楊麗霞 賈欽堯 蔣莉 董瓊
(1.川北醫(yī)學(xué)院第二臨床醫(yī)學(xué)院· 南充市中心醫(yī)院呼吸內(nèi)科,四川 南充637000;2.川北醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院藥物研究所,四川 南充637000)
支氣管哮喘是臨床中較為常見的慢性氣道炎癥性疾病,其中嗜酸性粒細胞、淋巴細胞、中性粒細胞、肥大細胞、氣道上皮細胞等均參與此過程[1-2]。在哮喘的發(fā)生及發(fā)展過程中,Th17/Treg細胞平衡起到十分重要的作用[2]。相關(guān)研究表明[3],T細胞免疫球蛋白與黏蛋白域蛋白3(T cell immunoglobulin domain mucin domain,TIM-3)是Th17細胞表面特異性有限表達蛋白,其可與Treg細胞表面表達的galectin-9配體特異性結(jié)合,在哮喘的發(fā)生發(fā)展過程中也扮演十分重要的角色?;|(zhì)細胞衍生因子1(stromal cell-derived factor 1,SDF-1)及趨化因子受體4(C-X-C chemokine receptor 4,CXCR4)是體內(nèi)重要的趨化因子家族成員,可起到促進血管生成,調(diào)節(jié)其他細胞因子,趨化炎癥細胞表達,并在哮喘疾病進展過程中起到十分重要作用[4-6]。本研究以哮喘大鼠模型作為研究分析,旨在探討咪喹莫特對哮喘大鼠血清Tim-3及肺組織CXCR4表達的影響。
1.1 實驗動物及材料 選取雌性BALB/C純系大鼠18只,大鼠均為清潔級,4周齡,體質(zhì)量16~20g。咪喹莫特購自上海特化醫(yī)藥有限公司,雞卵白蛋白(OVA,ovalbumin)購自美國Sigma公司。TIM-3及CXCR4檢測配套試劑均購買自大連TAKARA公司。低溫高速離心機5417R(Eppendorf公司,USA),酶標儀model680(Bio-rad公司,USA)。7900 RT-PCR儀(ABI公司,USA )。
1.2 分組及建模 將所有大鼠依照體質(zhì)量編號并采用隨機數(shù)字表法分為空白組、模型組及觀察組,每組6只。觀察組及模型組大鼠第1d腹腔注射OVA致敏液(400 μg氫氧化鋁凝膠和100μgOVA)0.1ml,1周及2周后各以相同劑量注射致敏液,3周后使用OVA溶液10 g/L超聲霧化激發(fā),每天30 min,持續(xù)刺激1周,大鼠均出現(xiàn)毛發(fā)豎立、搔鼻、煩躁、精神差、食欲降低、腹肌抽搐、喘息等癥狀。觀察組在霧化吸入1%OVA溶液前先預(yù)先吸入咪喹莫特混懸液1.5 g/L 30 min,持續(xù)7d??瞻捉M大鼠在模型組處理同期給予生理鹽水干預(yù),21d后使用生理鹽水超聲霧化激發(fā),持續(xù)7d。在觀察組大鼠采用咪喹莫特干預(yù)后第8d,將各組大鼠處死。
1.3 引物設(shè)計 所有引物均由南京金斯瑞公司合成,其引物表見表1。
表1 引物表Table 1 Primer sequences
1.4 酶聯(lián)免疫吸附法檢測血清中TIM-3濃度 大鼠干預(yù)結(jié)束后無菌取心臟采血,離心收集血清使用酶聯(lián)免疫吸附法檢測血清中TIM-3水平。
1.5 實時熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)檢測 建模完成后使用10%水合氯醛麻醉,剝離右肺,采用TRIzol法抽提總RNA水平,采用RT-PCR檢測組織中SDF-1、CXCR4及β-actin mRNA水平,反應(yīng)體系20μl,其中cDNA模板2 μl,上下游引物各0.3 μl,SYBR 10μl,滅菌超純水7.4 μl,采用RT-PCR法檢測各指標mRNA水平。并取3~4只完整右側(cè)中葉支氣管,采用ImageJ測定支氣管管腔內(nèi)周長、支氣管平滑肌面積、管壁面積、平滑肌細胞核數(shù),將測得值使用所選取的管腔內(nèi)周長行標準化,后取均值。
2.1 支氣管評估結(jié)果 空白組、模型組及觀察組大鼠支氣管壁面積、支氣管平滑肌厚度及平滑肌細胞核數(shù)均有顯著性差異(P<0.05);且觀察組大鼠支氣管壁面積、支氣管平滑肌厚度及平滑肌細胞核數(shù)均顯著低于模型組(P<0.05),見表2。
表2 支氣管相關(guān)指標評估結(jié)果Table 2 Results of bronchial assessment
2.2 大鼠血清中TIM-3水平檢測結(jié)果 3組大鼠血清中TIM-3水平有顯著性差異(P<0.05),且觀察組顯著低于模型組(P<0.05),見表3。
表3 大鼠血清中TIM-3水平檢測結(jié)果Table 3 Survey results of serum TIM-3 level in rats
2.3 各組大鼠肺組織SDF-1及CXCR4表達檢測結(jié)果 3組大鼠肺組織中SDF-1及CXCR4表達有顯著性差異(P<0.05);且觀察組肺組織中SDF-1及CXCR4表達顯著低于模型組(P<0.05),見表4。
哮喘是較為常見的呼吸道疾病,但其發(fā)病機制尚未完全揭示。近年來有研究結(jié)果顯示,在哮喘的發(fā)生及發(fā)展過程中免疫失衡起到十分重要的作用[7-8]。其中輔助性T細胞失衡是導(dǎo)致該病發(fā)生及發(fā)展的重要因素[9]。此外,輔助性T細胞可能釋放多種細胞因子與氣道高反應(yīng)性和氣道炎癥密切相關(guān)[10-11]。咪喹莫特是近年來研究較廣的新型干擾素誘導(dǎo)免疫調(diào)節(jié)小分子,其是Toll樣受體7的特異性配體,可被B細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞及單核細胞抗原呈遞細胞識別。當咪喹莫特與細胞表面特異性Toll樣受體7結(jié)合后,可誘導(dǎo)細胞分泌IFN,抑制Th2細胞因子分泌,促進細胞向Th1細胞分化,有效改善以Th2為主的反應(yīng),是治療哮喘的重要藥物之一[12-13]。
Table4ResultsofSDF-1andCXCR4expressioninlungtissueofeachgroup
組別nSDF-1/β-actinCXCR4/β-actin空白組60.14±0.010.24±0.02模型組60.75±0.020.67±0.01觀察組60.32±0.020.32±0.02F7.5935.326P0.0000.000
TIM基因是T細胞表面新發(fā)現(xiàn)的基因家族成員,而TIM-3是被報道參與T細胞免疫應(yīng)答成員,其特異性表達在TH17及Th1細胞表面,在T細胞分化過程中起到十分重要的作用[14]。且有研究指出,TIM在自身免疫性疾病、慢性病毒變態(tài)反應(yīng)性疾病過程中均起到十分關(guān)鍵作用[15-16]。有研究指出,大鼠與人體內(nèi)TIM-3具有相同的基因序列,其氨基酸序列與人存63%的同源性[17]。本研究結(jié)果顯示,模型組大鼠血清中TIM-3水平顯著高于空白組,經(jīng)咪喹莫特治療后大鼠血清中TIM-3顯著降低,提示咪喹莫特對哮喘大鼠治療后可有效降低血清中TIM-3水平,提高治療效果。分析原因,可能是咪喹莫特干預(yù)后可有效誘導(dǎo)免疫反應(yīng),增強樹突細胞抗原呈遞,刺激B細胞分化成抗原分泌細胞,抑制IgE合成的同時增強IgG2α合成,刺激天然免疫而有效調(diào)控TIM-3水平,降低體內(nèi)炎性反應(yīng)。SDF-1是趨化因子家族成員,其在淋巴細胞、單核細胞、內(nèi)皮祖細胞、嗜酸粒細胞、造血干細胞等細胞上與CXCR4結(jié)合,活化后可調(diào)節(jié)其他細胞因子表達、趨化炎癥細胞陳述并促進血管生成[18-19]。有學(xué)者研究指出,通過分析大鼠哮喘模型氣管壁及肺組織CXCR4及SDF-1水平發(fā)現(xiàn),在哮喘大鼠的氣道重塑和氣道炎癥過程中起到十分重要作用[20]。本研究結(jié)果顯示,觀察組大鼠肺組織中CXCR4及SDF-1均顯著升高,而采用咪喹莫特治療后可顯著降低肺組織中CXCR4及SDF-1表達水平。咪喹莫特干預(yù)后可有效改善肺組織中CXCR4及SDF-1表達水平,降低氣道炎癥反應(yīng),提高肺組織重塑性。分析認為,采用咪喹莫特干預(yù)后,可有效抑制杯狀細胞增生,減少粘液分泌量,并改善血管及氣管壁周圍膠原沉積。此外,咪喹莫特還可有效減少肺組織IL-4及IL-5表達量,增強IFN-γ表達,抑制哮喘氣道炎癥反應(yīng),進而改善肺組織CXCR4及SDF-1表達。
本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),采用咪喹莫特對哮喘大鼠干預(yù)后可顯著降低血清中TIM-3水平,并改善肺組織中CXCR4表達,具有較高應(yīng)用價值。但本研究并未對咪喹莫特作用的基因調(diào)控方式進行分析,有待后續(xù)深入研究。