MHV-3诱导小鼠暴发性肝炎模型中γδT细胞的抑制性受体表达
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《中国医学创新》第10卷第9期(总第255期)2013年3月 基础研究Jichuyanjiu MHV一3诱导小鼠暴发性肝炎模型中 T细胞的 抑制性受体表达术 杨潇瑾① 严伟明① 吴迪① 陈韬① 罗小平② 宁琴① 【摘要】目的:通过分析在MHV一3诱导的小鼠暴发性肝炎模型中,小鼠感染病毒前后 8T细胞其抑制性受体NKG2A表达情况,以 此探讨爆发性肝炎初期疾病急速恶化的机制。方法:建立MHV一3诱导小鼠暴发性肝炎模型,观察小鼠的死亡率;并检测在不同感染时间点 0 h、12 h、24 h、48 h时对小鼠肝组织行伊红一苏木精染色(HE染色),观察肝脏病理学改变,AIJT和AST水平。流式细胞学方法,标记 Jy 8T细胞,并标记其NKG2A的表达。结果:MHV一3诱导小鼠暴发性肝炎模型中, 8T表面所表达活化性受体NKG2A表达维持低水平。 结论:小鼠爆发性肝炎初期,肝脏重要的天然免疫效应细胞^y 8 T细胞细胞表面抑制性受体NKG2A维持低水平表达,提示机体负调控机制 缺失,导致^y 8 T细胞可抑制性低下,最终引起免疫失衡。 【关键词】暴发性肝炎; 3型鼠肝炎病毒; 8T细胞; 8T细胞抑制; NKG2A 8 T Cell Inhibitory Receptor Expression in MI-IV-3 Induced Mouse Model of Fulminant Hepatitis/YANG Xiao-jin,YAN Wei-ming, WU Di,et alJ/Medical nInovation of China。2013。10(9):017—019 【Abstract】0bjective:To analyze mice MHV一3一induced fulminant hepatitis model,mice were infected with the virus before and after 8 T cells its inhibitory receptor NKG2A expression,in order to investigate the mechanism of the rapid deterioration of fulminant hepatitis early disease. Method:MHV-3 in mice induced fulminant hepatitis model,mice were observed mortality;detection in diferent time point of infection 0 h,1 2h, 24h,48h line of mouse liver tissue Yihong—hematoxylin staining(HE staining)to observe the changes in liver pathology,ALT and AST levels.Flow cytometyr method,labeled 8 T cells,and marked NKG2A expression.Result:MHV一3 induced mouse model of fulminant hepatitis, 8 T surface expressed by activated receptor NKG2A expression remained low.Conclusion:Mice early fulminant hepatitis,liver important ceils of the innate immune effector cells 8 T cell surface inhibitory receptors NKG2A maintain low levels of expression,subject to negative regulation mechanism of the body missing,leading 8 T cells inhibit decrease,eventually causing the immune imbalance. 【Key words】Acute fulminate hepatitis; MHV一3; 8 T cell; 8 T cell suppression; NKG2A First-author’s address:Tongji Hospital Affililated to Tongji Medical College of Huazhong University;Ton i Hospital Afifliated to Tongji Medical College ofHuazhong University ofScience and Technology Institute ofInfectious Disease。Wuhan 430030,China doi:10.39690.issn.1674—4985.2013.09.008 重型肝炎依发病基础分为急性重型肝炎(暴发性肝衰 中发挥重要作用;而 8 T细胞由于其分布特点和应答的非 竭)、亚急性重型肝炎(亚暴发性肝衰竭)及慢性重型肝炎。 MHC限制性,在固有性免疫中发挥着独特的作用【2]。-y 8 T 国内普遍认为暴发性肝衰竭、亚暴发性肝衰竭的时限分别为 细胞的功能调控(如NKG2D、NKG2A等相关分子),在天 14 d内、15 d~24周(半年)。其中急性重型肝炎(暴发性肝 然免疫阶段具有相当的意义[3】。NKG2A作为 8 T细胞的 衰竭)死亡率高达70%以上。有研究证实,3型鼠肝炎病 抑制性受体,其表达的改变,对疾病的进展有一定的意义。 毒(murine hepatitis virus strain 3,MHV一3)诱导的小鼠暴发 本试验利用MHV一3感染BALB/cJ小鼠,建立小鼠爆发性肝 性肝炎,其病程转归及疾病预后和急性肝衰竭相似,因此该 炎模型,通过检测小鼠肝脏中 8 T细胞表面抑制性受体 模型是研究急性重型肝炎良好的动物模型之一。肝脏是不仅 NKG2A分子表达,探求爆发性肝炎可能的干预途径。 是机体重要的消化器官也是重要的免疫器官,其中含有大量 1材料与方法 参与特异性免疫以及非特异性免疫的免疫细胞。T细胞免疫 1.1材料BLAB/cj小鼠(雌性,6-8周龄)购于北京利华(实 应答在感染性疾病中发挥着抗感染和清除外来病原微生物的 验动物)有限公司。饲养于华中科技大学同济医学院附属同 重要作用。根据TCR两条肽链构成的不同,可将T细胞分 济医院感染性疾病研究所(感染免疫实验室),SPF级,温 为ot BT细胞和 8T细胞,ot pT细胞在获得性免疫应答 度25℃,湿度70%。 1.2试剂与仪器MHV一3原种来自美国育种保育中心 基金项目:国家自然基金重点项目(编号:81030007);国家青年 (Rockville,MD,USA), 在本实验室以L2型单层种细胞进 科学基金项目(编号:81100308) 行扩增。可以以无菌PBS或生理盐水配置成合适浓度,用于 ①华中科技大学同济医学院附属同济医院;华中科技大学同济医学 模型建立。流式细胞仪分析不同荧光标记的抗小鼠单克隆抗 院附属同济医院感染性疾病研究所湖北武汉430030 体。CD3e,^,8TCR,NKG2A,NKG2Aiso(分另0以PECy一 ②华中科技大学同济医学院附属同济医院 5.5,APC,PE进行标识)抗体均购于eB ioscience公司;无 通讯作者:宁琴 菌生理盐水购于上海百特医药公司;无菌PBS为自行配制; Medical Innovation of China Vo1.10。No.9 Mar。2013 一17— 基础研究Jichuyanjiu 《中国医学创新》第10卷第9期(总第255期)2013年3fl Percoll购自Pharmacia公司。流式细胞仪购于BD公司,为 本实验室固定财产。 1.3方法 1.5统计学处理使用SPSS 2.0统计学软件分析,并用 GraphPad Prism作图软件进行绘制。计量资料以( ±s)表示, 采用t检验或者ANOVA统计学方法分析数据,P<O.05为差 MHV一3以无菌生理 异有统计学意义。 2结果 1.3.1建立暴发性肝炎小鼠动物模型盐水重悬配置,制备感染液,合适浓度为500 PFU/ml。以腹 腔注射方式感染小鼠感染每只小鼠腹腔注射200 l感染液 (100 PFU感染每只小鼠)。不同时间点3 10只,每次实验 重复3次。对照组以无菌生理盐水以同等剂量注入小鼠腹腔。 2.1 MHV一3小鼠暴发性肝炎模型小鼠生存率观察正常 BLAB/ci小鼠腹腔注射生理盐水作为对照组,腹腔注射含 MHV一3病毒生理盐水作为模型组。持续观察小鼠死亡时间 及生存率见图1。72 h时,感染组小鼠开始出现死亡,直至 120h时,感染组小鼠全部死亡。见图t。 口I O 1.3.2小鼠肝脏非实质细胞获得脊椎脱臼处死不同组别小 鼠,取出小鼠肝脏。将肝脏置于不锈钢滤网(200目)上, 用1 ml注射器吸取生理盐水反复冲洗,轻柔碾碎,使得细胞 经网进入平皿的PBS中,得到细胞悬液;500 r/min,离心机 离心5 min,留取悬浮液,去沉淀;再次1500 r/min,离心机 离心10 min,留取沉淀。取沉淀与10 ml 40%Percoll(原液 与无菌PBS配制成)充分混匀,离心。弃去上清,留取沉淀; 用Tris—NH4C1破去红细胞,PBS充分润洗;重悬后,即得 肝脏小鼠非实质细胞悬液。 1.3.3小鼠外周血清AIJT以及AST的检测检测。 取小鼠外周血, 生理盐水组 嗣MHV一3fit 0・8 碍 壮 0・6 0.4 于华中科技大学同济医学院附属同济医院检验科化验室进行 1.3.4小鼠肝脏病理切片制作取小鼠肝脏,于福尔马林液 ()_2 ().0 o h 24 h 48 h 72 h 96 h I20 h 中固定,于武汉谷歌生物有限公司进行伊红一苏木精染色 HE 染色),并拍照。 1.3.5细胞表型分析收集待测细胞,离心,弃去上清。用 图1 各时间点小鼠生存率比较 注:实验重复3次,每次每组10只小鼠 2.2 MHV一3暴发性肝炎模型小鼠谷丙转氨酶以及谷草转氨 酶的检测检测感染组小鼠0 h、12 h、48 h、72 h小鼠外周 血谷丙转氨酶以及谷草转氨酶含量。图2为小鼠暴发性肝炎 模型0h、12h、48 h、72h的血清ALT的含量,在小鼠腹腔 PBS重悬混匀细胞,加入荧光标记的抗体,分别标记CD3e, 8 TCR,NKG2A,NKG2Aiso,室温避光孵育20—30 airn, 用PBS洗2次,流式细胞仪上机分析。 1.4观察指标感染组小鼠死亡时间以及个时间点死亡率。 注射MHV一3病毒48 h,血清ALT含量显著高于生理盐水对 照组小鼠血清A 含量。同时,小鼠暴发性肝炎模型48 h的 检测小鼠外周血清ALT、AST含量。取小鼠肝脏制作HE病 理切片后观察肝脏病理变化。流式细胞仪观察各组小鼠肝脏 血清AlJrr,显著高于该模型12 h、24 h的血清AIJrr和AST 非实质细胞 6 T细胞表达NKG2A受体的差异性。 含量。见表1。 表1小鼠血清ALT( ±5) U/L {与对照组比较,P<O.Ol 2500 2000 48 h后肝脏病理切片示肝细胞有较多的核分裂,有较多的中 性粒细胞浸润,局部呈小灶性炎症细胞浸润,其周围有大量 肝细胞死亡(符合重型肝炎病理学诊断)见图3。 1500 1000 500 O 0 h l2 h 24 h 48 h 72 h 生理盐水组 一 MHV一3感染组 图2小鼠外周血清ALT含量 图3小鼠肝脏HE染色病理切片 2.3小鼠肝脏病理学变化分别选取未处理小鼠肝脏、腹 2.4^y 8 T细胞广泛存在于MHV一3感染前后小鼠肝脏内。 腔注射生理盐水对照组的小鼠肝脏,暴发性肝炎模型48 h的 已有研究表明 8T可以广泛存在于机体免疫器官, 8T 细胞作为重要的天然免疫细胞,发挥着重要作用。如图4所示, MHV一3感染前后,小鼠肝脏内均存在一定数量的 8 T细胞。 Medicallnnovation 0f China Vo1.1 0,No.9 Mar。201 3 小鼠肝脏进行病理学检查。腹腔注射生理盐水对照组的小鼠 肝脏病理切片图与未处理组的肝脏切片相似;感染MHV一3, 18— 一《中国医学创新》第10S第9期(总第255期)2013年3fl 基础研究Jichuyanjiu 2.5 NKG2A持续低水平表达检测肝脏中 8T细胞表 近年来的研究不断升温【4】。如今,对于 8 T细胞的抗原识 达 8 T细胞抑制性受体NKG2A的比例,以及抑制性受体 别方式和无MHC限制性已达成共识 】。但是, 8T细胞 NKG2A的平均荧光强度。流式细胞检测后发现感染MHV一3 作为一群具有的效应功能的免疫细胞,其调控机制尚不明确。 48 h,小鼠肝脏 8 T细胞表达NKG2A的细胞比例基本未 ^y 8 T细胞是固有免疫的效应性细胞,在病毒性感染疾病如 发生变化,但是其活化受体NKG2A的平均荧光强度持续低 柯萨奇病毒B3(COX sack ievirusB 3,CVB3)、巨细胞病毒 水平表达(图5),另外NKG2A iso染色,排除非特异性染色。 (Cy tomegalovirus,CMV)等发挥着重要作用[6-71o因此,研 究 8T的调控机制,对疾病的发病机制,生理病理学研究、 疾病的治疗、疾病的转归、以及疾病的预防具有非常重要的 意义[8-9]o在慢性病毒性肝炎小鼠模型中,^y 8T细胞可以 大量杀伤肝脏细胞,因此,研究该细胞活化机制,对研究人 类肝炎病毒诱发急性肝衰竭的发病机制,治疗方法有十分重 要的意义。NKG2A作为^y 8 T细胞表面重要的抑制性受体, 表达的高低对于预后有一定的意义 。本研究表明,在小鼠 暴发性肝炎(MHV一3)中,感染小鼠肝脏内^y 8T细胞表 达NKG2A的细胞数量以及强度持续低水平表达。该实验提 感染前 MHV一3感染48h后 示,^y 8 T细胞作为重要的天然免疫细胞,如能在暴发性肝 图4感染前后。小鼠肝脏内均存在y 6T细胞 炎早期,通过药物、基因调控、细胞治疗等方法提高 8 T 细胞表达NKG2A,则可能为疾病的治疗提供重要的方法。 参考文献 [1]LuY,WangX,YanW,et a1.LiverTCR 8(+)CD3(+)CD4(一) CD8(一)T cells contribute to murine hepatitis virus strain 3-induced 感染前 感染后 hepatic injury through a TNF- -dependent pathway[J].Mol Immunol, 图5 NKG2A持续低水平表达 2012,52(3-4):229—36. 3讨论 [2]Wang L,Kang N,Zhou J,et a1.D0wnregulati0n of CD94/NKG2A 在MHV一3诱导小鼠暴发性肝炎模型中,小鼠感染病毒 inhibitory receptor on decreased 8 T cells in patients with systemic 72小时开始出现死亡,直至120 h时,感染组小鼠全部死 lupus erythematosus[J].Scand J Immunol,2012,76(1):62-9. 亡。该模型较好的反应了暴发性肝炎(肝炎重症化)的预 【3】FoureanDM,McKillopIH,JonesCP,et a1.Skintumor responsiveness 后。另外综合小鼠外周血清ALT、AST含量变化与小鼠肝脏 to interleukin-2 treatment and CD8 Foxp3+T cell expansion in an HE病理切片,选取48 h为该模型实验观察关键时间点,具 immunocompetent mouse model[J].Cancer Immunol Immunother, 有合理性。^y 8 T细胞表面可以表达多种调节性受体,其中 2011,60(9):1347—56. NKG2A是重要的抑制性受体。当NKG2A表达增高,^y 8 T ]Ge SJ,DuanLN,LuoY,eta1.Expression ofNKG2D andNKG2Awith 即被抑制,作为重要的免疫细胞,在天然免疫阶段发挥重要 their ligands MHC—I A/B and HLA—E in acute leukemia patients and 作用。当NKG2A在^y 8T细胞上持续低水平表达,受机体 its signiifcance[J].Zhongguo Shi Yah Xue Ye Xue Za Zhi,201 1,19(2): 负调控机制缺失,导致 8T细胞可抑制性低下,^y 8T细 312-316. 胞可以被其他免疫调节细胞快速激活,而无法维持免疫稳态。 [5]田爱,焦琳,王熙才. 8T细胞与疾病的关系[J].现代肿瘤医学, 因此,笔者用流式细胞技术检测小鼠肝脏非实质细胞^y 8 T 2012,20(7):20. 细胞以及其表面NKG2A表达。在现有现代免疫学技术条件 [6]Angelini DF,Zambello R,Galandrini R,et a1.NKG2A inhibits 下,该方法广泛应用于细胞表面标志物检测,得到广大国际 NKG2C effector functions of 8 T cells:implications in health and 同行认可。检测后,发现 8T细胞活化受体NKG2A的平 disease[J].J Leukoc Biol,2011,89(1):75-84. 均荧光强度持续低水平表达。此现象可能与重症肝炎预后较 [7]李军,魏海明,张瑞军.结核杆菌耐热抗原对人外周血淋巴细胞 差有一定的联系。然而本实验仍有一定不足,如该小鼠模型 NKG2MNKG2D的影响[J].中国免疫学杂志,2005,21(8):15. 仍不能完全等同于人类重症肝炎病理生理变化,其细胞表面 [8】吴迪,郭威,王洪武,等IT细胞抗原受体 8~ 细胞在小鼠暴发 标志物的表达是否与人类细胞有共性,以及细胞染色技术是 型肝炎模型中的作用啪.中西医结合肝病杂志,2012,22(3):20. 否完全成熟,实验技术年代性局限等问题有待今后实验进一 【9]Yanyan Wangl,Hart Xu,Xiaodong Zheng,et a1.High expression of 步完善。 NKG2A/CD94 and low expression of granzyme B are associated with 重型肝炎是一类病死率甚高、严重威胁人们健康的肝脏 reduced cord blood NK cell activity[J].Cellular Molecular Immunology, 疾病。我国病毒性肝炎防治方案(试行)将重型肝炎分为急性、 2007,4(5):30. 亚急性和慢性重型肝炎。其中急性重型肝炎发病急,病死率高, [10]Malone F,Carper K,Reyes J,et a1.gammadeltaT eeNs a involved in 研究其发病机制,治疗以及预后转归具有重要的临床意义。 liver transplant tolerance[J].Trnasplnat Proc,2009,41(1):233-235. 6 T细胞作为一种有独特构成和独特功能的T细胞, (收稿日期:2013—01—04)(本文编辑:车艳) MedicaIlnnovation 0f China Vo1.10。No.9 Mar。2013 一19—
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