MDSCs调控B细胞应答促进小鼠干燥综合征发生发展的实验研究

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目的:探究小鼠实验性干燥综合征(experimental Sj(?)gren syndrome,ESS)中髓源性抑制细胞(myeloid-derived suppressor cells,MDSCs)对B细胞应答的调控作用,并进一步阐释其调控的分子机制。方法:(1)构建小鼠ESS模型,于初次免疫后第10周分选小鼠脾脏中的MDSCs,分别在初次免疫后第18天和25天经尾静脉过继转移至ESS小鼠体内,期间监测小鼠唾液流速,于第35天处死小鼠,酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测小鼠血清中抗唾液腺(salivary gland,SG)蛋白和抗SSA抗体水平,流式细胞术(flow cytometry,FCM)检测小鼠脾脏和局部淋巴结中B淋巴细胞及其亚群、疾病相关的其他免疫细胞的比例和数目。此外,于初次免疫后第18天开始,每周过继转移一次MDSCs,连续过继转移5周,于第15周摘取小鼠唾液腺组织,制备石蜡切片,苏木精-伊红染色(hematoxylin-eosin staining,HE)后进行组织病理学分析。(2)构建小鼠ESS模型,于初次免疫后第35天开始,腹腔注射抗小鼠Gr-1单克隆抗体清除ESS小鼠体内MDSCs,每3天注射一次,共注射7次,期间监测小鼠唾液流速。于第54天处死小鼠,ELISA检测小鼠血清中抗SG和抗SSA抗体水平,FCM检测小鼠脾脏和局部淋巴结中B淋巴细胞及其亚群、疾病相关的其他免疫细胞的比例和数目。此外,于第15周摘取小鼠唾液腺组织,制备石蜡切片,HE染色后进行组织病理学分析。(3)分选ESS小鼠(10周)脾脏中的MDSCs和C57BL/6小鼠脾脏中的B淋巴细胞,将二者体外共培养24小时后,通过FCM检测B细胞的存活情况;采用CFSE标记B细胞,在B细胞增殖体系下与MDSCs共培养72小时后,FCM检测B细胞的增殖情况;在浆细胞诱导体系下,将B细胞与MDSCs共培养72小时后,FCM检测浆细胞比例,ELISA检测培养上清中Ig G的水平。(4)分选ESS小鼠(10周)脾脏中的MDSCs,采用B细胞活化因子(B cell-activating factor,BAFF)的特异性小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA),si BAFF干扰MDSCs中BAFF的表达,分选C57BL/6小鼠脾脏中的B淋巴细胞,与si BAFF转染后的MDSCs共培养24小时后,FCM检测B细胞的存活情况;采用CFSE标记B细胞,在B细胞增殖体系下,与si BAFF转染后的MDSCs共培养72小时后,FCM检测B细胞的增殖情况;在浆细胞诱导体系下,将B细胞与si BAFF转染后的MDSCs共培养72小时后,FCM检测浆细胞比例,ELISA检测培养上清中Ig G的水平。(5)分选ESS小鼠(10周)脾脏中的MDSCs,采用si NC/si BAFF转染MDSCs,6小时后收集细胞,分别于初次免疫后第18天和25天经尾静脉过继转移至ESS小鼠体内,于第35天处死各组小鼠,ELISA检测小鼠血清中抗SG抗体和抗SSA抗体水平;FCM检测小鼠脾脏和局部淋巴结中B淋巴细胞及其亚群的比例和数目;酶联免疫斑点试验(enzyme-linked immunospot assay,ELISPOT)检测小鼠骨髓中分泌特异性自身抗体的浆细胞数目。结果:(1)与对照组相比,过继转移MDSCs后的ESS小鼠唾液流速降低(p<0.05),血清中抗SG抗体、抗SSA抗体水平明显升高(p<0.01,p<0.05),组织病理学检测显示局部唾液腺组织中浸润的淋巴细胞显著增多。脾脏和局部淋巴结中总B细胞(脾脏:p<0.01,p<0.01;淋巴结:p<0.05,p<0.01)、生发中心(germinal center,GC)B细胞(脾脏:p<0.01,p<0.01;淋巴结:p<0.01,p<0.001)、浆细胞(脾脏:p<0.001,p<0.01;淋巴结:p<0.001,p<0.01)以及脾脏中滤泡(follicular,FO)B细胞(p<0.05,p<0.01)比例和数目明显升高。而脾脏和局部淋巴结中自然杀伤(natural killer,NK)细胞、CD8+T细胞的比例无明显变化,Th1和Th17细胞比例无显著变化或仅轻微上升(p>0.05,p<0.05)。(2)与注射同型对照抗体组相比,注射抗Gr-1抗体清除体内MDSCs后的ESS小鼠唾液流速明显上升(p<0.01),血清中抗SG抗体、抗SSA抗体水平下降(p<0.05,p<0.05),组织病理学检测显示局部唾液腺组织中浸润的淋巴细胞显著减少。脾脏和局部淋巴结中总B细胞(脾脏:p<0.01,p<0.01;淋巴结:p<0.05,p<0.01)、GC B细胞(脾脏:p<0.01,p<0.001;淋巴结:p<0.01,p<0.01)、浆细胞(脾脏:p<0.05,p<0.01;淋巴结:p<0.01,p<0.01)以及脾脏中FO B细胞(p<0.01,p<0.01)比例和数目明显降低。而脾脏和局部淋巴结中NK细胞、CD8+T细胞的比例无明显变化,Th1和Th17细胞比例无显著变化或轻微下降(p>0.05,p<0.05)。(3)与B细胞单独培养组相比,MDSCs与B细胞共培养组中,B细胞存活率显著升高(p<0.01),B细胞的增殖能力明显提升,分化为浆细胞的比例(p<0.01)显著升高,培养上清中Ig G水平明显增加(p<0.01)。(4)与对照组(B+si NC-MDSCs)相比,B+si BAFF-MDSCs组中B细胞存活率显著降低(p<0.01),B细胞的增殖能力明显下降,分化为浆细胞的比例显著降低(p<0.01),培养上清中Ig G水平明显下降(p<0.01)。(5)与对照组(ESS+si NC-MDSCs)相比,ESS+si BAFF-MDSCs组小鼠脾脏、局部淋巴结形态减小,血清中抗SG抗体、抗SSA抗体水平明显下降(p<0.01,p<0.01),小鼠脾脏和局部淋巴结中的总B细胞(脾脏:p<0.05,p<0.01;淋巴结:p<0.05,p<0.01)、GC B细胞(脾脏:p<0.01,p<0.05;淋巴结:p<0.01,p<0.01)、浆细胞(脾脏:p<0.01,p<0.01;淋巴结:p<0.01,p<0.01)以及脾脏中FO B细胞(p<0.05,p<0.05)的比例和数目明显降低,骨髓中产生SG、SSA特异性Ig G抗体的浆细胞数目明显下降(p<0.05,p<0.05)。结论:(1)ESS小鼠体内MDSCs的过继转移和清除实验表明,MDSCs促进B细胞免疫应答,推进ESS疾病进程的发展。(2)ESS小鼠体内及体外实验表明,MDSCs通过产生BAFF促进B淋巴细胞的存活、增殖和分化,促进ESS疾病的发生发展。
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