張 振 孫曉彤 鄔秀娣 黃 華 李 霞 王 冰
(寧波市第一醫(yī)院, 寧波 315010)
類風濕關(guān)節(jié)炎(Rheumatoid arthritis,RA)的主要病理特征為滑膜炎癥、滑膜增生,最終破壞軟骨及骨組織,其發(fā)病機制十分復(fù)雜。目前認為自身抗體產(chǎn)生與細胞因子異常表達都與RA的發(fā)病密切相關(guān)。RA自身抗體的產(chǎn)生往往與外周輔助性T細胞的過度活化有關(guān),該輔助性T細胞可促進B細胞活化從而產(chǎn)生自身抗體[1]。而髓樣樹突狀細胞(Myeloid dendritic cells,mDC)是體內(nèi)抗原提呈能力最強的細胞,mDC可通過直接接觸及分泌細胞因子誘導(dǎo)外周輔助性T細胞的生成[2]。因此mDC在自身抗體產(chǎn)生環(huán)節(jié)中發(fā)揮了重要作用。
近年發(fā)現(xiàn)IL-34參與RA的發(fā)病,但具體機制不詳[3]。生理狀態(tài)下IL-34含量很低,主要是參與維系髓系細胞的生存,促進巨噬細胞的分化[4],但對DC的形成目前鮮有報道。因此本實驗通過檢測IL-34誘導(dǎo)下,其對RA單核細胞、單核細胞衍生的不成熟DC及成熟DC的表型表達的影響,初步探討IL-34對RA DC分化的作用。
1.1材料
1.1.1實驗材料 PBMC取材于2017年5月至2017年7月在浙江省寧波市第一醫(yī)院風濕免疫科住院RA患者,共30例,診斷均符合1987年美國風濕病學會(ACR)修訂的RA分類標準[5],并均排除妊娠、其他自身免疫性疾病和其他急、慢性疾病。本研究中標本的采集均經(jīng)過寧波市第一醫(yī)院倫理委員會的批準(批準文號:2017-05),并取得患者的知情同意。
1.1.2試劑 RPMI1640、胎牛血清(Fetal Bovine Serum,FBS)購自美國Gibco公司,淋巴細胞分離液Ficoll購自天津灝揚生物制品科技有限責任公司,rhIL-4、rhGM-CSF、rhTNF-α購自PeproTech 公司,rhIL-34購自Miltenyi公司,PE-anti-CD83、anti-CD14,APC-anti-CD86單抗、鼠APC IgG 同型對照、鼠PE IgG 同型對照均購自eBioscience公司。
1.1.3實驗儀器 CO2細胞培養(yǎng)箱(Thermo公司),流式細胞儀(BD 公司)。
1.2方法
1.2.1RA PBMC的分離培養(yǎng) 將每2 ml EDTA抗凝血于300 g離心5 min,吸取血漿保存。每管中加入2 ml PBS混勻。向15 ml管中加入4 ml Ficoll溶液,沿管壁將PBS混合血緩慢加入。500 g離心20 min,吸取中間白膜層(1~2 ml)置于另15 ml管中,加入PBS至12 ml離心:250 g,10 min。置24孔板中,10% FBS RPMI培養(yǎng)。
1.2.2DC細胞的誘導(dǎo) 將取出的PBMC按照密度1×106/ml/孔接種到24孔板中,靜置4 h后吸棄懸浮細胞。檢測IL-34對不成熟DC誘導(dǎo)表型的影響:將貼壁細胞分成3組,每組細胞分別加入GM-CSF(100 ng/ml)+IL-4(50 ng/ml)、IL-4(50 ng/ml)、IL-4(50 ng/ml)+IL-34(50 ng/ml)刺激3 d后分別加入對應(yīng)的新鮮細胞因子繼續(xù)刺激2 d,收集細胞進行表型鑒定。檢測IL-34對成熟DC誘導(dǎo)表型的影響:將貼壁細胞分成3組,每組細胞分別加入GM-CSF(100 ng/ml)+IL-4(50 ng/ml),刺激3 d后換新鮮的細胞因子繼續(xù)刺激2 d,然后再分別加入TNF-α(1 000 U/ml)、IL-34(50 ng/ml)、TNF-α(1 000 U/ml)+IL-34(50 ng/ml)刺激2 d,收集細胞進行表型鑒定。
1.2.3流式細胞儀檢測表型 將PBMC中貼壁的單核細胞、誘導(dǎo)的各階段DC分別加入Anti-CD83-PE、Anti-CD86-APC和(或)Anti-CD14-PE,4℃避光孵育30 min,PBS(含0.5%BSA)洗滌,流式細胞儀檢測各組細胞表面CD83、CD86和(或)CD14平均熒光強度。
2.1IL-34聯(lián)合IL-4在誘導(dǎo)單核細胞分化過程中可促進其表達CD83、CD86 見圖1。流式細胞儀檢測結(jié)果顯示:與未誘導(dǎo)組相比,IL-34+IL-4誘導(dǎo)的DC表面CD83和CD86分子明顯升高,而CD14表達下降(P<0.005)。不同誘導(dǎo)組間對比,IL-34+IL-4組較GM-CSF+IL-4組CD83表達無差異(P>0.05),CD86及CD14表達均下降(P<0.05);IL-34+IL-4組較單純IL-4組DC的CD83及CD86表達均增加(P<0.05),CD14表達無差異(P>0.05)。
2.2IL-34 在誘導(dǎo)不成熟DC分化過程中不能促進其表達CD83、CD86 見圖2。流式細胞儀檢測結(jié)果顯示:IL-34+GM-CSF+IL-4誘導(dǎo)的DC表面CD83和CD86與GM-CSF+IL-4組相比,表達差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),與GM-CSF+IL-4+TNF-α組相比,CD83、CD86表達均下降(P<0.05)。
2.3IL-34 不能進一步促進成熟DC表達CD83、CD86 見圖3。流式細胞儀檢測結(jié)果顯示:IL-34在加入誘導(dǎo)的成熟DC體系后,細胞表面CD83水平較加入前表達下降(P<0.05), CD86及CD14表達無明顯差異(P>0.05)。
圖1 不同細胞因子誘導(dǎo)單核細胞向不成熟DC分化表面CD83、CD86及CD14表達情況Fig.1 Expression of CD83,CD86 and CD14 was detected by FACS on immature cells induced by different cytokinesNote:*.P<0.05;**.P<0.005;***.P<0.000 5.ns.No significant.
圖2 不同細胞因子誘導(dǎo)不同階段DC表面CD83、CD86表達情況Fig.2 Expression of CD83 and CD86 on DC surface was induced by different cytokinesNote:*.P<0.05;**.P<0.005;ns.No significant.
圖3 IL-34對成熟DC誘導(dǎo)前后細胞表面CD83、CD86及CD14表達情況Fig.3 Expression of CD83,CD86 and CD14 on mature DC induced with or without IL-34Note:*.P<0.05;ns.No significant.
RA是一種以關(guān)節(jié)滑膜炎癥為主要表現(xiàn)的自身免疫病,發(fā)病機制復(fù)雜。研究表明,炎性細胞因子的釋放、淋巴細胞過度活化和自身抗體生成是RA發(fā)病機制中的重要環(huán)節(jié)。T淋巴細胞活化需要抗原提呈細胞輔助,當T淋巴細胞被激活后,可分泌大量細胞因子并促進B細胞產(chǎn)生抗體,導(dǎo)致關(guān)節(jié)滑膜增生及炎性細胞浸潤,進而破壞關(guān)節(jié)的正常結(jié)構(gòu)乃至引起系統(tǒng)性病變。本研究體外檢測IL-34對RA單核細胞向樹突狀細胞誘導(dǎo)分化過程中對其表型的影響,從而尋找IL-34參與RA發(fā)病的依據(jù)。
IL-34是白介素家族成員之一,是髓系細胞生存、增殖和分化的重要調(diào)節(jié)因子,尤其對單核細胞、巨噬細胞和破骨細胞的生存發(fā)育作用顯著[6]。IL-34與M-CSF可共用相同的受體CSF-1R,但兩者與受體結(jié)合的特點、信號通路模式仍存在差別[7]。除此之外IL-34在體內(nèi)的表達具有組織特異性,皮膚角質(zhì)細胞和處于靜息狀態(tài)的神經(jīng)元可分泌IL-34,對朗格漢斯細胞和小膠質(zhì)細胞的維持和發(fā)育發(fā)揮關(guān)鍵作用。相關(guān)研究表明體內(nèi)某些細胞在應(yīng)激狀態(tài)下可以分泌IL-34,這一過程受NF-κB信號通路調(diào)節(jié)[8,9]。這表明IL-34參與某些疾病的病理過程,其中包括RA。IL-34在RA患者血清及關(guān)節(jié)滑液中增高并與疾病活動度指標呈正相關(guān)[10],此外IL-34還可刺激成纖維樣滑膜細胞及單核細胞分泌炎性因子,進而影響T細胞亞群的數(shù)量[11,12]。
DC主要由骨髓中髓樣祖細胞和淋巴樣祖細胞衍生而來,根據(jù)來源表型及功能的差異,DC又分為髓樣DC、漿細胞樣DC及來源于間充質(zhì)干細胞的濾泡DC。其中髓樣DC是體內(nèi)抗原提呈能力最強的細胞,未成熟狀態(tài)主要具有遷移、抗原加工處理等功能,成熟后能有效激活初始T細胞。由單核細胞衍生的成熟髓系DC高表達CD83、CD86,低表達CD14[13]。本研究檢測了IL-34誘導(dǎo)不同階段DC對其表型的影響,如結(jié)果所示,IL-34聯(lián)合IL-4可誘導(dǎo)單核細胞分化為不成熟DC,細胞表面CD83、CD86水平均上升,CD14表達下降,優(yōu)于單獨使用IL-4,但較傳統(tǒng)GM-CSF聯(lián)合IL-4的作用略低;而IL-34誘導(dǎo)成熟DC分化的作用很弱,在使用GM-CSF、IL-4誘導(dǎo)單核細胞分化為不成熟DC后,再加入IL-34,發(fā)現(xiàn)CD83、CD86表達并沒有明顯變化,且在傳統(tǒng)誘導(dǎo)劑TNF-α誘導(dǎo)成熟DC分化過程中加入IL-34,前后對比發(fā)現(xiàn)CD86和CD14表達水平無差異,而CD83表達水平反而下降。該研究表明IL-34在單核細胞誘導(dǎo)分化為不成熟DC過程中發(fā)揮作用,雖然作用略弱于GM-CSF且對誘導(dǎo)成熟DC分化并不顯著,但仍可推測IL-34促進不成熟DC分化進而影響其抗原加工處理能力。
綜上所述,本研究通過揭示IL-34對不成熟DC的維系及分化具有較重要的作用,為IL-34參與RA的發(fā)病機制提供了新的線索,但具體機制尚需進一步深入研究探討。
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