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CREG調(diào)控巨噬細(xì)胞極化的細(xì)胞學(xué)研究

發(fā)布時(shí)間:2020-03-31 05:38
【摘要】:目的動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)是動(dòng)脈血管脂質(zhì)沉積和免疫炎癥交互作用所致的慢性增生性血管重構(gòu)過程。AS發(fā)病機(jī)制十分復(fù)雜,研究人員先后提出脂質(zhì)浸潤、內(nèi)皮損傷等多種學(xué)說,但均不能全面解釋AS的形成機(jī)制。1999年,Ross等提“AS是單核巨噬細(xì)胞與入侵動(dòng)脈壁的病原性脂蛋白相互作用導(dǎo)致的慢性炎癥反應(yīng)過程”,這一觀點(diǎn)得到廣泛認(rèn)可,為AS發(fā)生機(jī)制研究提供了新的方向。巨噬細(xì)胞是參與炎癥反應(yīng)最重要的免疫細(xì)胞之一,可在多種炎癥介質(zhì)的刺激下募集到損傷的靶血管處,進(jìn)而通過分泌大量的炎癥因子、吞噬氧化修飾的低密度脂蛋白及細(xì)胞碎片影響AS的發(fā)生、進(jìn)展及消退。目前研究證實(shí),巨噬細(xì)胞在不同微環(huán)境下,可以極化成為促炎的M1亞型和抑炎的M2亞型。巨噬細(xì)胞向M1極化增多、向M2極化減少被認(rèn)為是AS發(fā)生發(fā)展的病理基礎(chǔ)之一。但是,調(diào)控巨噬細(xì)胞極化的關(guān)鍵分子仍未闡明。E1A激活基因阻遏子基因(cellular repressor of E1A stimulated genes,CREG)是一種小分子(220個(gè)氨基酸)糖蛋白,在細(xì)胞內(nèi)主要定位于核周內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和溶酶體。CREG在分化成熟的組織中廣泛表達(dá),能促進(jìn)心肌細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞及內(nèi)皮細(xì)胞等多種細(xì)胞的分化,被認(rèn)為是一種重要的細(xì)胞分化穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)因子。此外,本實(shí)驗(yàn)室的前期研究發(fā)現(xiàn),CREG能對(duì)抗AS的發(fā)生發(fā)展并抑制巨噬細(xì)胞的炎癥反應(yīng),但其機(jī)制尚不清楚;谝陨暇索,本研究提出假說,即CREG可能是調(diào)控巨噬細(xì)胞極化的關(guān)鍵因子。為檢驗(yàn)該假說,本研究擬采用單核巨噬細(xì)胞系,在體外建立巨噬細(xì)胞極化模型,明確CREG在巨噬細(xì)胞極化中的作用,并初步探討其機(jī)制。本研究的實(shí)施將為巨噬細(xì)胞新的極化調(diào)控機(jī)制提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)和理論線索,并可能為AS的防治提供新的干預(yù)靶點(diǎn)。方法(1)在體外培養(yǎng)小鼠單核巨噬細(xì)胞系RAW264.7,用脂多糖(lipopolysaccharide,LPS,100ng/ml)+伽馬干擾素(interferon-γ,IFN-γ,20ng/ml)誘導(dǎo)其向經(jīng)典活化型(M1)極化,用白細(xì)胞介素4(interleukine-4,IL-4,20ng/ml)誘導(dǎo)其向替代活化型(M2)極化,建立巨噬細(xì)胞極化模型。以未誘導(dǎo)細(xì)胞作為對(duì)照組。通過流式細(xì)胞術(shù)、ELISA、蛋白印跡法(Western blot)及定量PCR方法,檢測M1型及M2型巨噬細(xì)胞比例及標(biāo)志物表達(dá),驗(yàn)證巨噬細(xì)胞極化模型是否建立成功。進(jìn)一步通過Western blot、定量PCR及免疫熒光染色檢測M1型及M2型巨噬細(xì)胞標(biāo)記物、CREG及溶酶體標(biāo)志物表達(dá)[包括溶酶體相關(guān)膜蛋白1(lysosomal associated membrane protein 1,LAMP-1)、溶酶體相關(guān)膜蛋白2(lysosomal associated membrane protein 2,LAMP-2)及溶酶體整合膜蛋白2(lysosome integral membrane protein 2,LIMP-2)],明確CREG表達(dá)水平與巨噬細(xì)胞極化及溶酶體標(biāo)志物的相關(guān)關(guān)系。(2)應(yīng)用腺病毒感染和siRNA基因沉默方法分別建立CREG低表達(dá)和過表達(dá)巨噬細(xì)胞模型,應(yīng)用流式細(xì)胞術(shù)檢測M1型和M2型巨噬細(xì)胞比例,Western blot方法檢測M1型、M2型巨噬細(xì)胞標(biāo)記物表達(dá)及溶酶體標(biāo)志物表達(dá),明確CREG與巨噬細(xì)胞極化的因果關(guān)系。(3)在過表達(dá)CREG蛋白的RAW264.7細(xì)胞中,應(yīng)用siRNA技術(shù)建立LAMP-1低表達(dá)的巨噬細(xì)胞模型,應(yīng)用流式細(xì)胞術(shù)檢測M1型和M2型巨噬細(xì)胞比例,Western blot方法檢測M1和M2型巨噬細(xì)胞標(biāo)志物、CREG蛋白及溶酶體標(biāo)志物表達(dá),明確CREG是否通過影響溶酶體途徑調(diào)控巨噬細(xì)胞極化。結(jié)果(1)流式細(xì)胞術(shù)檢測結(jié)果顯示,與未誘導(dǎo)對(duì)照組相比,LPS+IFN-γ誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞向M1型極化后,PE-F4/80、FITC-CD16/32雙陽性標(biāo)記的M1型巨噬細(xì)胞比例達(dá)(83.18±3.07)%;IL-4誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞向M2極化后,PE-F4/80、FITC-CD206雙陽性標(biāo)記的M2型巨噬細(xì)胞比例達(dá)(42.79±2.70)%。Western blot和ELISA結(jié)果發(fā)現(xiàn),M1型巨噬細(xì)胞中高表達(dá)iNOS蛋白并大量分泌促炎癥因子MCP-1、TNF-α;而M2型巨噬細(xì)胞中高表達(dá)CD206蛋白并大量分泌抑炎因子IL-10、TGF-β1。以上結(jié)果表明,我們成功建立了巨噬細(xì)胞極化模型。此外,定量PCR及Western blot結(jié)果顯示,與對(duì)照組相比,CREG和溶酶體標(biāo)志物(LAMP-1、LAMP-2及LIMP-2)的轉(zhuǎn)錄及蛋白水平表達(dá)在M1型極化組中降低,而在M2型極化組中增加,提示CREG及溶酶體水平與巨噬細(xì)胞極化存在正相關(guān)關(guān)系。(2)Western blot結(jié)果發(fā)現(xiàn),腺病毒感染巨噬細(xì)胞后CREG表達(dá)明顯增加,而siRNA轉(zhuǎn)染巨噬細(xì)胞后CREG表達(dá)顯著降低,表明我們成功建立了過表達(dá)及低表達(dá)CREG的巨噬細(xì)胞模型。在過表達(dá)CREG巨噬細(xì)胞組:與感染表達(dá)GFP腺病毒的對(duì)照組相比,(1)流式細(xì)胞術(shù)結(jié)果顯示,經(jīng)LPS+IFN-γ誘導(dǎo)后,PE-F4/80、PerCP-CD16/32雙陽性M1型巨噬細(xì)胞比例顯著降低[(56.91±3.31)%vs.(73.94±2.37)%,P0.05];經(jīng)IL-4誘導(dǎo)后,PE-F4/80、PerCP-CD206雙陽性M2型巨噬細(xì)胞比例顯著增加[(43.93±2.11)%vs.(28.65±1.97)%,P0.05]。(2)Western blot結(jié)果發(fā)現(xiàn),經(jīng)LPS+IFN-γ誘導(dǎo)后,M1型巨噬細(xì)胞標(biāo)志物iNOS蛋白表達(dá)顯著降低;經(jīng)IL-4誘導(dǎo)后,M2型巨噬細(xì)胞標(biāo)志物CD206蛋白表達(dá)顯著增加。這些結(jié)果表明,過表達(dá)CREG可抑制巨噬細(xì)胞向M1型極化、促進(jìn)巨噬細(xì)胞向M2型極化。在低表達(dá)CREG巨噬細(xì)胞組:與對(duì)照siRNA組相比,(1)流式細(xì)胞術(shù)結(jié)果顯示,經(jīng)LPS+IFN-γ誘導(dǎo)后,PE-F4/80、PerCP-CD16/32雙陽性M1型巨噬細(xì)胞比例顯著增加[(73.94±2.37)%vs(90.30±2.31)%,P0.05];經(jīng)IL-4誘導(dǎo)后,PE-F4/80、PerCP-CD206雙陽性M2型巨噬細(xì)胞比例降低[(25.23±0.17)%vs(17.06±1.81)%,P0.05]。(2)Western blot結(jié)果發(fā)現(xiàn),經(jīng)LPS+IFN-γ誘導(dǎo)后,M1型巨噬細(xì)胞標(biāo)志物iNOS蛋白表達(dá)增加,M2型巨噬細(xì)胞標(biāo)志物CD206蛋白表達(dá)顯著降低;。這些結(jié)果表明,低表達(dá)CREG可促進(jìn)巨噬細(xì)胞向M1型極化。此外,我們還發(fā)現(xiàn),在過表達(dá)CREG巨噬細(xì)胞組:經(jīng)LPS+IFN-γ和IL-4誘導(dǎo)后,溶酶體標(biāo)記物L(fēng)AMP-1和LAMP-2蛋白明顯增加;而在低表達(dá)CREG巨噬細(xì)胞組,溶酶體標(biāo)記物L(fēng)AMP-1和LAMP-2蛋白明顯減少。這一結(jié)果提示,溶酶體可能參與CREG對(duì)巨噬細(xì)胞極化的調(diào)控。(3)為了探討CREG是否通過調(diào)控溶酶體發(fā)揮作用,我們在過表達(dá)CREG的巨噬細(xì)胞中,應(yīng)用siRNA LAMP-1將LAMP-1敲減,觀察CREG的作用是否被阻斷。(1)Western blot結(jié)果發(fā)現(xiàn):腺病毒-CREG組中CREG蛋白明顯增加,siRNA LAMP-1組LAMP-1蛋白表達(dá)明顯降低,表明過表達(dá)CREG的巨噬細(xì)胞中LAMP-1被敲減成功。與對(duì)照siRNA組相比較,在LAMP-1 siRNA組中M1型巨噬細(xì)胞標(biāo)記物iNOS表達(dá)增加(P0.05),而M2型巨噬細(xì)胞標(biāo)記物CD206表達(dá)降低(P0.05)。(2)流式細(xì)胞術(shù)結(jié)果示,與對(duì)照siRNA組相比較,在LAMP-1siRNA組,PerCP-CD16/32陽性M1型巨噬細(xì)胞比例明顯增加[(15.40±1.86)%vs(37.33±2.91)%,P0.05],PerCP-CD206陽性巨噬細(xì)胞比例明顯降低[(12.67±1.20)%vs(5.33±0.44)%,P0.05]。這些結(jié)果表明,將巨噬細(xì)胞中LAMP-1敲減后,能夠阻斷CREG的作用,LAMP-1可能是CREG下游靶點(diǎn)。結(jié)論CREG是調(diào)控巨噬細(xì)胞向M2型極化的重要分子,其機(jī)制可能是通過影響溶酶體發(fā)生。本研究為巨噬細(xì)胞極化的分子機(jī)制提供了新的實(shí)驗(yàn)依據(jù),同時(shí)有望為AS的預(yù)防和治療提供新的靶點(diǎn)。
【圖文】:

巨噬細(xì)胞,流式細(xì)胞術(shù),比例


圖 1 M1、M2 型巨噬細(xì)胞比例(流式細(xì)胞術(shù))注:RAW264.7 細(xì)胞經(jīng) LPS(100ng/mL)+IFN-γ(20ng/ mL)刺激 24h 向 M1 型巨噬細(xì)胞誘導(dǎo);IL-4(20ng/ mL)刺激 24h 向 M2 型巨噬細(xì)胞誘導(dǎo);Control 為空白對(duì)照。與對(duì)照組相比,*P<0.05,n=3。(二)ELISA 檢測細(xì)胞培養(yǎng)上清中炎癥因子表達(dá)M1 型巨噬細(xì)胞分泌主要分泌促炎因子,如 TNF-α 和 MCP-1。M2 型巨噬細(xì)胞主要分泌抑炎因子,如 IL-10 和 TGF-β1。ELISA 結(jié)果顯示,經(jīng) LPS(100ng/mL)+IFN-γ(20ng/mL)刺激誘導(dǎo) M1 型巨噬細(xì)胞培養(yǎng)上清中,TNF-α[(1048±83.47)pg/mL vs (2356±85.31)pg/mL,P<0.05]和 MCP-1[(821.6±7.47)pg/mL vs(1976±15.31)pg/mL,P<0.05]含量高于對(duì)照組,而經(jīng) IL-4(20ng/mL)刺激誘導(dǎo) M2 型巨噬細(xì)胞培養(yǎng)上清中,IL-10[(151.6±8.35)pg/mL vs(561.7±39.41)

炎癥因子,巨噬細(xì)胞,方法,標(biāo)志物


圖 2 ELISA 方法檢測細(xì)胞培養(yǎng)上清中炎癥因子表達(dá)與 Control 組相比較,*P<0.05,n=3。三)Western blot 檢測 M1、M2 型巨噬細(xì)胞表面標(biāo)志物物表達(dá)證本實(shí)驗(yàn) M1 及 M2 型巨噬細(xì)胞是否誘導(dǎo)成功,,我們用 WesterM1 型標(biāo)志物(iNOS、TNF-α)和 M2 型標(biāo)志物(CD206)表達(dá)與對(duì)照組相比較,經(jīng) LPS+IFN-γ 向 M1 型誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞中 表達(dá)增加(PiNOS=0.001;PTNF-α=0.018);經(jīng) IL-4 向 M2 型誘導(dǎo)06 表達(dá)增加(PCD206=0.003)。,為探討CREG及溶酶體與巨噬細(xì)胞極化的相關(guān)性,我們用We組細(xì)胞 CREG 與溶酶體標(biāo)志物(LAMP-1、LAMP-2 及 LIMP-2
【學(xué)位授予單位】:錦州醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:R543.5

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3 陳俊宏;納米結(jié)構(gòu)鈦表面凝膠層控釋雙重炎性因子調(diào)控巨噬細(xì)胞表型極化的研究[D];西南交通大學(xué);2018年

4 劉權(quán);M2型巨噬細(xì)胞對(duì)草酸鈣晶體誘導(dǎo)腎小管上皮細(xì)胞凋亡的保護(hù)作用機(jī)制研究[D];廣西醫(yī)科大學(xué);2018年

5 汪毅平;大鼠結(jié)核性創(chuàng)面液化壞死高峰期中巨噬細(xì)胞極化初步研究[D];山西醫(yī)科大學(xué);2018年

6 李東珊;HIV派生的MicroRNA99致巨噬細(xì)胞焦亡及機(jī)制的研究[D];山西醫(yī)科大學(xué);2018年

7 吳鵬;CREG調(diào)控巨噬細(xì)胞極化的細(xì)胞學(xué)研究[D];錦州醫(yī)科大學(xué);2018年

8 段分分;TAB1介導(dǎo)糖酵解在高糖誘導(dǎo)的骨髓來源巨噬細(xì)胞極化中的作用與機(jī)制[D];安徽醫(yī)科大學(xué);2018年

9 吳聰;DosR抗原Rv1737c誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞活化及其炎癥調(diào)節(jié)機(jī)制研究[D];蘭州大學(xué);2018年

10 王東旭;巨噬細(xì)胞極化在肝泡型包蟲病中的作用及機(jī)制研究[D];青海大學(xué);2018年



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