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树突状细胞(DCs)是功能最强的专职抗原递呈细胞(APC),可以诱导抗原特异性的CTL反应。有研究报道,在小鼠实验中DCs联合负载抗原肽可以预防和治疗肿瘤。近年,尼古丁已经成为神经退行性疾病、结肠癌和唐氏综合症的治疗性药物。前期研究发现尼古丁处理的未成熟树突状细胞(imDCs)具有抗肿瘤效应,但并未对尼古丁增强DCs功能的机制进行深入探讨。本研究首先以尼古丁刺激自骨髓诱导的imDCs,分别以流式细胞术、WesternBlot和RT-PCR检测尼古丁刺激对DCs表达CD11c、α7 nAChR、4-1BBL和OX40L的影响;其次,以BrdU掺入试验和ELISA分别检测尼古丁刺激对DCs介导的抗原特异性T细胞增殖反应和IL-12分泌的影响;再以BrdU掺入试验和ELISPOT探讨DCs表面共刺激分子CD80/CD86和4-1BBL在尼古丁增强DCs功能中的作用及肿瘤预防作用;继以信号通路抑制剂,通过Western Blot和BrdU掺入试验分别检测了尼古丁上调DCs表面分子α7 nAChR、4-1BBL和OX40L表达的机制;最后以BrdU掺入试验和ELISA对比评估了尼古丁和IFN-γ对DCs功能的增强效果。
结论如下:第一,在蛋白水平,尼古丁刺激可以上调DCs CD11c、α7 nAChR和OX40L的表达,而尼古丁刺激DCs在蛋白水平和mRNA水平都能增加4-1BBL表达;第二,尼古丁刺激能够增强抗原特异性T细胞增殖反应及IL-12分泌;第三,封闭CD80、CD86和4-1BBL的作用均能有效逆转尼古丁对DCs介导的T细胞增殖反应、CTLs诱生和抗肿瘤功能;第四,尼古丁能快速激活DCs的Jak2、c-Raf、MEK1/2、Erk1/2、p38MAPK.、PI3K、Akt及mTOR的磷酸化;第五,尼古丁主要通过PI3K/Akt信号通路上调α7 nAChR、4-1BBL和OX40L表达,MEK/Erk信号通路也参与了上调4-1BBL表达;最后,发现尼古丁和2 ng/ml IFN-γ在DCs介导的T细胞增殖反应中有同样的效果。上述结果均预示尼古丁刺激的DCs能够成为抗肿瘤和抗病毒感染的新式免疫疗法,研究为尼古丁刺激DCs应用于临床治疗提供了理论依据。