葡聚糖硫酸鈉誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠中TRAIL-R基因敲除對Th17細胞凋亡的影響
發(fā)布時間：2021-01-26 19:01
目的:采用葡聚糖硫酸鈉（DSS）構(gòu)建實驗性結(jié)腸炎小鼠模型,探討腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體（TRAIL）的受體基因敲除(TRAIL-R-/-)對結(jié)腸炎癥及Th17細胞凋亡的影響。方法:將C57BL/6品系小鼠分為4組:TRAIL-R-/-結(jié)腸炎組、TRAIL-R-/-對照組、野生型（WT）結(jié)腸炎組、WT對照組,每組各9只。結(jié)腸炎組飲用3.5%的DSS,對照組飲用清水。7 d后,從臨床表現(xiàn)和組織病理學(xué)上評估小鼠結(jié)腸炎的嚴重程度。取外周血單個核細胞（PBMCs）和結(jié)腸黏膜固有層單個核細胞（LPMCs）,采用流式細胞術(shù)檢測Th17細胞占CD4+T細胞的比例,采用實時熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)（RT-q PCR）、Western blot和酶聯(lián)免疫吸附測定（ELISA）檢測視黃酸相關(guān)孤兒受體（ROR-γt）和IL-17A的m RNA和蛋白表達水平。采用TUNEL熒光染色技術(shù)及激光共聚焦顯微鏡觀察結(jié)腸組織中Th17細胞的凋亡率。通過比色法檢測結(jié)腸組織中凋亡蛋白酶Caspase 3、Caspase 8和Caspase...
【文章來源】：溫州醫(yī)科大學(xué)學(xué)報. 2020,50(12)
【文章頁數(shù)】：8 頁
【部分圖文】：
4組小鼠外周血（A、B）和結(jié)腸黏膜固有層（C、D）中Th17相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子和細胞因子m RNA表達水平的的變化
圖4 4組小鼠外周血（A、B）和結(jié)腸黏膜固有層（C、D）中Th17相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子和細胞因子m RNA表達水平的的變化越來越多的學(xué)者致力于TRAIL/TRAIL-R凋亡信號對免疫細胞的調(diào)節(jié)功能及相關(guān)機制的研究。LI等[18]在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎小鼠模型中發(fā)現(xiàn)腹腔注射DR5受體激動劑TRA-8后，小鼠的關(guān)節(jié)炎癥狀得以明顯緩解，并且引流淋巴結(jié)中Th1和Th17細胞的數(shù)目減少，IL-17A水平顯著降低。LI等[19]還曾設(shè)計表達人/小鼠嵌合型DR5受體的轉(zhuǎn)基因小鼠，該小鼠表達的DR5受體由人DR5的胞外域、小鼠TRAIL-R的跨膜和胞內(nèi)域共同組成。隨后在這種轉(zhuǎn)基因小鼠中構(gòu)建膠原抗體誘導(dǎo)型關(guān)節(jié)炎模型，造模成功后采用特異性人DR5受體的激動劑腹腔注射治療，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小鼠的關(guān)節(jié)炎癥狀明顯改善，并且在小鼠的關(guān)節(jié)炎滑膜中還觀察到，具有促炎功能的CD11b+Ly-6C+巨噬細胞的數(shù)量明顯減少。該研究進一步證實此類促炎巨噬細胞數(shù)量減少與其凋亡增加相關(guān)。IKEDA等[20]在誘導(dǎo)EAE小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，與WT小鼠相比，TRAIL-/-小鼠會更早出現(xiàn)EAE癥狀，且病情更加嚴重，其機制可能與TRAIL-/-小鼠中Th1細胞的凋亡減少有關(guān)。PARK等[21]在膠原誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，外源性補充TRAIL治療能上調(diào)小鼠炎性關(guān)節(jié)組織的Caspase 3，誘導(dǎo)Th17細胞凋亡，進而緩解關(guān)節(jié)炎癥。本研究對結(jié)腸組織中Th17細胞的凋亡率及Caspase的酶活性進行比較發(fā)現(xiàn)，相比于WT對照小鼠，WT結(jié)腸炎小鼠結(jié)腸組織中Caspase 3和Caspase 8的酶活性水平顯著降低，這與SETIA等[22]在DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠中的觀察結(jié)果基本相符；繼續(xù)在TRAIL-R-/-結(jié)腸炎小鼠和WT結(jié)腸炎小鼠之間比較發(fā)現(xiàn)，前者的結(jié)腸組織中Th17細胞凋亡率顯著降低，Caspase 3和Caspase 8的酶活性水平亦顯著降低，而Caspase 9的酶活性水平在2組間差異無統(tǒng)計意義差異。理論上，TRAIL與TRAIL-R結(jié)合后首先啟動細胞外凋亡途徑，募集Fas相關(guān)死亡域蛋白，在細胞膜上形成死亡誘導(dǎo)信號復(fù)合物，激活Caspase 8，進而啟動Caspase級聯(lián)反應(yīng)，最終以Caspase 3為凋亡執(zhí)行蛋白，誘導(dǎo)細胞凋亡。而當(dāng)細胞受到DNA損傷、氧化等因素刺激時，將激活線粒體參與的細胞內(nèi)凋亡途徑，激活Caspase 9，最后亦通過Caspase 3誘導(dǎo)靶細胞凋亡。因此，本研究推測TRAIL-R基因敲除可能抑制Caspase 8和Caspase 3介導(dǎo)的細胞外凋亡途徑，而不影響Caspase 9參與的細胞內(nèi)凋亡途徑，造成炎性腸黏膜組織中具有促炎活性的Th17細胞凋亡減少，Th17細胞的數(shù)目和活性增高，從而導(dǎo)致DSS誘導(dǎo)的TRAIL-R-/-結(jié)腸炎小鼠較WT結(jié)腸炎小鼠更為嚴重。
越來越多的學(xué)者致力于TRAIL/TRAIL-R凋亡信號對免疫細胞的調(diào)節(jié)功能及相關(guān)機制的研究。LI等[18]在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎小鼠模型中發(fā)現(xiàn)腹腔注射DR5受體激動劑TRA-8后，小鼠的關(guān)節(jié)炎癥狀得以明顯緩解，并且引流淋巴結(jié)中Th1和Th17細胞的數(shù)目減少，IL-17A水平顯著降低。LI等[19]還曾設(shè)計表達人/小鼠嵌合型DR5受體的轉(zhuǎn)基因小鼠，該小鼠表達的DR5受體由人DR5的胞外域、小鼠TRAIL-R的跨膜和胞內(nèi)域共同組成。隨后在這種轉(zhuǎn)基因小鼠中構(gòu)建膠原抗體誘導(dǎo)型關(guān)節(jié)炎模型，造模成功后采用特異性人DR5受體的激動劑腹腔注射治療，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小鼠的關(guān)節(jié)炎癥狀明顯改善，并且在小鼠的關(guān)節(jié)炎滑膜中還觀察到，具有促炎功能的CD11b+Ly-6C+巨噬細胞的數(shù)量明顯減少。該研究進一步證實此類促炎巨噬細胞數(shù)量減少與其凋亡增加相關(guān)。IKEDA等[20]在誘導(dǎo)EAE小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，與WT小鼠相比，TRAIL-/-小鼠會更早出現(xiàn)EAE癥狀，且病情更加嚴重，其機制可能與TRAIL-/-小鼠中Th1細胞的凋亡減少有關(guān)。PARK等[21]在膠原誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，外源性補充TRAIL治療能上調(diào)小鼠炎性關(guān)節(jié)組織的Caspase 3，誘導(dǎo)Th17細胞凋亡，進而緩解關(guān)節(jié)炎癥。本研究對結(jié)腸組織中Th17細胞的凋亡率及Caspase的酶活性進行比較發(fā)現(xiàn)，相比于WT對照小鼠，WT結(jié)腸炎小鼠結(jié)腸組織中Caspase 3和Caspase 8的酶活性水平顯著降低，這與SETIA等[22]在DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠中的觀察結(jié)果基本相符；繼續(xù)在TRAIL-R-/-結(jié)腸炎小鼠和WT結(jié)腸炎小鼠之間比較發(fā)現(xiàn)，前者的結(jié)腸組織中Th17細胞凋亡率顯著降低，Caspase 3和Caspase 8的酶活性水平亦顯著降低，而Caspase 9的酶活性水平在2組間差異無統(tǒng)計意義差異。理論上，TRAIL與TRAIL-R結(jié)合后首先啟動細胞外凋亡途徑，募集Fas相關(guān)死亡域蛋白，在細胞膜上形成死亡誘導(dǎo)信號復(fù)合物，激活Caspase 8，進而啟動Caspase級聯(lián)反應(yīng)，最終以Caspase 3為凋亡執(zhí)行蛋白，誘導(dǎo)細胞凋亡。而當(dāng)細胞受到DNA損傷、氧化等因素刺激時，將激活線粒體參與的細胞內(nèi)凋亡途徑，激活Caspase 9，最后亦通過Caspase 3誘導(dǎo)靶細胞凋亡。因此，本研究推測TRAIL-R基因敲除可能抑制Caspase 8和Caspase 3介導(dǎo)的細胞外凋亡途徑，而不影響Caspase 9參與的細胞內(nèi)凋亡途徑，造成炎性腸黏膜組織中具有促炎活性的Th17細胞凋亡減少，Th17細胞的數(shù)目和活性增高，從而導(dǎo)致DSS誘導(dǎo)的TRAIL-R-/-結(jié)腸炎小鼠較WT結(jié)腸炎小鼠更為嚴重。圖7 4組小鼠結(jié)腸組織中凋亡蛋白酶活性水平比較
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Increased CD4+CD45RA-FoxP3low cells alter the balance between Treg and Th17 cells in colitis mice[J]. Ya-Hui Ma,Jie Zhang,Xue Chen,You-Fu Xie,Yan-Hua Pang,Xin-Juan Liu. World Journal of Gastroenterology. 2016(42)
[2]死亡受體DR4和DR5基因多態(tài)性與克羅恩病的相關(guān)性[J]. 林心心,金玲湘,潘陳為,鄭淑姿,章達冠,林秀清,丁然,姜利佳,蔣益. 中華醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)雜志. 2015 (05)
[3]死亡受體4和5的基因多態(tài)性與潰瘍性結(jié)腸炎易感性的相關(guān)性[J]. 邵曉曉,胡定元,王建嶂,姜利佳,金捷,林秀清,李士林,蔣益. 中華消化雜志. 2013 (10)
本文編號：3001654
【文章來源】：溫州醫(yī)科大學(xué)學(xué)報. 2020,50(12)
【文章頁數(shù)】：8 頁
【部分圖文】：
4組小鼠外周血（A、B）和結(jié)腸黏膜固有層（C、D）中Th17相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子和細胞因子m RNA表達水平的的變化
圖4 4組小鼠外周血（A、B）和結(jié)腸黏膜固有層（C、D）中Th17相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子和細胞因子m RNA表達水平的的變化越來越多的學(xué)者致力于TRAIL/TRAIL-R凋亡信號對免疫細胞的調(diào)節(jié)功能及相關(guān)機制的研究。LI等[18]在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎小鼠模型中發(fā)現(xiàn)腹腔注射DR5受體激動劑TRA-8后，小鼠的關(guān)節(jié)炎癥狀得以明顯緩解，并且引流淋巴結(jié)中Th1和Th17細胞的數(shù)目減少，IL-17A水平顯著降低。LI等[19]還曾設(shè)計表達人/小鼠嵌合型DR5受體的轉(zhuǎn)基因小鼠，該小鼠表達的DR5受體由人DR5的胞外域、小鼠TRAIL-R的跨膜和胞內(nèi)域共同組成。隨后在這種轉(zhuǎn)基因小鼠中構(gòu)建膠原抗體誘導(dǎo)型關(guān)節(jié)炎模型，造模成功后采用特異性人DR5受體的激動劑腹腔注射治療，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小鼠的關(guān)節(jié)炎癥狀明顯改善，并且在小鼠的關(guān)節(jié)炎滑膜中還觀察到，具有促炎功能的CD11b+Ly-6C+巨噬細胞的數(shù)量明顯減少。該研究進一步證實此類促炎巨噬細胞數(shù)量減少與其凋亡增加相關(guān)。IKEDA等[20]在誘導(dǎo)EAE小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，與WT小鼠相比，TRAIL-/-小鼠會更早出現(xiàn)EAE癥狀，且病情更加嚴重，其機制可能與TRAIL-/-小鼠中Th1細胞的凋亡減少有關(guān)。PARK等[21]在膠原誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，外源性補充TRAIL治療能上調(diào)小鼠炎性關(guān)節(jié)組織的Caspase 3，誘導(dǎo)Th17細胞凋亡，進而緩解關(guān)節(jié)炎癥。本研究對結(jié)腸組織中Th17細胞的凋亡率及Caspase的酶活性進行比較發(fā)現(xiàn)，相比于WT對照小鼠，WT結(jié)腸炎小鼠結(jié)腸組織中Caspase 3和Caspase 8的酶活性水平顯著降低，這與SETIA等[22]在DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠中的觀察結(jié)果基本相符；繼續(xù)在TRAIL-R-/-結(jié)腸炎小鼠和WT結(jié)腸炎小鼠之間比較發(fā)現(xiàn)，前者的結(jié)腸組織中Th17細胞凋亡率顯著降低，Caspase 3和Caspase 8的酶活性水平亦顯著降低，而Caspase 9的酶活性水平在2組間差異無統(tǒng)計意義差異。理論上，TRAIL與TRAIL-R結(jié)合后首先啟動細胞外凋亡途徑，募集Fas相關(guān)死亡域蛋白，在細胞膜上形成死亡誘導(dǎo)信號復(fù)合物，激活Caspase 8，進而啟動Caspase級聯(lián)反應(yīng)，最終以Caspase 3為凋亡執(zhí)行蛋白，誘導(dǎo)細胞凋亡。而當(dāng)細胞受到DNA損傷、氧化等因素刺激時，將激活線粒體參與的細胞內(nèi)凋亡途徑，激活Caspase 9，最后亦通過Caspase 3誘導(dǎo)靶細胞凋亡。因此，本研究推測TRAIL-R基因敲除可能抑制Caspase 8和Caspase 3介導(dǎo)的細胞外凋亡途徑，而不影響Caspase 9參與的細胞內(nèi)凋亡途徑，造成炎性腸黏膜組織中具有促炎活性的Th17細胞凋亡減少，Th17細胞的數(shù)目和活性增高，從而導(dǎo)致DSS誘導(dǎo)的TRAIL-R-/-結(jié)腸炎小鼠較WT結(jié)腸炎小鼠更為嚴重。
越來越多的學(xué)者致力于TRAIL/TRAIL-R凋亡信號對免疫細胞的調(diào)節(jié)功能及相關(guān)機制的研究。LI等[18]在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎小鼠模型中發(fā)現(xiàn)腹腔注射DR5受體激動劑TRA-8后，小鼠的關(guān)節(jié)炎癥狀得以明顯緩解，并且引流淋巴結(jié)中Th1和Th17細胞的數(shù)目減少，IL-17A水平顯著降低。LI等[19]還曾設(shè)計表達人/小鼠嵌合型DR5受體的轉(zhuǎn)基因小鼠，該小鼠表達的DR5受體由人DR5的胞外域、小鼠TRAIL-R的跨膜和胞內(nèi)域共同組成。隨后在這種轉(zhuǎn)基因小鼠中構(gòu)建膠原抗體誘導(dǎo)型關(guān)節(jié)炎模型，造模成功后采用特異性人DR5受體的激動劑腹腔注射治療，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小鼠的關(guān)節(jié)炎癥狀明顯改善，并且在小鼠的關(guān)節(jié)炎滑膜中還觀察到，具有促炎功能的CD11b+Ly-6C+巨噬細胞的數(shù)量明顯減少。該研究進一步證實此類促炎巨噬細胞數(shù)量減少與其凋亡增加相關(guān)。IKEDA等[20]在誘導(dǎo)EAE小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，與WT小鼠相比，TRAIL-/-小鼠會更早出現(xiàn)EAE癥狀，且病情更加嚴重，其機制可能與TRAIL-/-小鼠中Th1細胞的凋亡減少有關(guān)。PARK等[21]在膠原誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，外源性補充TRAIL治療能上調(diào)小鼠炎性關(guān)節(jié)組織的Caspase 3，誘導(dǎo)Th17細胞凋亡，進而緩解關(guān)節(jié)炎癥。本研究對結(jié)腸組織中Th17細胞的凋亡率及Caspase的酶活性進行比較發(fā)現(xiàn)，相比于WT對照小鼠，WT結(jié)腸炎小鼠結(jié)腸組織中Caspase 3和Caspase 8的酶活性水平顯著降低，這與SETIA等[22]在DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠中的觀察結(jié)果基本相符；繼續(xù)在TRAIL-R-/-結(jié)腸炎小鼠和WT結(jié)腸炎小鼠之間比較發(fā)現(xiàn)，前者的結(jié)腸組織中Th17細胞凋亡率顯著降低，Caspase 3和Caspase 8的酶活性水平亦顯著降低，而Caspase 9的酶活性水平在2組間差異無統(tǒng)計意義差異。理論上，TRAIL與TRAIL-R結(jié)合后首先啟動細胞外凋亡途徑，募集Fas相關(guān)死亡域蛋白，在細胞膜上形成死亡誘導(dǎo)信號復(fù)合物，激活Caspase 8，進而啟動Caspase級聯(lián)反應(yīng)，最終以Caspase 3為凋亡執(zhí)行蛋白，誘導(dǎo)細胞凋亡。而當(dāng)細胞受到DNA損傷、氧化等因素刺激時，將激活線粒體參與的細胞內(nèi)凋亡途徑，激活Caspase 9，最后亦通過Caspase 3誘導(dǎo)靶細胞凋亡。因此，本研究推測TRAIL-R基因敲除可能抑制Caspase 8和Caspase 3介導(dǎo)的細胞外凋亡途徑，而不影響Caspase 9參與的細胞內(nèi)凋亡途徑，造成炎性腸黏膜組織中具有促炎活性的Th17細胞凋亡減少，Th17細胞的數(shù)目和活性增高，從而導(dǎo)致DSS誘導(dǎo)的TRAIL-R-/-結(jié)腸炎小鼠較WT結(jié)腸炎小鼠更為嚴重。圖7 4組小鼠結(jié)腸組織中凋亡蛋白酶活性水平比較
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Increased CD4+CD45RA-FoxP3low cells alter the balance between Treg and Th17 cells in colitis mice[J]. Ya-Hui Ma,Jie Zhang,Xue Chen,You-Fu Xie,Yan-Hua Pang,Xin-Juan Liu. World Journal of Gastroenterology. 2016(42)
[2]死亡受體DR4和DR5基因多態(tài)性與克羅恩病的相關(guān)性[J]. 林心心,金玲湘,潘陳為,鄭淑姿,章達冠,林秀清,丁然,姜利佳,蔣益. 中華醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)雜志. 2015 (05)
[3]死亡受體4和5的基因多態(tài)性與潰瘍性結(jié)腸炎易感性的相關(guān)性[J]. 邵曉曉,胡定元,王建嶂,姜利佳,金捷,林秀清,李士林,蔣益. 中華消化雜志. 2013 (10)
本文編號：3001654
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