倪少俊 雷 悅 徐秋月 王 成 劉瓏玲
1.遵義醫(yī)學(xué)院第五附屬(珠海)醫(yī)院燒傷整形手外科,廣東珠海 519100;2.遵義醫(yī)學(xué)院珠海校區(qū)免疫實驗室,廣東珠海 519090
燒傷患者由于皮膚的完整性受到破壞,其基本功能受到明顯損害而失去平衡,使得燒傷患者發(fā)生感染的概率有明顯且逐漸增加的趨勢[1]。在燒傷患者死亡危險因素中,感染是最主要危險因素之一[2]。研究顯示,T、B細胞的分化、發(fā)育都離不開Notch信號通路的參與[3-5]。燒傷患者機體存在細胞免疫功能低下的同時也會表現(xiàn)出對炎性反應(yīng)的增強[6-7],這些病理變化是否有Notch信號通路的參與值得探討。本課題旨在通過研究Notch信號通路在燒傷感染患者外周血淋巴細胞(peripheral blood lymphocytes,PBL)中的表達,探討Notch信號通路與燒傷感染患者淋巴細胞的關(guān)系,闡明Notch信號在燒傷感染調(diào)節(jié)中的可能作用機制。
選取我院燒傷科2016年7月~2017年7月收治的15例燒傷感染患者作為燒傷感染組,采用中國新九分法估算患者燒傷面積,三度四分法估算患者燒傷深度,其中男8例,女7例;年齡為 21~46歲,平均(36.8±7.90)歲;21歲 2例,32 歲 3 例,37 歲 4 例,40歲1例,44歲2例,46歲3例。選取同期在我院進行健康體檢的15例健康者作為對照組,其中男9例,女6例;年齡為 19~52 歲,平均(36.27±10.64)歲;19 歲 1 例,23歲3例,34歲2例,36歲4例,44歲2例,52歲3例。兩組的一般資料比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審核批準(zhǔn),入選本研究的對象均簽署知情同意書。
TRIZOL試劑購自美國Invitrogen公司,cDNA合成試劑盒購自德國Qiagen公司,SYBRAdvantageqPCR Premix試劑盒購自日本Takara公司,兔抗人Notch 1和Notch 2抗體購自美國Cell Signaling Technology公司。
1.3.1 標(biāo)本收集及淋巴細胞分離 根據(jù)分組結(jié)果,分別采取燒傷感染組和健康對照組研究對象的靜脈血3~5 ml,肝素抗凝管收集血液樣本,人PBL分離液分選獲得PBL,操作步驟按試劑說明書進行。收集后的淋巴細胞分成兩部分,一部分用于提取總RNA,一部分用于提取總蛋白。
1.3.2 實時熒光定量 PCR(real-time PCR,RT-PCR)檢測Notch 1和Notch 2基因mRNA的表達 采用經(jīng)典的TRIZOL法提取樣本細胞的總RNA,取1 μl RNA樣品測定A260/A280比值,確保其濃度和純度符合要求后,其余放在-80℃冰箱中保存?zhèn)溆?。cDNA的合成嚴(yán)格按照反轉(zhuǎn)錄試劑盒說明書進行操作。采用Takara公司SYBRAdvantageqPCR Premix試劑盒進行PCR反應(yīng),總反應(yīng)體積為20 μl,每個樣本做3個重復(fù),取平均值作為最終數(shù)值。Notch 1和Notch 2基因及內(nèi)參β-actin引物序列參照文獻[8],引物由上海生工生物工程有限公司合成,其具體序列見表1。RT-PCR結(jié)果采用 2-ΔΔCt方法運算。
表1 Notch1和Notch2基因及內(nèi)參引物序列
1.3.3 免疫印跡法(Western-blot)檢測Notch 1和Notch 2蛋白 裂解PBL提取蛋白,BCA法進行蛋白質(zhì)定量,根據(jù)蛋白濃度計算蛋白及上樣緩沖液的體積,總蛋白中加入5×Buffer蛋白上樣緩沖液,沸水浴15 min,每個泳道蛋白上樣20 μg,行SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳,電泳結(jié)束后恒流濕法轉(zhuǎn)膜,5%脫脂奶粉溶液室溫封閉2 h后,加入免抗人Notch 1和Notch 2抗體(稀釋比為1∶750)4℃旋轉(zhuǎn)孵育過夜,TBST洗膜3次,每次5 min。加辣根過氧化物酶(HRP)標(biāo)記山羊抗兔IgG二抗(稀釋比為 1∶1000),孵育 1 h,TBST 洗膜 3次,每次3 min。加入ECL化學(xué)發(fā)光液,成像儀上進行曝光,對圖像進行灰度分析。結(jié)果以目的蛋白灰度值與GAPDH蛋白灰度值之比來表示。
采用SPSS 17.0統(tǒng)計學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進行分析,計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,采用 t檢驗,以 P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
RT-PCR結(jié)果顯示,燒傷感染患者PBL中Notch 1和Notch 2基因mRNA表達水平分別是健康人的6.73倍和2.56倍。與健康人相比,燒傷感染患者PBL中Notch 1和Notch 2基因mRNA水平均顯著性高于健康人群(P<0.05)(圖 1)。
圖1 熒光定量PCR檢測
Western-blot檢測燒傷感染患者與健康人群PBL中Notch 1和Notch 2蛋白表達結(jié)果顯示,健康人與燒傷感染患者的PBL都有Notch 1和Notch 2蛋白表達,并且兩者在燒傷感染患者中的表達皆顯著高于對照組(P<0.05)(圖 2)。
圖2 Western-blot檢測
Notch信號通路是一個古老的信號傳導(dǎo)途徑,在各種低等級和高等級動物中都廣泛存在,并且在物種進化過程中保持高度保守性,Notch受體通過與鄰近細胞的配體相互作用來精確調(diào)節(jié)各譜系細胞和組織的分化,是一條影響細胞命運的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。完整的Notch信號通路組成包括Notch受體、Notch配體和細胞內(nèi)效應(yīng)分子DNA結(jié)合蛋白以及Notch的調(diào)節(jié)分子等[9]。國內(nèi)外的研究顯示,Notch信號在外周免疫系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用,對免疫細胞分化和調(diào)節(jié)過程的作用尤為顯著[10-11]。特異性抗原激活淋巴細胞后進行特異性的克隆擴增,促使Notch 1受體表達基點上調(diào);同時T細胞亦對相關(guān)的細胞因子(如IL-1、IL-4、IL-10等)作出了一系列反應(yīng)、調(diào)節(jié)。T細胞在生長過程中由這些細胞因子通過信號傳導(dǎo)并且誘導(dǎo)進行定向分化[12],Notch信號通路又通過一系列途徑促進淋巴細胞分化、增殖。Notch信號也可以通過調(diào)節(jié)淋巴細胞表面CD25的表達以及增強NF-κB的活性,促進干擾素-γ的分泌等途徑來促進淋巴細胞的增殖、活化[12-18],除了 T 細胞,Palaga等[19]的研究顯示,Notch 信號也參與巨噬細胞免疫功能的調(diào)控。在本研究中,健康人和燒傷感染患者的外周血中都有Notch 1的表達,并且在燒傷感染患者的外周血中表達更高,提示機體在受到感染后通過上調(diào)Notch 1的表達來增強免疫系統(tǒng)的功能對抗入侵的病原微生物。
Notch 2作為Notch信號通路的一個重要受體,在機體的外周免疫系統(tǒng)中發(fā)揮著復(fù)雜的生理病理作用。 秦亞錄等[20]的研究顯示,Notch 2、3、4-Jagged-1 介導(dǎo)的Notch信號通路激活與外周血炎癥因子(IL-1β、IL-8、TNF-α)的高表達與Notch信號通路激活有關(guān)。采用基因敲除或者基因沉默方法的研究顯示,Notch 2信號可促進Th2分化,Notch 2或Notch 1信號通過促進GATA-3和IL-4的表達來誘導(dǎo)Th2分化。彭思璐等[21]的研究顯示,慢性乙型肝炎患者易感染病原菌,且感染后患者血清中Notch 1和Notch 2蛋白水平明顯升高,此結(jié)果與本課題的研究結(jié)果類似。
Notch信號通路對免疫系統(tǒng)的影響還有待進一步研究,筆者從臨床角度對Notch信號通路進行了初步的探索,遺憾的是,受條件所限本研究沒有得到進一步深入??偠灾琍BL中Notch通路的Notch 1、Notch 2受體的表達與外周免疫系統(tǒng)的諸多生理和病理活動密切相關(guān),通過檢測PBL中兩個重要Notch受體表達水平的變化,能夠為臨床醫(yī)生全面了解燒傷患者的感染程度和判斷預(yù)后提供有價值的參考,將Notch受體的表達變化作為參考指標(biāo)以選擇合適的治療方案,具有較高的臨床應(yīng)用價值。如果能將Notch 1和Notch 2受體聯(lián)合其他多種免疫細胞因子檢測,如抗炎因子、促炎因子等,有望進一步增加其敏感度和特異性,提高和拓展其臨床診斷與治療方面的應(yīng)用。