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目的:瘦素(Leptin)是一种脂肪细胞因子,主要由脂肪细胞分泌,其主要作用是控制食物摄入和能量平衡。大量研究发现Leptin受体在各类免疫细胞上均有表达,树突状细胞(dendritic cell,DC),Leptin可促进DC成熟,上调DC炎性细胞因子和趋化因子受体的表达,但Leptin对DC作用的具体机制目前并不清楚。DC是一类专职抗原提呈细胞,它通过摄取抗原、提呈抗原肽给T细胞并活化初始T细胞、分泌细胞因子的方式发挥重要的免疫功能。目前越来越多的研究发现DC的活化过程中糖酵解能力的重要作用,糖酵解速率的增强可为DC活化提供能量和物质,当糖酵解过程被抑制,DC的活化将受到抑制。Leptin是否通过促进DC糖酵解能力增强DC免疫功能目前尚不清楚,本研究主要探讨Leptin对DC免疫功能的增强是否具有糖酵解依赖性以及其分子机制。方法:(一)Leptin(100 ng/ml)刺激DC 12 h,流式细胞仪检测DC表面共刺激分子CD80,CD86表达;RT-PCR检测DC炎性细胞因子m RNA表达;流式细胞仪检测与DC共培养的外周血单个核细胞(Peripheral Blood Mononuclear Cell,PBMC)的增殖水平。(二)PBMC与Leptin处理后的DC共培养3天,流式细胞仪检测Th17和Treg细胞所占百分比。(三)Leptin刺激DC 6 h,收集无菌细胞培养上清液,酶标仪检测葡萄糖浓度和乳酸浓度;RT-PCR检测DC糖酵解关键酶m RNA水平。(四)2-脱氧-D葡萄糖(2-deoxy-D glucose,2-DG)抑制糖酵解后,流式细胞仪检测Leptin刺激前后DC表面蛋白CD80,CD86的表达,与DC共培养PBMC中Th17细胞所占百分比,以及PBMC的增殖水平。(五)流式细胞仪检测Leptin刺激后DC缺氧诱导因子1(hypoxia inducible factor-1,HIF-1a)表达水平。AKT及STAT3信号通路抑制剂预先作用DC 2 h,Leptin继续刺激DC 6 h后RT-PCR检测己糖激酶2(Hexokinase,HK)m RNA表达水平。结果:(一)与Leptin未刺激组相比,Leptin刺激后DC表面共刺激分子CD80及CD86表达增高(11.79%±0.9599%vs.18.25%±1.028%),(7.570%±0.8596%vs.13.58%±1.438%)。细胞因子IL-6,IL-23,肿瘤坏死因子α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)表达增高(0.1306±0.02736 vs.0.6322±0.05646),(0.2029±0.02884 vs.00.3926±0.05946),(0.07425±0.01055 vs.0.1321±0.006071);转化生长因子(transforming growth factor,TGF-β)及IL-1β表达差异无统计学意义。与DC共培养的PBMC增殖水平上调(15.16%±2.217%vs.19.92%±1.971%)。(二)与Leptin未刺激组相比,Leptin刺激的DC与PBMC共培养,Treg细胞比例差异没有统计学意义;Th17细胞比例增高(2.793%±0.1417%vs.5.363%±0.4775%)。(三)与Leptin未刺激组相比,Leptin刺激组葡萄糖摄取量升高(4.866 ug/ml/10~6cells±1.095 ug/ml/10~6cells vs.32.66 ug/ml/10~6cells±5.159 ug/ml/10~6cells);乳酸产生增多(3.681 m M±0.8132 m M vs.8.825 m M±1.614 m M)。糖酵解限速酶HK2 m RNA表达水平上调(0.2565±0.06396 vs.0.5156±0.08368);葡萄糖转运体1(Glucose transporter,GLUT),丙酮酸激酶M型(pyruvate kinase,PKM1/2),乳酸脱氢酶(dehydrogenase,LDHA)m RNA表达水平差异无统计学意义。(四)2-DG预先抑制糖酵解2 h,Leptin继续刺激DC 12 h。与Control组相比较,Leptin组CD80及CD86表达上调(5.823%±0.8494%vs.11.83%±0.5808%),(7.483%±0.6201%vs.13.14%±0.8884%);与Leptin组比较,2-DG+Leptin组CD80及CD86表达下降(11.83%±0.5808%vs.4.073%±0.5959%),(13.14%±0.8884%vs.7.320%±0.5506%);Control组与2-DG组相比较,CD80及CD86表达差异没有统计学意义。与Control组相比较,Leptin组与DC共培养的PBMC增殖水平上调(14.64%±0.4106%vs.19.70%±0.9586%);与Leptin组比较,2-DG+Leptin组PBMC增殖水平下降(19.70%±0.9586%vs.11.39%±1.264%);Control组与2-DG组相比较PBMC增殖水平差异没有统计学意义。与Control组相比较,Leptin组与DC共培养的PBMC中Th17百分比上调(3.464%±0.5415%vs.5.106%±0.5612%);与Leptin组比较,2-DG+Leptin组Th17百分比下调(5.106%±0.5612%vs.2.912%±0.5961%);Control组与2-DG组相比较Th17百分比差异没有统计学意义。(五)与Leptin未刺激组相比较,Leptin刺激组HIF-1α表达差异无统计学意义。与Control组相比,Leptin组HK2 m RNA表达水平上调(0.8991±0.04840 vs.2.087±0.1836);与Leptin刺激组相比,LY294002+Leptin组HK2 m RNA表达水平差异无统计学意义,而NSC74859+Leptin组HK2 m RNA表达水平下调(2.087±0.1836 vs.1.253±0.1444);与Control组相比,LY294002组及NSC74859组HK2 m RNA表达水平差异无统计学意义。结论:Leptin可通过促进DC糖酵解增强DC功能;Leptin能够通过Leptin-STAT3信号通路上调DC糖酵解限速酶HK2的表达。