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        慢性脊髓損傷通過(guò)上調(diào)PD-1表達(dá)破壞CD8+T細(xì)胞的功能

        2018-02-09 03:33:44王開(kāi)化
        中國(guó)老年學(xué)雜志 2018年2期
        關(guān)鍵詞:小鼠

        時(shí) 愔 楊 華 王開(kāi)化 王 勇

        (黔西南州中醫(yī)院骨科,貴州 興義 562400)

        脊髓損傷(SCI)是脊柱損傷最嚴(yán)重的并發(fā)癥,且預(yù)后效果也差〔1,2〕。研究表明,相比一般性的外傷,中樞神經(jīng)的損傷與免疫失能更加有相關(guān)性〔3,4〕。研究表明,SCI的急性階段會(huì)影響CD4+T細(xì)胞的效應(yīng)功能〔5〕。然而,處于SCI慢性階段是否會(huì)影響T細(xì)胞的功能,目前還少見(jiàn)報(bào)道。本研究探討慢性SCI時(shí)外周CD8+T細(xì)胞免疫效應(yīng)的變化。

        1 材料與方法

        1.1小鼠 年齡相仿的雌性C57BL/6小鼠購(gòu)買于Jackson實(shí)驗(yàn)室,飼養(yǎng)于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。實(shí)驗(yàn)小鼠年齡3~8個(gè)月,分為CT組及SCI組,每組15只。

        1.2SCI處理 采用Infinite Horizon Impactor誘導(dǎo)。取3~4個(gè)月的小鼠腹腔注射ketamine(100 mg/kg)和xylazine(10 mg/kg)進(jìn)行麻醉。在小鼠胸椎第九節(jié)進(jìn)行椎板切除術(shù),將脊髓暴露出來(lái),用70 kdyn的力進(jìn)行損傷。術(shù)后小鼠通過(guò)每日皮下注射乳酸林格液防止體液損失,慶大霉素(40 mg/kg)來(lái)預(yù)防尿道感染。

        1.3脾臟細(xì)胞分離 麻醉小鼠后取出脾臟,將脾臟磨勻,使用200目的尼龍膜使之成為單細(xì)胞懸液。300 r/min離心5 min后加入1 ml紅細(xì)胞裂解液乙酸激酶(ACK),室溫中處理5 min,再加入3倍體積的磷酸鹽緩沖液(PBS)中和。

        1.4阻斷PD-1實(shí)驗(yàn) 取1×106脾臟細(xì)胞,加入1 ml T細(xì)胞培養(yǎng)基,將10 μg/ml阻斷抗體抗-PD-1抗體(Biolegend SanDiego,CA)或10 μg/ml鼠IgG2a Isotype同型對(duì)照抗體(Biolegend SanDiego,CA)加入,同時(shí)加入25 ng/ml PMA和1 μg/ml離子霉素刺激,置于37℃細(xì)胞培養(yǎng)箱培養(yǎng)5 h。

        1.5流式細(xì)胞術(shù)分析樣品的制備 將分離得到的脾臟細(xì)胞加入1 ml T細(xì)胞培養(yǎng)基中,加入25 ng/ml PMA和1 μg/ml離子霉素,37°細(xì)胞培養(yǎng)箱中刺激0.5 h后加入brefeldinA,繼續(xù)培養(yǎng)4.5 h。收樣,標(biāo)記抗體。先標(biāo)記表面抗體,固定后再破膜標(biāo)記細(xì)胞因子:①表面抗體標(biāo)記:將細(xì)胞重懸在200 μl PBS中,按照1×106個(gè)細(xì)胞標(biāo)2 μl流式抗體量來(lái)標(biāo)記抗體。置于4℃冰箱中避光孵育25 min,用1 ml PBS洗1~2次。②細(xì)胞質(zhì)中細(xì)胞因子標(biāo)記:使用ebioscience公司胞質(zhì)與核固定液,按照說(shuō)明書(shū)進(jìn)行固定與標(biāo)記。

        1.6儀器與試劑 T細(xì)胞培養(yǎng)基(RPMI)流式分析儀器:BD公司的Calibure流式熒光抗體,ELISA檢測(cè)試劑盒均購(gòu)自Biolegend公司。

        2 結(jié) 果

        2.1兩組小鼠脾臟總細(xì)胞數(shù)、T細(xì)胞總數(shù)與CD8+T細(xì)胞總數(shù)比較 CT組脾臟重量及細(xì)胞總數(shù)與SCI組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.35,0.28)。SCI組脾臟中T細(xì)胞數(shù)(P=0.39)及CD8+T細(xì)胞數(shù)與CT組比較差異方無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.41)。見(jiàn)表1。

        2.2SCI小鼠中CD8+T細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子 相比CT組,SCI組IFNγ ,TNF-α,GranzymeB,Perforin均顯著下降。見(jiàn)表2,表3。

        2.3兩組CD8+T細(xì)胞的PD-1表達(dá)比較 SCI組CD8+T細(xì)胞表達(dá)PD-1的水平顯著上升〔SCI組(9.3±1.5)×106個(gè),CT組(5.2±0.9)×106個(gè),P<0.01〕,PD-1表達(dá)的比例也上升〔SCI組(5.8±1.1)%,CT組 (4.2±0.6)%,P<0.01〕。

        2.4阻斷CD8+T細(xì)胞的PD-1表達(dá)可以恢復(fù)其細(xì)胞因子分泌能力 加入阻斷抗體抗PD-1抗體后,CD8+T細(xì)胞所分泌的IFNγ、TNF-α、GranzymeB均得到顯著升高,但Perforin差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.21,P=0.17)。見(jiàn)圖1。

        表1 兩組小鼠脾臟總細(xì)胞數(shù),T細(xì)胞總數(shù),CD8+T細(xì)胞數(shù)水平比較

        表2 流式細(xì)胞術(shù)分析兩組小鼠脾臟CD8+T細(xì)胞相關(guān)細(xì)胞因子分泌水平

        與SCI組比較:1)P<0.05;下表同

        表3 ELISA分析兩組小鼠脾臟CD8+T細(xì)胞相關(guān)細(xì)胞因子分泌水平

        圖1 阻斷CD8+T細(xì)胞PD-1后其細(xì)胞因子分泌能力

        3 討 論

        T細(xì)胞通過(guò)分泌細(xì)胞因子來(lái)調(diào)控機(jī)體對(duì)抗病原體的感染〔6〕。IFNγ在多種免疫應(yīng)答中發(fā)揮中重要調(diào)節(jié)作用,包括激活巨噬細(xì)胞,調(diào)控組織相容性抗原Ⅰ和Ⅱ的抗原提呈作用,招募淋巴細(xì)胞,還有CD4輔助性T細(xì)胞的免疫應(yīng)答及抑制病毒復(fù)制等。在慢性SCI患者中,降低IFNγ的產(chǎn)生,對(duì)于其抗感染能力下降有關(guān)聯(lián)〔7〕。TNF在機(jī)體炎癥與對(duì)病原體的細(xì)胞毒反應(yīng)都有重要作用〔8〕。在病毒感染中,CD8+T細(xì)胞分泌的TNF-α對(duì)于被感染的細(xì)胞凋亡與裂解具有重要作用〔9,10〕。因此,T細(xì)胞無(wú)法正常分泌TNF-α,可能是SCI誘導(dǎo)免疫缺陷的一個(gè)原因。研究發(fā)現(xiàn),TNF還對(duì)生發(fā)中心的形成及引發(fā)機(jī)體體液免疫中有重要作用〔11〕。T細(xì)胞產(chǎn)生TNF-α的失常,也會(huì)導(dǎo)致機(jī)體無(wú)法正常行使抗體的免疫反應(yīng)。CD8+T細(xì)胞分泌的GranzymeB可以殺傷腫瘤細(xì)胞。除了殺傷靶細(xì)胞,它們同時(shí)可以殺死胞內(nèi)的病原體,殺死細(xì)菌,還可以抑制病毒的復(fù)制;還可以與Perforin協(xié)同發(fā)揮免疫反應(yīng)。本研究發(fā)現(xiàn)CD8+T細(xì)胞功能的損傷與其表達(dá)PD-1水平升高有關(guān)系,體外阻斷PD-1表達(dá)后,可以恢復(fù)CD8+T細(xì)胞分泌IFNγ、GranzymeB、Perforin等細(xì)胞因子的能力。說(shuō)明PD-1的高表達(dá)與慢性SCI誘導(dǎo)的CD8+T細(xì)胞失能相關(guān)。

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