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目的:观察脂多糖(LPS)与热打击单独和联合作用对人肠上皮细胞释放细胞因子的诱导作用。
方法:培养人肠上皮细胞株(SW480),分别用不同浓度的LPS(0,0.01,0.1,1,10μg/ml)刺激培养的SW480细胞,24 h后收集细胞上清;将培养的SW480细胞置于42℃孵箱中1h进行热打击,再将细胞重新置于标准37℃、5%CO2培养箱中继续培养,分别于1 h和24 h后收集细胞上清;将上述收集的细胞上清用LiquiChip液相蛋白芯片系统检测上清中10种细胞因子/趋化因子的表达分泌水平,这10种因子分别为粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、干扰素γ(IFN-γ)、白细胞介素1β(IL-1β)、IL-2、IL-4、IL-6、IL-8、IL-10、IL-12、肿瘤坏死因子α(TNF-α);最后,将细胞进行热打击(42℃,1h)后,用不同浓度的LPS刺激培养的细胞,并于24 h后收集细胞上清,用LiquiChip液相蛋白芯片系统检测培养细胞上清中上述10种细胞因子/趋化因子的表达分泌水平。
结果:LPS可以以剂量依赖性的方式诱导SW480表达分泌IL-8,而对GM-CSF、IFN-γ、IL-1β、IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、IL-12、TNF-α等作用不明显;热打击1 h即可诱导SW480细胞表达分泌IL-8的水平升高,但与对照相比无统计学差异(P>0.05),但至24 h后IL-8的水平可以明显升高(P<0.01)。同样,热打击对SW480细胞的其余9种炎症因子的表达分泌无明显诱导作用。
有意思的是,热打击和低浓度的LPS联合刺激诱导SW480细胞表达分泌IL-8有一定的协同效应,但与单独LPS作用相比无明显统计学差异(P>0.05);但热打击可明显降低高浓度LPS对SW480细胞的IL-8表达分泌水平,统计学有显著性差异。
结论:作为脏器实质细胞,人肠上皮细胞SW480对炎性刺激仅能产生单一种类的细胞因子,其中LPS作用可以上调IL-8细胞因子的水平,一定强度的热打击同样可以诱导人肠上皮细胞分泌表达IL-8,但却可以一定程度上抑制高浓度LPS对SW480细胞的IL-8表达分泌水平,这为理解重症中暑至多脏器功能衰竭(MODS)发生发展过程中,肠屏障细胞的炎性反应在肠道细菌和内毒素移位中的作用机制提供了一定的实验依据。而至于热打击可诱导肠上皮细胞对内毒素刺激的耐受性增加,是否作为一种热适应从而扮演有保护作用的角色值得进一步研究。