達的影響對照組CⅡTA蛋白陽性BV-2細胞為(0.043±0.003),海人酸組CⅡTA陽性BV-2細胞為(0.692±0.015),經統(tǒng)計學處理兩組存在顯著性差異(P<0.05)。雷公藤內酯組CⅡTA蛋白陽性BV-2細胞為(0.057±0.009),與海人酸組比較存在顯著性差異(P<0.05)(見圖2)。
研究發(fā)現(xiàn),靜止狀態(tài)的小膠質細胞不表達或者微量表達MHCⅡ類分子,海人酸活化小膠質細胞高度表達MHCⅡ類分子,具有抗原提呈功能,通過免疫應答誘導神經元死亡[4~6]。在持續(xù)性癲癇后1 d錐體細胞層CA3區(qū)有明顯的神經退行性變,持續(xù)性癲癇發(fā)作后4~8 d,MHCⅡ陽性的小膠質細胞明顯增加。將微量的破傷風毒素注入大鼠形成癲癇樣癥狀,在癲癇發(fā)作的急性期大多數(shù)大鼠黑質區(qū)小膠質細胞被激活并表達MHCⅡ類分子。癲癇患者和癲癇小鼠模型腦海馬中CD8+T 細胞數(shù)量明顯比CD4+T 數(shù)量多,CD4+T 細胞傾向于浸潤到腦皮質,而CD8+T細胞傾向于浸潤到大腦海馬。細胞毒性CD8+T 細胞介導攻擊神經元是癲癇發(fā)病的關鍵機制[7,8]。
本實驗用雷公藤內酯預處理大鼠及BV-2細胞,結果發(fā)現(xiàn)MHCⅡ蛋白陽性表達的BV-2細胞數(shù)量明顯降低,表明雷公藤內酯能抑制海人酸活化的BV-2細胞MHCⅡ類分子的表達,從而起到保護神經元的作用。
CⅡTA基因是瑞士科學家Mach在1993年研究MHCⅡ類分子缺陷的裸淋巴細胞綜合征(Bare lymphocyte syndrome,BLS)患者時發(fā)現(xiàn)的一種基因。人類CⅡTA基因位于16號染色體(16 p13,13),全長4543 bp。研究發(fā)現(xiàn),MHCⅡ類分子的表達受到極為嚴格的調控,調控MHC-Ⅱ類分子基因主要發(fā)生在轉錄水平,MHC-Ⅱ反式激活蛋白(class II transactivator,CⅡTA)是MHC Ⅱ類分子轉錄的關鍵控制因素,CⅡTA對于MHCⅡ類分子的表達是必要條件,并且是一個主要的限速因素[9]。CⅡTA是一種非DNA結合蛋白,不能直接與MHC-Ⅱ基因結合的啟動子直接結合而發(fā)揮作用。CREB、RFX5、RFXANK、NF-YB及NF-YC等轉錄因子相互作用形成了一個稱為MHC增強體的結構,這是MHC-Ⅱ表達所必需的。MHC增強體結構為CⅡTA的招募提供了合適的作用面,CⅡTA分子C端和中部能夠與該增強體結合,然后通過CⅡTA分子的N端的轉錄激活區(qū)發(fā)揮激活MHC-Ⅱ類基因的作用[10]。
在小鼠造血祖細胞中由于缺少Ⅱ類分子轉錄的關鍵因子CⅡTA,即使用IFN-γ等細胞因子刺激后小鼠造血祖細胞表面也不表達MHCⅡ類分子[11]。無論在小鼠還是在人體中,CⅡTA的表達水平直接影響著MHCⅡ的表達量,而MHCⅡ的表達水平與T淋巴細胞的活化相關。用人類白蛋白治療劑預處理小鼠單核細胞,MHCⅡ、CⅡTA和H-2M基因表達增加,使抗原提呈細胞激活T細胞的能力增強[12]。Nikodemova M等[13]研究發(fā)現(xiàn),二甲胺四環(huán)素可通過下調實驗性過敏性腦炎大鼠小膠質細胞CⅡTA轉錄,降低MHCⅡ表達水平,進而使臨床癥狀減輕及病程縮短。本實驗通過免疫組化方法研究發(fā)現(xiàn),海人酸組CⅡTA陽性表達的BV-2細胞與對照組比較顯著增加,而雷公藤內酯組CⅡTA陽性表達的BV-2細胞與海人酸組比較顯著降低,表明雷公藤內酯可能是通過下調CⅡTA表達而降低MHCⅡ類分子表達。
綜上所述,雷公藤內酯可以明顯降低海人酸活化的BV-2小膠質細胞過表達MHCⅡ類分子,其作用機制可能是通過下調CⅡTA而進一步調控MHCⅡ類分子的表達。
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注:對照組(a),海人酸組(b),雷公藤內酯組(c);放大倍數(shù):×200
圖1雷公藤內酯對海人酸活化的BV-2細胞MHC Ⅱ蛋白表達的影響
Triptolide inhibited the expression of MHC Ⅱ through downregulating the expression of CⅡTA in kainic acid-activated BV-2 microglia
JINXian,ZENGChangqian,ZANGLili,etal.
(DepartmenofNeurologyofDalianCentralHospital,Dalian116033,China)
ObjectiveTo observe the effect of triptolide on the expression of MHC Ⅱ in kainic acid-activated BV-2 microglia and investigate the related moleculsr molecular mechanism.MethodBV-2 cells were divided into control group,kainic acid group and triptolide group.Immunohistochemistry techniques were used to detect the effect of triptolide on the expressions of MHCⅡ and CⅡTA of kainic acid-activated BV-2 cells.ResultThe MHCⅡ-positive BV-2 cells in control group was (0.059±0.005).The MHC Ⅱ-positive BV-2 cells in kainic acid group was (0.893±0.038) and there was obvious difference compared with that of control group (P<0.05).The MHCⅡ-positive BV-2 cells in triptolide group was (0.089±0.013) and there was obvious difference compared with the kainic acid group (P<0.05).The CⅡTA-positive BV-2 cells in control group was (0.043±0.003).The CⅡTA-positive BV-2 cells in kainic acid group was (0.692±0.015) and there was obvious difference compared with that of the control group (P<0.05).The CⅡTA-positive BV-2 cells in triptolide group was (0.057±0.009) and there was obvious difference compared with that of the kainic acid group (P<0.05).ConclusionTriptolide could inhibit the expression of MHCⅡ in kainic acid-activated BV-2 cells,the mechanism may be related to downregulating the expression of CⅡTA in kainic acid-activated BV-2 cells.
Triptolide;Epilepsy;Microglia;MHCⅡ;CⅡTA
注:對照組(a),海人酸組(b),雷公藤內酯組(c);放大倍數(shù):×200
1003-2754(2016)08-0729-03
2016-04-12;
2016-08-02
2013年度遼寧省科學技術計劃項目(2013225086)
(1.大連市中心醫(yī)院神經內科,遼寧 大連 116033;2.大連大學醫(yī)學院,遼寧省生物有機重點實驗室,遼寧 大連 116622;3.大連大學附屬新華醫(yī)院,遼寧 大連 116021)
鄒颯楓,E-mail:dlzsf62@163.com
R742.1
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