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        健脾益腸散對LPS誘導(dǎo)樹突狀細胞成熟標志CD83表達的影響*

        2019-09-13 08:25:30藺曉源鐘日君張嘉倫趙應(yīng)松劉杰民
        中國中醫(yī)急癥 2019年8期
        關(guān)鍵詞:含藥空白對照健脾

        藺曉源 古 娟 鐘日君 張嘉倫 趙應(yīng)松 王 敏 劉杰民

        (1.湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,湖南 長沙 410007;2.湖南中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)學(xué)國內(nèi)一流建設(shè)學(xué)科,湖南 長沙 410208;3.貴陽中醫(yī)學(xué)院,貴州 貴陽 550002;4.貴州省人民醫(yī)院,貴州 貴陽550002)

        潰瘍性結(jié)腸炎(UC)是一種反復(fù)發(fā)作的以腹痛、腹瀉和便血等癥狀和體征為主要臨床表現(xiàn)的特發(fā)性炎癥性腸?。?]。UC病因尚不清楚,研究認為其發(fā)病與遺傳、環(huán)境、感染、微生物群失調(diào)和免疫應(yīng)答等因素密切有關(guān)[2]。樹突狀細胞(DC)是功能最強大的抗原提呈細胞,也是激發(fā)機體免疫應(yīng)答反應(yīng)過程中的始動細胞[3];激活的DC是導(dǎo)致UC發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵啟動子[4]。目前UC的西醫(yī)治療多采用免疫抑制劑及微生態(tài)制劑等聯(lián)合用藥,雖有成效,但仍面臨副作用大、易復(fù)發(fā)等諸多問題難以解決。健脾益腸散是基于UC“本虛標實”的中醫(yī)病機組方的名老中醫(yī)(董菲洛教授)經(jīng)驗方,臨床治療UC安全有效,并能明顯改善患者機體的免疫功能[5],且健脾益腸散治療UC的相關(guān)基礎(chǔ)和臨床研究榮獲2017年度貴州省科技進步二等獎。為了進一步明確健脾益腸散治療UC的免疫耐受機制,本研究從體外細胞角度觀察了健脾益腸散對DC細胞成熟標志CD83表達的影響?,F(xiàn)報告如下。

        1 材料與方法

        1.1 實驗動物 10只SPF級SD大鼠,雄性,體質(zhì)量220~250 g,用于制備含藥血清。C57BL/6 小鼠,6~8周,雄性,體質(zhì)量18~25 g,用于分離DC細胞。動物均由湖南斯萊克景達實驗動物有限公司提供,許可證號SCXK(湘)2014-002。

        1.2 試藥與儀器 健脾益腸散(黃芪15 g,太子參15 g,白術(shù)12 g,白豆蔻6 g,木香6 g,敗醬草30 g,補骨脂20 g,芡實12 g,茯苓12 g,炙甘草6 g)中藥飲片均購自湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院門診中藥房,經(jīng)鑒定符合國家藥典標準。中藥湯液按傳統(tǒng)方法煎煮2次,第1次用蒸餾水浸泡30 min后武火煎開,再用文火煎煮30 min,過濾留取藥液;第2次煎煮待武火煮開后文火煎煮20 min,過濾留取藥液,將2次煎液混合后水浴鍋加熱濃縮成生藥含量為3 g/mL的藥液冰箱冷藏備用。RPMI 1640(Hyclone公司,SH30809.01)、胎牛血清(Gibco公司,10270-106)、rmGM-CSF(eBioscience,85-BMS325)、rmIL-4(RD 公司、404-ML-010)、CD1a(eBioscience,MA5-12526)、Fluorescein(FITC)-conjugated Affinipure Donkey Anti-Mouse(bioswamp,PAB 160025)、流式專用 Buffer(bioswamp,PAB180076)、脂多糖(LPS)(Sigma,L2630)、IL-10(RD,417-ML-005)、CD83兔抗多克隆抗體(abcam,ab170855)、蛋白質(zhì)Marker(Thermo,26634)、RIPA(強)組織細胞快速裂解液(bioswamp,PAB180006)、BCA 蛋白濃度測定試劑盒(增強型)(bioswamp,PAB180007)、YBR Green PCR試劑盒(KAPABiosystems,KM4101)、逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(TAKARA,639505)。SW-CJ-2D超凈工作臺(蘇州金凈凈化設(shè)備公司)、311型CO2恒溫培養(yǎng)箱(Thermo公司)、MLS-3781L-PC高壓滅菌鍋(日本Panasohic)、Allegra X-30多功能離心機(貝克曼庫爾特)、DMIL LED倒置熒光顯微鏡(Leica公司)、Moflo XDP分選型流式細胞儀(Beckman公司)、CytoFLEX S流式細胞儀(Beckman公司)、HT7700透射電鏡(日立)、mini protean 3 cell電泳儀(BIO-RAD)、MK3酶標儀(芬蘭雷勃)、Tanon-5200全自動化學(xué)發(fā)光分析儀(上海天能)、T100-Thermal Cycler PCR儀(BIO-RAD)、Universal HoodⅡ凝膠成像系統(tǒng)(BIO-RAD)。

        1.3 DC細胞培養(yǎng)與鑒定 將C57BL/6小鼠用拉頸法處死后依次浸入75%乙醇中消毒10 min,無菌條件下剝離出股骨和脛骨,剪斷骨頭兩端,露出內(nèi)腔。用1 mL注射器吸取1 mL RPMI 1640培養(yǎng)液,將骨髓沖入到干燥無菌培養(yǎng)皿中,每根長骨反復(fù)沖洗直至骨髓腔呈白色近透明。用吸管反復(fù)吹打沖洗下來的骨髓至完全分散,無菌200目濾網(wǎng)過濾。收集骨髓細胞懸液到離心管中,離心10 min后棄上清液。用2 mL紅細胞裂解液,4℃裂解3~5 min,裂解至溶液透亮后加入2倍以上體積的PBS,終止裂解。然后離心,PBS洗滌2次。用RPMI 1640培養(yǎng)液調(diào)整細胞濃度為2×108/L,接種于6孔培養(yǎng)板,每孔2 mL,加入添加20 μg/L的rmGM-CSF和10 μg/L的rmIL-4培養(yǎng)基,置于CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng),48 h后全量換液,之后隔天半量換液。倒置熒光顯微鏡下觀察細胞形態(tài),培養(yǎng)7 d后收集細胞進行下一步實驗。DC細胞的鑒定:在無菌環(huán)境下,取EP管,各加入300 μL的單細胞懸液,CD1a標記,每管加入6 μL抗體,并設(shè)空標管。4℃孵育45 min后,PBS洗3次,300 μL流式Buffer重懸細胞,每管再加入3 μL熒光二抗[Fluorescein(FITC)-conjugated Affinipure Donkey Anti-Mouse],4℃避光孵育45 min,PBS洗3次。染色完成后PBS稀釋樣本,調(diào)整細胞密度為1×107/mL左右。上流式分選型細胞儀分選,收集分選細胞。細胞如前染色后,400 μL流式Buffer重懸細胞,4℃避光保存,流式細胞儀上機檢測,使用CYEXPERT分析軟件進行分析。

        1.4 含藥血清的制備 SD大鼠隨機分為兩組:中藥含藥血清組和空白血清組。中藥含藥血清組按臨床等效劑量3倍的健脾益腸散(13.6 mL/kg)灌胃,空白血清組灌胃等體積量蒸餾水,每日2次,連續(xù)3 d;末次灌胃結(jié)束后禁食,1 h后麻醉從腹腔采集動脈血,靜置3~4 h,3 000 r/min,4℃離心20 min,分離血清;置于56℃水浴中滅活30 min,用0.22 μm微孔濾膜過濾,-80℃冷藏備用。

        1.5 分組及干預(yù) 取生長狀態(tài)良好的細胞,胰酶消化后調(diào)節(jié)細胞濃度,接種于細胞培養(yǎng)板,分組后按以下方法進行干預(yù)??瞻讓φ战M(不加任何刺激物質(zhì))、模型組(加入LPS)、中藥含藥血清組(加入LPS和健脾益腸散含藥血清)、空白血清組(加入LPS和不含藥血清)、IL-10組(加入IL-10)。加入血清濃度為10%。24 h后分別收集細胞和上清,進行指標檢測。

        1.6 指標檢測 Western blotting法檢測各組DC細胞CD83的蛋白表達;RT-PCR法檢測各組DC細胞CD83的基因表達,取對數(shù)生長的細胞接種于12孔板中,每孔加1 mL細胞懸液。根據(jù)RT-PCR的操作方法進行樣本總RNA的提取、cDNA第一條鏈的合成(總RNA中DNA的消除;總RNA中DNase1的消除;反轉(zhuǎn)錄:42℃,60 min;70℃,15 min;16℃,維持)和PCR擴增。PCR引物由南京金斯瑞生物科技有限公司合成,引物序列見表1。數(shù)據(jù)采用儀器自帶軟件分析。

        1.7 統(tǒng)計學(xué)處理 應(yīng)用SPSS20.0統(tǒng)計軟件。計量資料以(±s)表示,多組間的比較滿足正態(tài)性檢驗后,方差齊時采用單因素方差分析,兩兩比較采用LSD法,方差不齊時采用Tamhane′s T2法。不滿足正態(tài)性分布的采用非參數(shù)檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

        表1 PCR引物情況

        2結(jié)果

        2.1 DC細胞形態(tài)特點及CD1a陽性細胞鑒定 見圖1~圖2。倒置熒光顯微鏡下觀察顯示,第3日時,可見排列緊密,聚集成團,表面光滑呈圓形的細胞;第5日時,細胞散開,體積變大;第7日時,部分細胞懸浮,貼壁細胞形態(tài)不規(guī)則,可見樹突狀分化。分選后的CD 1a陽性細胞經(jīng)流式細胞儀檢測其占總細胞量的92.00%以上,達到實驗要求。

        圖1 DC細胞形態(tài)學(xué)觀察(200倍)

        圖2 CD1a陽性細胞的特征性表型

        2.2 健脾益腸散對DC細胞CD83蛋白表達的影響見表2,圖3。模型組DC細胞CD83蛋白表達較空白對照組顯著增多(P<0.01);中藥含藥血清組DC細胞CD83蛋白表達減少,與模型組和空白血清組比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);IL-10組DC細胞CD83蛋白表達雖較空白對照組有所降低,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

        2.3 健脾益腸散對DC細胞CD83 mRNA表達的影響 見表2,圖4。與空白對照組比較,模型組DC細胞CD83的mRNA表達明顯增多(P<0.05);中藥含藥血清組DC細胞CD83的mRNA表達減少,與模型組和空白血清組比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);IL-10組DC細胞CD83的mRNA表達較空白對照組降低(P<0.05)。

        表2 各組DC中CD83蛋白和mRNA表達比較(±s)

        表2 各組DC中CD83蛋白和mRNA表達比較(±s)

        與空白對照組比較,#P<0.05,##P<0.01;與模型組比較,△P<0.05;與中藥含藥血清組比較,*P<0.05。

        組別空白對照組模型組中藥含藥血清組空白血清組IL-10組CD83 mRNA 1.18±0.12 1.36±0.15#1.22±0.13△1.40±0.12*1.07±0.10#CD83蛋白0.44±0.05 0.82±0.09##0.61±0.07△0.86±0.10*0.38±0.04

        圖3 各組DC細胞CD83蛋白免疫印跡電泳圖

        圖4 各組DC細胞CD83 mRNA表達曲線圖(RT-PCR)

        3討 論

        DC細胞是目前所知道的功能最強且唯一能夠激活初始型T細胞的專職抗原提呈細胞,而腸內(nèi)DC細胞決定著免疫反應(yīng)的性質(zhì)和種類[6]。損傷腸黏膜屏障功能的因素均可導(dǎo)致UC的發(fā)生,結(jié)腸黏膜DC細胞浸潤的頻率與UC活動性炎癥的嚴重性顯著關(guān)聯(lián)[7]。曾敬清等證實了炎癥性腸病患兒腸黏膜組織中的DC表型分子DC-SIGN表達增強,由此介導(dǎo)DC細胞參與炎癥性腸病的正負免疫調(diào)節(jié)[8]。目前DC細胞功能障礙促使UC發(fā)展的機制主要與在炎癥性黏膜上維持T細胞反應(yīng)性及作為效應(yīng)細胞釋放炎性因子有關(guān)。

        DC細胞的主要標志為CDla,經(jīng)體內(nèi)外抗原活化后高表達CD83,而體內(nèi)未經(jīng)抗原活化的DC及體外新鮮分離的DC則低表達CD83,因而CD83被認為是DC細胞充分成熟的標志[9]。根據(jù)DC細胞發(fā)育分化的不同階段,分為未成熟 DC(imDC)及成熟DC(mDC),不同成熟狀態(tài)的DC具有能夠正向或負向調(diào)節(jié)T細胞的免疫功能。imDC具有較強的抗原吞噬能力,以及很強的加工和處理抗原的能力,而提呈抗原并刺激初始T細胞活化的能力很弱,能夠誘導(dǎo)機體的中樞性和外周性免疫耐受,故在誘導(dǎo)免疫耐受中發(fā)揮重要作用。mDC可有效激活Th細胞免疫應(yīng)答,發(fā)揮細胞毒性T淋巴細胞效應(yīng),此過程將攝取的抗原進行處理,并以復(fù)合物的形式遞呈到細胞表面,再通過DC表面的雙信號分子把抗原遞呈給初始T淋巴細胞,有效激活T細胞免疫應(yīng)答,在誘導(dǎo)免疫應(yīng)答中發(fā)揮重要作用。故在免疫耐受的過程中,DC細胞的一個重要機制可能是通過專職釋放免疫抑制因子,導(dǎo)致免疫應(yīng)答向免疫耐受方向發(fā)展[10]。

        近年來研究發(fā)現(xiàn),促進imDC向mDC轉(zhuǎn)化的因子有LPS、淋巴細胞、中性粒細胞、免疫復(fù)合物等;抑制imDC向mDC轉(zhuǎn)化的因子有抑炎因子(如IL-10)、糖皮質(zhì)激素類、干細胞等[11]。有學(xué)者驗證了LPS具有促進DC向成熟方向分化的作用;也有研究表明,DC在受LPS刺激成熟過程中,DC共刺激分子的表達與LPS存在一定的劑量關(guān)系,隨著刺激濃度的增加表達量也隨之增加[12]。IL-10具有拮抗LPS促成熟作用,能降低DC表面分子的表達,從而可以誘導(dǎo)耐受性DC的產(chǎn)生[13]。筆者前期的研究顯示,健脾益腸散能促進UC模型大鼠血清IL-10含量升高[14],推測其可通過拮抗LPS促DC成熟而達到UC免疫耐受的作用。

        UC屬中醫(yī)學(xué)“泄瀉”“腸癖”等范疇,其本在于脾氣虧虛,其標在于氣滯、濕熱和血瘀[15]。王愛華教授也認為,UC的根本病機為本虛標實,脾虛失運為其本,濕熱、熱毒為其標,日久夾瘀,脾腎雙虧[16]。因此,針對此本虛標實之證治宜扶正祛邪、標本兼治。健脾益腸散方中黃芪補氣固表、斂瘡生肌、固腸御邪為君;太子參益氣健脾,白術(shù)健脾益氣、燥濕利水,白豆蔻化濕行氣,木香行氣止痛、抗菌止瀉,敗醬草清熱行瘀消癰,共為臣藥;補骨脂補腎止瀉,芡實益腎補脾止瀉,茯苓健脾滲濕,共為佐藥;甘草補脾益氣,緩急止痛,調(diào)和諸藥為使。前期研究發(fā)現(xiàn),健脾益腸散可通過促進熱休克蛋白70的表達、降低CD40分子的表達而起到對UC大鼠結(jié)腸黏膜的免疫保護作用[17-18]。

        本實驗結(jié)果顯示,LPS干預(yù)DC細胞后,其成熟標志CD83的蛋白和mRNA表達均較空白對照組增強,說明LPS誘導(dǎo)了DC細胞的成熟;IL-10干預(yù)DC細胞后,CD83的mRNA表達較空白對照組減弱,證實IL-10可抑制DC細胞向成熟狀態(tài)轉(zhuǎn)化。健脾益腸散含藥血清干預(yù)LPS誘導(dǎo)的DC細胞后,CD83的蛋白和mRNA表達均較模型組降低,表明健脾益腸散含藥血清可抑制DC細胞的成熟。以上結(jié)果表明健脾益腸散治療UC的免疫耐受作用可能是通過抑制DC細胞的成熟狀態(tài)來實現(xiàn)。此外,本實驗的研究意義還在于體外成功分離出數(shù)量多、純度高、活性好的DC細胞,并采用流式細胞術(shù)對其特異性標志物CD 1a細胞進行鑒定,為后續(xù)體外研究DC細胞免疫機制相關(guān)疾病的發(fā)病及中藥干預(yù)奠定了良好的實驗基礎(chǔ)。

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