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Toll样受体9(Toll-like receptor9,TLR9)参与抗感染、自身免疫和恶性肿瘤的发生等,它的经典配体是CpG。TLR9信号途径中有很多步骤的细节存在争议,例如TLR9与CpG如何作用,以及其下游的信号转导机制还不完全清楚。目前,对TLR9介导CpG的信号途径在树突状细胞(dendritic cell,DC)的确证,其细胞主要来源于TLR9缺失小鼠或MyD88缺失小鼠的DC。用RNA干扰(RNAi)的方法降低DC的TLR9表达,分析这种DC对CpG的应答以及应答后DC的成熟和功能变化尚无报道。
目的:本研究合成针对TLR9的siRNA,用RNAi方法特异性降低小鼠骨髓来源DC的TLR9表达,观测CpG刺激后,DC表型和功能的变化,以便进一步研究DC的CpG-TLR9信号转导途径。
方法:无菌状态下取C57BL/6小鼠股骨和胫骨,制备骨髓DC前体细胞悬液,加入GM-CSF10ng/ml和IL-41ng/ml,对培养细胞进行隔天换液,第7天用于RNAi。化学合成特异性干扰TLR9表达的3条siRNA,用Lipofectamine2000将其转入DC。利用Block-iT检测转染效率;48h后,用RT-PCR和Western blot方法检测干扰效果;Annexin V和PI双染检测细胞凋亡的机率。进一步,加1μMCpG作用24h后,用流式细胞仪分析DC表面标志CD40和MHCII的表达以及DC吞噬FITC-dextran(右旋糖酐)的能力;MLR检测DC刺激同种异体T淋巴细胞增殖的能力;ELISA检测DC分泌IL-12p70的水平。
结果:经体外培养后,从每只小鼠骨髓可获得2~4×107个DC;荧光显微镜观察发现,绝大多数细胞内都显现绿色荧光,说明BLOCK-iTTM荧光寡聚物已转入细胞,提示siRNA转染的效率较高。用流式细胞仪检测细胞凋亡的结果表明,干扰体系不会引起DC凋亡。RT-PCR和Western blot结果显示,与control组和negatire组相比,siRNA9.1和siRNA9.2组DC的TLR9表达水平被显著下调;CpG作用后,DC吞噬作用下降;与未加CpG的control组相比,siRNA9.1和siRNA9.2组DC的吞噬能力无显著差异,但明显高于CpG处理的control组和negative组。还发现,CpG可显著上调DC表面CD40和MHCII分子的表达,而siRNA9.1组和siRNA9.2组与control组和negative组相比,CD40和MHCII表达水平却明显下降。在CpG作用后,control组及negative组DC刺激同种异体T淋巴细胞的能力和分泌IL-12p70的水平均被提高,而相比之下,siRNA9.1和siRNA9.2组DC刺激同种异体T淋巴细胞的能力和分泌IL-12p70的水平显著下降。
结论:RNAi方法可有效地应用于降低TLR9的表达水平。TLR9被RNAi抑制的DC在CpG刺激后,其表面分子MHCII和CD40表达相对较低、吞噬能力维持较强及刺激同种异体T淋巴细胞的能力和分泌IL-12p70的水平低下。这些结果提示TLR9被RNAi抑制的DC对CpG的刺激不敏感而处于未成熟状态。建立的RNAi抑制TLR9的技术将为进一步研究CpG-TLR9信号转导机制提供一种有效的途径。