楊 帆,沈俊逸,蔡 輝
系統(tǒng)性紅斑狼瘡(Systemic lupus erythematosus,SLE)是一種以自身抗體病理性增多和非特異性系統(tǒng)器官損傷為特征的慢性免疫性疾病[1],此外,其與基因、環(huán)境、內(nèi)分泌紊亂、表觀遺傳等因素也密切相關(guān)[2]。雖然病因復(fù)雜,但是眾多研究證實(shí),免疫耐受缺失及免疫穩(wěn)態(tài)失衡是SLE最重要的發(fā)病基礎(chǔ),包括T細(xì)胞增殖和分化功能缺陷、病理性T細(xì)胞大量聚集、T細(xì)胞自身凋亡增加等[3],因此,深入探索SLE患者T細(xì)胞異?;罨姆肿用庖邫C(jī)制,對(duì)于臨床療效的判斷和靶向生物制劑的開(kāi)發(fā)都具有重要的研究?jī)r(jià)值。中藥復(fù)方或單體成分在免疫性疾病領(lǐng)域的作用越來(lái)越受到醫(yī)學(xué)界的普遍關(guān)注[4]。人參皂苷因具有甾環(huán)樣結(jié)構(gòu)、類(lèi)糖皮質(zhì)激素樣作用、免疫調(diào)節(jié)功能等,是眾多治療SLE中藥組方中的重要成分之一[5]。人參皂苷Rb1是臨床上常用的免疫佐劑[6-7],但是否能用于SLE的治療尚不明確。本研究擬通過(guò)體外實(shí)驗(yàn),探討人參皂苷Rb1對(duì)SLE患者外周血T淋巴細(xì)胞體外活化、增殖、凋亡的影響。
1.1 對(duì)象選擇 選擇2019年1-12月在東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院首次確診的SLE門(mén)診或住院患者30例,所有患者均為女性,年齡27~65歲,平均年齡(48.10±10.90)歲;病程3~53個(gè)月,中位病程21.0個(gè)月。本研究血液標(biāo)本的采集符合倫理學(xué)要求,并獲得受試者的知情同意。納入標(biāo)準(zhǔn):符合美國(guó)風(fēng)濕病協(xié)會(huì)1997年推薦的SLE診斷標(biāo)準(zhǔn)[8];SLE疾病活動(dòng)指數(shù)(Systemic lupus erythematosus disease activity index,SLEDAI)<10分者[9]。排除標(biāo)準(zhǔn):合并其他自身免疫系統(tǒng)疾病、結(jié)締組織疾病或嚴(yán)重感染性疾病者。另外,收集同時(shí)期30例健康女性志愿者捐獻(xiàn)的外周血樣本,年齡25~60歲,平均年齡(45.63±12.12)歲。SLE患者和健康志愿者年齡比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
1.2 主要試劑和儀器 人參皂苷Rb1(純度>98% HPLC,規(guī)格:20 mg,天津馬克生物有限公司),用DMSO制備成1 mg/ml儲(chǔ)備液,分裝凍存于-20 ℃,用前6 h稀釋至所需濃度(DMSP最終濃度<1%)。人外周血淋巴細(xì)胞分離液(Ficoll-Hypaque Solution),美國(guó)Sigma-Aldrich公司;RPMI1640培養(yǎng)基和胎牛血清,美國(guó)Hyclone公司。刀豆球蛋白A(ConcanavalinA,ConA),美國(guó)Sigma公司;3H標(biāo)記胸腺嘧啶核苷(3H-TdR,比活性:2~10 mCi/mg,美國(guó)Molecular Probes公司),將1 mCi/ml溶液以生理鹽水稀釋成100 μCi/ml,于4 ℃保存?zhèn)溆?。臨用前用培養(yǎng)液稀釋至所需濃度。鼠抗人CD3-FITC、鼠抗人CD4-PerCP-Cyanine5.5、鼠抗人CD8-PE、鼠抗人FITC-CD69、鼠抗人CD25-FITC、鼠抗人PE-Foxp3,美國(guó)BD公司;白細(xì)胞介素4(Interleukin4,IL-4)ELISA試劑盒和干擾素-γ(Interferon-γ,IFN-γ)ELISA試劑盒,武漢艾美捷科技有限公司。DPM-7001型液體閃爍計(jì)數(shù)器,法國(guó)SDEC公司;流式細(xì)胞儀(FACS Calibur),美國(guó)Becton-Dickinson公司。
1.3 實(shí)驗(yàn)方法
1.3.1 外周血T淋巴細(xì)胞的分離 采集入組受試者外周靜脈血15 ml,置于肝素抗凝管中,加入等體積PBS稀釋?zhuān)捎肍ICOLL密度梯度離心法分離人外周血單個(gè)核細(xì)胞(Peripheral blood mononuclear cells,PBMCs)。2 000 r/min離心30 min,用毛細(xì)血管輕輕吸取中間層白色絮狀物(PBMCs比重約為1.075~1.090),置于另一離心管中,用PBS洗滌2次,磁珠分選緩沖液重懸,得到PBMCs(>95%)。
1.3.2 CD3+T淋巴細(xì)胞的分選 取上述PBMCs懸液,采用免疫磁珠法分選CD3+T淋巴細(xì)胞。用含有10%胎牛血清的RPMI1640完全培養(yǎng)液(2 mmol/L谷氨酰胺+10 mg/L非必需氨基酸+1 mmol/L丙酮酸鹽+100 U/ml青霉素和100 μg/ml鏈霉素+5 μg/ml植物血凝素)重懸,得到CD3+T淋巴細(xì)胞懸液(>95%)。
1.3.3 實(shí)驗(yàn)分組 根據(jù)體細(xì)胞來(lái)源分為2組:健康對(duì)照(control)組和SLE組,每組進(jìn)一步分為空白組、ConA組,ConA+Rb1組。空白組:將T淋巴細(xì)胞按1×105/孔接種至96孔板中后,未經(jīng)任何藥物處理;ConA組:將T淋巴細(xì)胞按1×105/孔接種至96孔板中后,加入10 μg/ml ConA刺激72 h;ConA+Rb1組:將T淋巴細(xì)胞按1×105/孔接種至96孔板中后,加入10 μg/ml ConA刺激72 h,同時(shí)加入Rb1干預(yù)。
1.3.43H-TdR滲入法檢測(cè)T淋巴細(xì)胞增殖活性 取上述純化的T淋巴細(xì)胞,設(shè)為空白組、ConA組,ConA+各濃度人參皂苷Rb1(2.5、5、10、20 μmol/L)組。加入不同藥物干預(yù)72 h后,每孔加入0.5 μCi3H-TdR,繼續(xù)培養(yǎng)12 h。收集細(xì)胞至玻璃纖維濾紙上,烘干后用液體閃爍計(jì)數(shù)器進(jìn)行檢測(cè)。細(xì)胞增殖率(%)=(ConA組-空白組)/空白組×100%;細(xì)胞增殖抑制率(%)=(ConA組-ConA+Rb1組)/ConA組×100%。
1.3.5 流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)T淋巴細(xì)胞早期活化抗原CD69表達(dá)水平 T淋巴細(xì)胞分組和處理方式同“1.3.3”,人參皂苷Rb1作用濃度為10 μmol/L,收集細(xì)胞約1×107個(gè)。PBS離心(1 000 r/min,4 ℃,5 min)洗滌,加入CD4-PerCP-Cyanine5.5、CD8-PE、FITC-CD69,混勻后室溫避光染色30 min,上機(jī)檢測(cè)。
1.3.6 流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)T淋巴細(xì)胞分化水平 T淋巴細(xì)胞分組和處理方式同“1.3.3”,人參皂苷Rb1作用濃度為10 μmol/L,收集細(xì)胞約1×107個(gè),處理方式同“1.3.5”。加入CD4-PerCP-Cyanine 5.5、CD25-FITC,4 ℃孵育30 min,4%甲醛固定20 min,破膜處理,加入PE-Foxp3,混勻后室溫避光染色30 min,上機(jī)檢測(cè)。
1.3.7 ELISA法檢測(cè)細(xì)胞培養(yǎng)上清中IL-4和IFN-γ水平 取上述純化的T淋巴細(xì)胞,設(shè)為空白對(duì)照組(未加藥物處理)、各濃度人參皂苷Rb1(2.5、5、10、20 μmol/L)組,培養(yǎng)48 h。采用ELISA法檢測(cè)細(xì)胞培養(yǎng)上清中IL-4和IFN-γ水平。
2.1 人外周血CD3+T淋巴細(xì)胞分選鑒定 經(jīng)流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè),磁珠分選得到的CD3+T淋巴細(xì)胞懸液中CD3+T淋巴細(xì)胞比例為98.95%,細(xì)胞形態(tài)均一,經(jīng)臺(tái)盼藍(lán)染色,活細(xì)胞>95%。見(jiàn)圖1。
圖1 經(jīng)免疫磁珠分選后,CD3+T淋巴細(xì)胞含量
2.23H-TdR滲入法檢測(cè)人參皂苷Rb1對(duì)人外周血T淋巴細(xì)胞增殖活性的影響 SLE人群空白組外周血T淋巴細(xì)胞增殖活性明顯高于健康對(duì)照人群,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);ConA可明顯刺激SLE人群和健康對(duì)照人群外周血T淋巴細(xì)胞的增殖活性(增殖率:410.71%±128.59%vs.321.30%±96.54%),差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。另外,加入Rb1后,對(duì)ConA誘導(dǎo)的T淋巴細(xì)胞增殖有顯著的抑制作用,而且當(dāng)Rb1濃度為10 μmol/L和20 μmol/L時(shí),抑制作用最為明顯,當(dāng)Rb1濃度為10 μmol/L時(shí),抑制率分別為40.87%±9.82%和53.94%±9.12%,Rb1對(duì)SLE人群外周血T淋巴細(xì)胞增殖的抑制作用高于健康對(duì)照人群,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)圖2。
圖2 人參皂苷Rb1對(duì)人外周血T淋巴細(xì)胞增殖活性的影響
2.3 流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)人參皂苷Rb1對(duì)人外周血T淋巴細(xì)胞CD69+表達(dá)的影響 采用雙抗體染色法,ConA可明顯刺激SLE人群和健康對(duì)照人群外周血T淋巴細(xì)胞早期活化(CD3+CD69+T/CD3+T細(xì)胞比例:48.53%±7.26%vs.53.73%±8.45%),差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。另外,加入10 μmol/L Rb1對(duì)ConA誘導(dǎo)的T淋巴細(xì)胞早期活化有顯著的抑制作用,CD3+CD69+T/CD3+T細(xì)胞比例分別為31.28%±5.32%vs.33.64%±5.79%,Rb1對(duì)SLE人群和健康對(duì)照人群外周血T淋巴細(xì)胞早期活化的抑制比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)圖3。
圖3 人參皂苷Rb1對(duì)人外周血T淋巴細(xì)胞早期活化標(biāo)志物CD69+表達(dá)的影響
2.4 流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)人參皂苷Rb1對(duì)人外周血T淋巴細(xì)胞分化的影響 經(jīng)10 μmol/L Rb1后,健康對(duì)照組和SLE組外周血T淋巴細(xì)胞CD4+CD25+T細(xì)胞百分比(24.38%±5.45%、16.29%±3.18%)和CD4+CD25+FoxP3+T細(xì)胞百分比(32.76%±7.43%、26.35%±5.14%)顯著增加,與ConA組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)圖4。
圖4 人參皂苷Rb1對(duì)人外周血T淋巴細(xì)胞分化的影響
2.5 人參皂苷Rb1對(duì)人外周血T淋巴細(xì)胞分泌細(xì)胞因子的影響 經(jīng)10 μmol/L Rb1后,健康對(duì)照組和SLE組外周血T淋巴細(xì)胞培養(yǎng)上清中IFN-γ水平顯著增加,而IL-4水平顯著降低,與ConA組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)圖5。
圖5 人參皂苷Rb1對(duì)人外周血T淋巴細(xì)胞分泌細(xì)胞因子的影響
SLE目前臨床治療以糖皮質(zhì)激素、免疫抑制劑等作為一線基礎(chǔ)用藥,常用的免疫抑制劑包括糖皮質(zhì)激素、環(huán)磷酰胺、甲氨蝶呤等傳統(tǒng)免疫抑制劑或單克隆抗體、環(huán)孢素A、他克莫司等新型免疫抑制劑以抑制T細(xì)胞增殖和抗體生成,但是均存在選擇性差、毒副作用嚴(yán)重等不足[10],而且單一靶點(diǎn)的治療藥物難以取得全面持久的作用效果。而中醫(yī)在SLE治療中具有一定的特色和優(yōu)勢(shì),大大改善了眾多SLE患者預(yù)后。
2013年,趙偉剛等[11]研究表明,人參皂苷膠囊聯(lián)合潑尼松治療SLE療效顯著,SLE疾病活動(dòng)指數(shù)降低值優(yōu)于單獨(dú)使用潑尼松組。人參是我國(guó)傳統(tǒng)的扶正固本、益氣生津的名貴中藥材,現(xiàn)代藥理學(xué)機(jī)制分析,其皂苷類(lèi)活性成分具有重要的免疫調(diào)節(jié)作用。呂夢(mèng)婕等[12]發(fā)現(xiàn),人參皂苷Rb1可抑制小鼠T淋巴細(xì)胞的體外活化及增殖活性,是一種潛在的免疫抑制劑,其作用機(jī)制可能與降低細(xì)胞內(nèi)Ca2+水平有關(guān)。T淋巴細(xì)胞既是體液免疫的核心分子,又是機(jī)體自身免疫的上游靶點(diǎn),其活化-凋亡失衡是介導(dǎo)SLE發(fā)病機(jī)制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[13]。因此,針對(duì)T淋巴細(xì)胞異常研發(fā)相關(guān)的藥物,有望為SLE患者帶來(lái)治愈希望。
在本研究中,雖然納入的SLE人群均處于疾病非活動(dòng)期,并服用不同劑量免疫抑制劑或糖皮質(zhì)激素治療,T淋巴細(xì)胞的活性受到了一定程度的抑制,但是其外周血T淋巴細(xì)胞增殖活性仍然高于健康對(duì)照人群。ConA是基礎(chǔ)研究中最常使用的一類(lèi)植物凝集素,通過(guò)作用于T淋巴細(xì)胞表面TCR/CD3復(fù)合體進(jìn)而刺激T淋巴細(xì)胞增殖,而人參皂苷Rb1不僅可抑制ConA刺激的健康對(duì)照人群外周血T淋巴細(xì)胞增殖活性,同樣也可抑制SLE人群外周血T淋巴細(xì)胞的增殖活性,而且當(dāng)Rb1濃度為10 μmol/L時(shí),抑制作用已經(jīng)十分明顯。CD69是T淋巴細(xì)胞早期活化標(biāo)志物,人參皂苷Rb1可抑制健康對(duì)照人群和SLE人群CD69表達(dá),說(shuō)明其可以抑制T淋巴細(xì)胞體外活化,干擾T淋巴細(xì)胞由靜息期向淋巴母細(xì)胞的轉(zhuǎn)化,從而抑制其增殖作用以及相關(guān)免疫功能。此外,人參皂苷Rb1對(duì)SLE人群外周血T淋巴細(xì)胞增殖活性的抑制作用略高于健康對(duì)照人群,推測(cè)可能的原因與SLE患者外周血T淋巴細(xì)胞過(guò)度活化,包括T細(xì)胞膜信號(hào)中的免疫突觸異常、細(xì)胞內(nèi)鈣能增強(qiáng)等因素有關(guān)。
此外,調(diào)節(jié)性T細(xì)胞在SLE發(fā)病過(guò)程中也發(fā)揮著重要作用。臨床研究證實(shí),SLE患者普遍存在CD4+CD25+T細(xì)胞數(shù)量減少及功能下降[14-15]。CD4+CD25+T細(xì)胞缺失易導(dǎo)致T細(xì)胞對(duì)自身抗原過(guò)度免疫應(yīng)答,進(jìn)而對(duì)自身組織造成損傷;此外,還可以促進(jìn)細(xì)胞炎癥因子INF-γ、TNF-α等大量分泌,進(jìn)一步加重機(jī)體組織損傷。而FoxP3是CD4+CD25+T細(xì)胞活化的重要標(biāo)志分子之一。在本研究中,人參皂苷Rb1可顯著促進(jìn)外周血T淋巴細(xì)胞中CD4+CD25+T細(xì)胞數(shù)量和CD4+CD25+FoxP3+T細(xì)胞數(shù)量,這可能也是人參皂苷Rb1發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用,治療SLE的重要機(jī)制之一。由于SLE屬于異質(zhì)性疾病,不同患者存在不同的免疫狀態(tài),Talaat等[16]認(rèn)為,SLE病情活動(dòng)初期多呈現(xiàn)Th1型活化優(yōu)勢(shì),INF-γ等細(xì)胞因子水平顯著增加,從而增加自身抗原遞呈;但隨著疾病進(jìn)展,SLE患者逐漸偏向Th2型優(yōu)勢(shì),IL-4等細(xì)胞因子分泌量逐漸增加。而Dolff等[17]發(fā)現(xiàn),在SLE患者體內(nèi),細(xì)胞因子的平衡偏向Th1型,尤其在Ⅳ型狼瘡腎炎患者中呈現(xiàn)明顯Th1優(yōu)勢(shì)。Th1/Th2免疫失衡是導(dǎo)致SLE發(fā)生、進(jìn)展的關(guān)鍵機(jī)制。在本研究中,納入的SLE患者已出現(xiàn)典型的臨床癥狀,因此,以Th2型優(yōu)勢(shì)為主,但是仍表現(xiàn)為T(mén)h1/Th2失衡。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),人參皂苷Rb1可促進(jìn)INF-γ產(chǎn)生,抑制IL-4的分泌,故而調(diào)節(jié)Th1/Th2平衡可能也是人參皂苷Rb1發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)功能的重要作用機(jī)制之一。
綜上所述,本研究首次證實(shí)了人參皂苷Rb1可抑制ConA刺激的SLE患者外周血T淋巴細(xì)胞增殖活性,同時(shí)增加CD4+CD25+T細(xì)胞比例,維持Th1/Th2免疫平衡,為其用于自身免疫性疾病的治療提供了有利的實(shí)驗(yàn)證據(jù)支持。